人教版 (2019)第二节 元素周期律精品教案

这是一份人教版 (2019)第二节 元素周期律精品教案，共6页。教案主要包含了教学目标，核心素养，教学重难点，教学方法，教学过程，多媒体展示，学生活动，答案及其解析等内容，欢迎下载使用。

1.对元素周期表结构和规律的认知。
2.金属性和非金属性的判断和归纳。
3.对“位”“构”“性”的认识。
4.元素周期律在工农业和研究中的应用。
【核心素养】
宏观辨识与微观探析：从微观上理解元素周期律的形成原因是原子核外电子排布的周期性变化结果。明确宏观上的元素性质(包括原子半径、化合价、金属性和非金属性)与微观上的原子核外电子排布之间的关系，理解结构决定性质，性质反映结构的基本规律。
证据推理与模型认知：建立元素原子半径、化合价、金属性和非金属性变化的微观模型，理解根据该模型进行元素性质推理的科学思想。
科学精神与社会责任：学习元素周期律在化学研究中的具体应用，培养学生的科学精神，理解化学在社会发展中的重要作用。
【教学重难点】
重点：
1.元素周期律和元素周期表的应用。
2.金属性和非金属性的判断和归纳。
难点：
1.对“位”“构”“性”的认识。
2.元素周期律在工农业和研究中的应用。
【教学方法】
讲授法、讨论法、探究法、演示实验。
【教学过程】
新课导入：
【多媒体展示】门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。
新课讲授：
【引入】在上面的学习中，我们知道门捷列夫预言未知元素的性质的根据是同周期、同主族元素性质的递变规律。这节课我们来具体研究一下门捷列夫是如何进行推测的，元素周期律和元素周期表在化学研究中的具体的应用又是什么？
【板书】4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用
一、元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系
【学生活动】认真观察下表，填空并画出金属与非金属的交界线，标出其附近的元素符号。
【设疑】观察上图，同学们归纳总结一下元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系？
【讲解】
1.在元素周期表中，主族元素从上到下，从左到右，元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律。
2.在金属与非金属分界线附件的元素既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
3.周期表的左下方是金属性最强的元素，是铯元素(放射性元素除外)；右上方是非金属 性最强的元素，是氟元素；最后一个纵行是0族元素。
【板书】二、金属性与非金属性的比较
【投影】
【学生活动】学生交流讨论。
【讲解】
1.金属性的比较
比较金属性的强弱，其实质是看元素原子得失电子的难易程度，越易失电子，金属性越强。
(1)根据元素周期表判断
①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱；
②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强。
(2)根据元素单质及其化合物的相关性质判断
①金属单质与水(或酸)反应越剧烈，元素的金属性越强。如Zn与盐酸反应比Fe与盐酸反应更容易，则金属性：Zn＞Fe；
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。如碱性：NaOH＞Mg(OH)2，则金属性：Na＞Mg；
③金属单质间的置换反应。如Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn＞Cu；
④元素的原子对应阳离子的氧化性越强，则元素的金属性越弱。如氧化性：Mg2＋＞
Na＋，则金属性：Mg＜Na。
(3)根据金属活动性顺序判断
一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。如Fe排在Cu的前面，则金属性：Fe＞Cu。
【注意】金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子数的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。
【投影】
【学生活动】学生交流讨论，填空。
【讲解】
2.非金属性的比较
比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。
(1)根据元素周期表判断
①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐增强；
②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐减弱。
(2)根据元素单质及其化合物的相关性质判断
①非金属单质越易跟H2化合，其非金属性越强。如F2与H2在暗处即可反应，Br2与H2在加热条件下才能反应，则非金属性：F＞Br；
②气态氢化物越稳定，其非金属性越强。如稳定性：HF＞HCl，则非金属性：F＞Cl；
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如酸性：H2SO4＞H3PO4，则非金属性：S＞P；
④非金属单质间的置换反应。如Cl2＋2KI=2KCl＋I2，则非金属性：Cl＞I；
⑤元素的原子对应阴离子的还原性越强，其非金属性就越弱。如还原性：S2－＞Cl－，则非金属性：Cl＞S。
三、元素的化合价与元素在周期表中的位置关系
【学生活动】学生交流讨论，填空。
【讲解】主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(价电子)，而非金属的最低负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于8。
四、元素周期表和元素周期律的应用
【学生活动】学生交流讨论，填空。
【讲解】
1.指导其他与化学相关的科学技术
①在周期表中金属与非金属分界处，可以找到半导体材料。
②在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
③寻找制取农药的元素，如F、Cl、S、P、As。
2.元素周期表和元素周期律的理论应用
课堂练习：
1.元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是( )
A．同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族族序数
C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构
D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
2.关于短周期的两种元素组成的化合物XY3，下列说法错误的是( )
A．X和Y可能位于同一周期，也可能位于不同周期
B．X可能是金属，也可能是非金属
C．X和Y一定位于不同主族
D．化合物XY3溶于水，溶液可能显碱性
3.X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次增大。Y原子的M电子层有1个电子，同周期元素的简单离子中Z离子的半径最小。W与X同主族，其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍。下列说法正确的是( )
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：YB．气态氢化物的热稳定性：XC．X分别与Z、W形成的化合物的熔点：ZD．简单离子的还原性：X【答案及其解析】
1.B【解析】第三周期的Si元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。
2.C【解析】如果X为＋3价，为第ⅢA族元素，则Y为第ⅦA族元素；如果X为-3价，为第ⅤA族元素，则Y可以为第ⅠA族氢元素；如果X为＋6价，为第ⅥA族元素S，则Y可以为第ⅥA族元素O。
3.D【解析】Y原子的M电子层有1个电子，则Y是钠元素，同周期元素的简单离子中Z离子的半径最小，则Z是铝元素，W与X 同主族，其最高化合价是最低化合价绝对值的3倍，则W是硫元素，X是氧元素。元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Y(Na)>Z(Al)，A错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的热稳定性：X(O)>W(S)，B错误；O与Al、S形成的化合物分别是氧化铝和二氧化硫，则熔点：Al2O3>SO2，C错误；元素的非金属性越强，其简单阴离子的还原性越弱，则简单离子的还原性：X(O)课堂小结：
作业布置：
1.生活中元素周期律的应用。
2.完成配套课后练习。
【板书设计】
4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用
一、元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系
二、金属性与非金属性的比较总结
三、元素的化合价与元素在周期表中的位置关系
四、元素周期表和元素周期律的应用
【课后反思】
本课时是教材第四章第二节第二课时的内容，该课时是在学习了元素周期表和元素周期律的基础上，对周期表和周期律的内在联系进行深入研究和强化的课时。通过这一课时的学习，让学生对同周期、同主族元素性质的相似性和递变性建立较为清晰的概念，能够通过元素周期表对于元素的原子结构、原子半径、化合价、金属性、非金属性等进行大致地判断，进而充分理解元素周期律的应用价值。同时教材中还介绍了在具体的科学研究中元素周期律的应用，让学生可以感受化学在生活中的具体作用，增强学生学习化学的兴趣。
(1)最高正化合价＝族序数＝原子最外层电子数(O、F除外)。
(2)最高正化合价＋|最低负化合价|＝8。