高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律第3课时教学设计及反思

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课题
《元素周期律》第三课时
单元
4
学科
化学
年级
高一
教材
分析
本节教学内容是人教版高中化学必修第一册第四章《物质结构元素周期律》第二节《元素周期律》的第三课时。该部分的教学内容涉及到第三周期元素性质递变的探索，同周期元素性质的递变，元素周期律的概念，元素周期律所对应的多个变化规律，元素周期表和元素周期律的应用及相关内容。元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质。在认识了元素周期律以后，可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律；也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。本节安排了“归纳掌握原子结构示意图”，“归纳掌握同周期主族元素性质的递变规律”,“归纳掌握主族金属元素的递变规律”和“归纳掌握主族非金属元素的递变规律”这几部分内容，是第四章第二节中总结性的知识点。通过学习这部分知识，学生对原子结构示意图，同周期主族元素性质的递变规律，主族金属元素的递变规律以及主族非金属元素的递变规律，进行归纳总结。通过本节内容的学习，学生将从归纳和总结、原子结构、同周期主族元素、主族金属元素和主族非金属元素等各方面的性质特点，感受探究化学元素不同的奇妙特性的方法，由此得到启发：可以通过元素周期律的特点对元素的化学性质进行分析，推测出新的化学元素以及元素的性质特点。
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析：从宏观上学习并掌握元素周期表中元素的递变规律，从微观上辨析不同周期元素的性质递变规律，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。
证据推理与模型认知：通过物质分类的基本模型，理解元素周期表中元素的相似点，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。
科学探究与创新意识：熟悉原子同周期元素伴随原子序数变化产生的性质的递变规律，熟练掌握通过原子结构分析元素性质的能力，体会化学研究过程中的科学方法。
科学精神与社会责任：通过对元素原子结构的学习和理解，掌握更高效的学习方法，建立高效学习的科学精神。
重点
难点
归纳掌握原子结构示意图；归纳掌握同周期主族元素性质的递变规律；归纳掌握主族金属元素的递变规律；归纳掌握主族非金属元素的递变规律”。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
通过对元素周期律的学习，我们发现了许多规律。那么今天，我们将对这些规律进行一个系统的归纳和整理。
讲授新课
第二节元素周期律
一、前20号元素原子结构示意图的4种基本模型
前20号元素原子结构示意图的4种基本模型
第一种（Z=1~2）：
第二种（3~10）：
第三种（11~18）：
第四种（19~20）：
同周期主族元素性质的递变规律
（1）核外电子排布：随着核电荷数增大，内层电子数不变，最外层电子数逐渐增多（除第一周期外，每一周期主族元素的最外层电子数都是从1个增加到7个）
同周期主族元素性质的递变规律
（2）原子半径：随着核电荷数的增大，原子半径逐渐减小。
同周期主族元素性质的递变规律
（3）最高正化合价：随着核电荷数增大，最高正化合价从+1到+7（氧、氟例外）
同周期主族元素性质的递变规律
（4）非金属元素的最低负价：随着核电荷数的增大，从第四主族到第七主族，化合价升高（从-4到-1）
同周期主族元素性质的递变规律
（5）金属性、非金属性：随着核电荷数增大，金属性越来越弱，非金属性越来越强
在第三周期的主族元素中，随着核电荷数依次增多，金属性逐渐降低，非金属性逐渐增强。
同周期主族元素性质的递变规律
（6）元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性：随着核电荷数增大，元素最高价氧化物对应的水化物，碱性越来越弱，酸性越来越强
有关元素周期表的认识
（1）元素周期表有多少横行就有多少周期，但不是有多少列就有多少族
（2）周期是电子层数相同的元素集合，族是性质相似的元素集合
（3）族是性质相似的元素集合，所以氦元素排在了0族，而不是ⅡA
（4）元素种类最多的族是ⅢB，其次是Ⅷ族。
（5）元素种类最少的周期是第一周期，元素种类最多的周期是第六周期
（6）如果原子序数为x的元素是的A元素，则原子序数为(x+1)的元素可能是ⅢA元素或ⅢB元素
主族金属元素的递变规律
箭头所指的方向：金属性增强、原子半径增大、最高价氧化物对应水化物的碱性增强
主族金属元素的递变规律
（1）同周期元素从右到左金属性增强，同主族元素从上到下金属性增强，所以金属性：左下角元素的大于右上角元素的。
（2）同周期元素从右到左原子半径增大，同主族元素从上到下原子半径增大，所以原子半径：左下角元素的大于右上角元素的。
（3）同周期元素从右到左最高价氧化物对应水化物的碱性增强，同主族元素从上到下最高价氧化物对应水化物的碱性增强，所以最高价氧化物对应水化物的碱性：左下角元素的大于右上角元素的。
（4）元素周期表中，金属性最强的元素是Cs，原子半径最大的元素是Cs，最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是Cs。
（5）短周期元素中，金属性最强的元素是Na，原子半径最大的元素是Na，最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的是Na。
主族非金属元素的递变规律
箭头所指的方向：非金属性增强、原子半径减小、最高价氧化物对应水化物的酸性增强
主族非金属元素的递变规律
（1）同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从下到上非金属性增强，所以非金属性：右上角元素的大于左下角元素的。
（2）同周期元素从左到右原子半径减小，同主族元素从下到上原子半径减小，所以原子半径：右上角元素的小于左下角元素的。
（3）同周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的酸性增强，同主族元素从下到上最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：右上角元素的大于左下角元素的。
（4）元素周期表中，非金属性最强的元素是F，原子半径最小的元素是H，最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是Cl。
（5）短周期元素中，非金属性最强的元素是F，原子半径最小的元素是H，最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是Cl。
【练习】1、填空
元素周期表的第三周期元素，从左到右，原子半径逐渐_________；元素的金属性逐渐_________，非金属性逐渐_________。该周期元素中，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是_________（填元素符号，下同）；最高价氧化物对应的水化物呈两性的是_________；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_________。
元素周期表的第三周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小；元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。该周期元素中，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是Na(NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3)；最高价氧化物对应的水化物呈两性的是Al(Al(OH)3)；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是Cl(HClO4>H2SO4>H3PO4)
【练习】2.比较下列各组元素中金属性或非金属性的强弱
（1）Na、K；（2）B、Al；（3）P、Cl；（4）S、Cl；（5）O、S．
（1）Na、K处于同主族，同主族自上而下金属性增强，则金属性：Na＜K，故答案为：金属性Na＜K；（2）B、Al处于同主族，同主族自上而下金属性增强，则金属性：B＜Al，故答案为：金属性B＜Al；（3）P、Cl处于同周期，同周期自左而右非金属性增强，则非金属性：P＜Cl，故答案为：非金属性P＜Cl；（4）S、Cl处于同周期，同周期自左而右非金属性增强，则非金属性：S＜Cl，故答案为：非金属性S＜Cl；（5）O、S处于同一主族，同主族元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性：O＞S，故答案为：非金属性O＞S。
【练习】3.根据元素在周期表中的位置，判断下列各组化合物的水溶液的酸、碱性的强弱．
（1）H3PO4和HNO3酸性____________
（2）KOH和Mg(OH)2碱性____________
（3）Al(OH)3和Ca(OH)2碱性____________
（1）N和P在同一主族，P在N元素的下一周期，同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性N＞P，非金属性越强，则对应的最高价氧化物的水合物的酸性越强，所以：酸性H3PO4＜HNO3，故答案为：H3PO4＜HNO3；
（2）K位于第四周期第ⅠA族，Mg位于第三周期第ⅡA族，同一主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，同一周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，金属性越弱，则对应的最高价氧化物的水合物的碱性越弱，则金属性K＞Mg，所以碱性KOH＞Mg(OH)2，故答案为：KOH＞Mg(OH)2；
（3）Ca位于第四周期第IIA族，Al位于第三周期IIIA族，同一主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强，同一周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，金属性越弱，则对应的最高价氧化物的水合物的碱性越弱，则金属性Ca＞Al，所以碱性Al(OH)3＜Ca(OH)2，故答案为：Al(OH)3＜Ca(OH)2。
课堂小结
板书
1.有关元素周期表的认识
2.主族金属元素的递变规律
3.主族非金属元素的递变规律