高中化学人教版必修第一册第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与元素周期表.docx

教学设计

课程基本信息

学科

化学

年级

高一

学期

秋季

课题

原子结构与元素周期表（第二课时）

教学目标

1.通过观察分析稀有气体原子核外电子排布，了解电子排布的一般规律。

2.通过对1-20号元素进行分类排序，体会分类对学习的重要作用。

3.通过了解元素周期表的结构，认识原子结构与元素在周期表中位置的关系。

教学重难点

教学重点：元素周期表的结构。

教学难点：原子结构与元素在周期表中位置的关系

教学过程

【引入】上节课，我们从道尔顿提出原子实心球模型，到汤姆生发现电子，卢瑟福发现原子核和质子，查德威克发现中子，遵循着历史的足迹我们认识了原子的结构，关于原子核外电子的运动状态也有很多科学家提出了自己的看法，在卢瑟福提出电子像行星围绕着轨道运动后，波尔于1913年提出电子在原子核外分层排布，现代电子云理论认为电子在原子核外很小的空间内做高速运动，没有确定的轨道。

环节一、原子核外电子排布的规律

【师】1.电子层的表示方法

为了方便研究，科学家们将不同的区域简化为不连续的电子层，分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。在离核较近的区域内运动的电子能量低，在离核较远的区域内运动的电子能量高。

【生】任务一：探究原子核外电子排布的规律

该表是稀有气体元素原子的核外电子排布，请同学们结合表格，思考并回答以下问题：

（1）当K层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？除了K层，其他各层为最外层时，最多能容纳的电子数是多少？

（2）次外层最多容纳的电子数是多少？

（3）你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？

【师】总结：2.核外电子分层排布的一般规律

（1）核外电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层；

（2）最外层电子数则不超过8个（第一层为最外层时，电子数不超过2个）；

（3）次外层电子数则最多不超过18个；

（4）每个电子层最多容纳的电子数为2n2（n表示电子层数）。

【生】练习：将Na，K的原子结构示意图分别写成，正确吗？若不正确，请说明原因。

环节二、元素周期表的编排原则

【生】任务二：探究元素周期表的编排规则

知道原子核外电子排布的规律后，请同学们拿出元素周期表，观察上表中稀有气体元素在元素周期表中的位置，结合原子的核外电子排布，你能发现什么规律？

【师】总结：除氦外，其他稀有气体元素原子最外层电子数相同，都为8，排在元素周期表同一列。另外，电子层数等于行序数，电子层每增加一层行序数也增加一。

请同学们写出3到18号元素的原子结构示意图，并尝试用刚刚发现的规律对这16种元素进行分类与排序，并与元素周期表进行对比。

根据最外层电子数相同的原子排在同一列，这16种元素可以分为8组，我们再将电子层数相同的排在同一行，按照核电荷数从小到大的顺序依次排列，便得到了和元素周期表相同的排布。

【师】总结：电子层数相同的元素，按原子序数递增从左到右排成横行；

最外层电子数相同的元素，按电子层递增的顺序，从上到下排成纵列。

【生】练习：碘的原子结构示意图如下，预测碘在元素周期表中的位置。

碘的最外层电子数为七，即与氟氯同一列,又根据核外共5层电子可知在氯的下两行。

【师】过渡：在元素周期表中，我们将横行称为周期，将纵列称为族。

环节三、元素周期表的结构

【生】任务三、认识元素周期表的结构

那元素周期表到底有几个周期几个族呢？请同学们认真观察元素周期表回答下列问题。

（1）元素周期表中有多少个横行，多少个周期，

（2）在元素周期表中有多少个纵列？多少个族，

（3）族分几种分别用什么符号表示，族序数用什么数字表示，每一纵列对应哪一族。

【师】总结：元素周期表中共七个横行，七个周期。

元素周期表共18个纵列16个族。族分为三种，分别为主族，副族，0族。其中主族共7族，用符号A表示，族序数用罗马数字表示。副族用符号B表示。0族元素性质稳定，不易发生化学反应，常以单质形式存在，化合价为0价，称为0族。值得一提的是18个纵列，为什么是16个族呢？原因在于第8910三列统称为第VIII族。注意8族后不写A或B。

【师】过渡：在结合前三周期主族元素的核外电子排布，能发现电子层数等于行序数等于周期序数，主族序数等于最外层电子数。清楚元素周期表的结构后，我们同学需要能够准确清晰的表达出元素在元素周期表中的位置，请同学们完成一下练习。

【生】练习：

（1）找出并描述钠，铁在元素周期表中的位置。

（2）已知某元素在周期表第三周期第VIA族，该元素是哪一种元素？原子序数为多少？

（3）已知碘元素的原子结构示意图，则碘位于周期表中的什么位置？

（4）某元素的原子序数为84，描述其在周期表中的位置

（5）找出现行元素周期表中包含元素种类最多的周期与族

（6）同周期第IIA族和第IIIA族元素的原子序数分别为A