課題
《原子結構與元素的性質(zhì)》
單元
1
學科
化學
年級
高二
教材
分析
本節(jié)教學內(nèi)容是人教版高中化學選擇性必修第二冊第一章《原子結構與性質(zhì)》第二節(jié)《原子結構與元素的性質(zhì)》第二課時。這一課時的教學內(nèi)容主要是原子半徑和電離能的周期性變化規(guī)律。前一節(jié)已經(jīng)學習了 “元素周期律、元素周期系和與元素周期表以及構造原理與元素周期表”的概念和內(nèi)容，了解了元素周期表等基礎知識，理解元素周期律相關知識。在復習原子結構及元素周期表相關知識的基礎上，從原子核外電子排布的特點出發(fā)，結合元素周期表進一步探究元素在周期表中的位置與原子結構的關系。本節(jié)內(nèi)容在復習元素核外電子排布、元素金屬性及非金屬性等的基礎上，進一步從原子半徑、電離能等方面探究元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律。重點探究電離能的周期性變化。
本節(jié)安排了“原子半徑及電離能”這部分內(nèi)容。學生通過學習這部分知識，了解原子半徑的周期性變化規(guī)律，知道知道電離能的概念與表示方法。理解電離能與原子半徑的關系，并掌握電離能的周期性變化及規(guī)律。加深對元素周期律、元素周期表及元素“位—構—性”三者關系的理解。
教學目標與核心素養(yǎng)
證據(jù)推理與模型認知：通過探究原子結構與元素周期表的關系。知道原子半徑的周期性變化。通過探究原子結構與電離能的關系。理解電離能與原子半徑的關系，并掌握電離能的周期性變化及規(guī)律。
科學精神與社會責任：通過閱讀資料卡片，認識到科學是在不斷發(fā)展的，培養(yǎng)求真務實、不斷進步的科學精神與社會責任感。
重點
難點
原子半徑、第一電離能的周期性變化。
教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
【舊知回顧】
根據(jù)已學知識回顧：元素周期律的內(nèi)涵豐富多彩，在元素周期表中，原子核電荷數(shù)、電子層數(shù)、原子半徑、元素金屬性與非金屬性、原子得電子與失電子能力有什么周期性的變化規(guī)律呢？
1.同周期：
從左到右，最外層電子數(shù)依次增加；核電荷數(shù)依次增加；原子半徑逐漸減??；元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；原子得電子能力增強，失電子能力減弱。
2.同主族：
從上到下，最外層電子數(shù)相同，核電荷數(shù)依次增加，原子半徑逐漸增大，元素金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。原子得電子能力減弱，失電子能力增強。
復習舊知
通過之前已有知識的復習，給新內(nèi)容學習奠基基礎，提高學生學習積極性。
講授新課
第二節(jié) 原子結構與元素的性質(zhì)
第二課時 原子半徑與電離能
一、原子半徑
顯然，電子的能層越多，電子之間的排斥作用將使原子的半徑增大；
而核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引作用也就越大，將使原子的半徑減小。這兩個因素結合的結果使原子半徑呈現(xiàn)周期性的遞變。
1.原子半徑的大小取決于兩個相反的因素：
①電子的能層數(shù)
②核電荷數(shù)
【思考與討論】
1.元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑的變化趨勢如何？
如何解釋這種趨勢？
元素周期表中同周期主族元素從左到右，原子半徑依次減小。
解釋：同周期，原子半徑大小主要影響因素為核電荷數(shù)，從左到右，原子核外電子的能層不變，而原子核電荷數(shù)依次增加，原子核對電子的吸引作用就越大，使原子的半徑減小。
2.元素周期表中的同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢如何？如何解釋這種趨勢？
元素周期表中同主族元素從上到下，原子半徑依次增大。
解釋：同主族，原子半徑大小主要影響因素為電子的能層數(shù)，從上到下，原子核外電子的能層依次增加，電子的能層越多，電子之間的排斥作用將使原子的半徑增大。
二、電離能
1.概念
氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去了一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。
注意：保持“最低能量”的條件：“氣態(tài)”、“基態(tài)”、“電中性”、”失去一個電子“等。
2.表示方法
用符號 I1 表示，單位：kJ /ml
【思考】什么又叫第二電離能？第三電離能？第四？第五？
一價氣態(tài)正離子再失去一個電子所需要的能量叫做第二電離能,符號I2。以此類推，第三、第四電離能……
N(g)＝N＋(g)＋e－ I1（第一電離能）
N＋(g)＝N2＋(g)＋e－ I2（第二電離能）
N2＋(g)＝N3＋(g)＋e－ I3（第三電離能）
【思考】元素的第一電離能大小與原子失電子的難易有何關系？
元素的第一電離能大小與原子失電子的難易的關系：
元素的第一電離能越小，越易失去電子，元素金屬性越強；
元素的第一電離能越大，越難失去電子，元素金屬性越弱。
【討論】觀察右圖，思考原子的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么規(guī)律呢？同學之間相互交流并作分享。
元素的第一電離能的周期性特點：
每個周期的第一種元素（氫和堿金屬）的第一電離能最小，最后一種元素（稀有氣體）的第一電離能最大；同族元素從上到下第一電離能變小，如He、Ne、Ar、Kr、Xe的第一電離能依次下降，H、Li、Na、K、Rb、Cs的第一電離能也依次下降。
規(guī)律小結：
（1）同主族：從上到下，元素第一電離能逐漸減小。
（2）同周期：從左到右，元素第一電離能總體呈增大趨勢。中間有反常。
【思考】為什么B、Al、O、S等元素的電離能比它們左邊元素的電離能低，而使Li—Ni和Na—Ar的電離能曲線呈現(xiàn)鋸齒狀變化？
【資料卡片】
對于B和Al這兩個鋸齒狀變化，一般的解釋為： B和Al的第一電離能失去的電子是np能級的，該能級的能量比左邊的位于ns能級的能量高。
對于O和S這兩個鋸齒狀變化，有兩種解釋，其一是N和P的電子排布式半充滿的，比較穩(wěn)定，電離能較高；其二是O和S失去的是已經(jīng)配對的電子，配對電子相互排斥，因而電離能較低。哪一種解釋更合理？需要做定量計算才能判斷。
影響元素的第一電離能大小的因素：
（1）原子核對核外電子的引力
（即原子半徑）
（2）原子達到穩(wěn)定結構的趨勢
【思考與討論】
（1）堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么聯(lián)系？
堿金屬元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，越易失去電子，第一電離能減小，元素金屬性增強，堿金屬的活潑性增強。
（2）下表的數(shù)據(jù)從上到下是鈉、鎂、鋁逐級失去電子的電離能。
①為什么原子的逐級電離能越來越大？
原子的逐級電離能逐漸增大，即 I1 < I2 < I3 < I4 < ·······
解釋：因為隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多。 所以原子的逐級電離能逐漸增大。
②這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價有什么聯(lián)系？
鈉、鎂、鋁的最高化合價分別是＋1、＋2、＋3
同一元素的不同電離能變化規(guī)律：
（1）逐級增大，且存在突躍 。
（2）根據(jù)主族元素原子不同級電離能的突躍性變化，判斷元素性質(zhì)（通常價態(tài)）、元素在周期表中的位置等。
【課堂練習】
1．關于元素第一電離能元素性質(zhì)的下列說法中，不正確的是
A．第一電離能越小，元素金屬越強
B．第一電離能越小，該元素原子的能量越高
C．第一電離能越大，該元素的非金屬性強
D．第一電離能失去的電子，一定是最外層上的電子
答案為 C。
A．第一電離能越小，說明越易失電子，元素金屬性越強，故A正確；
B．元素原子的能量越高，第一電離能越小，越易失去電子，故B正確；
C．同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，同一周期中稀有氣體的第一電離能最大，但稀有氣體非金屬性弱，故C錯誤；
D．第一電離能是基態(tài)的氣態(tài)原子失去最外層的一個電子所需能量，故D正確；
2．下列說法正確的是( )
A．第三周期所含的元素中鈉的第一電離能最小
B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大
C．在所有元素中，氟的第一電離能最大
D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大
答案： A
A.金屬性越強，第一電離能越小，所以第三周期所含的元素中鈉的第一電離能最小，選項A正確；
B.由于鎂原子的3s軌道處于全充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，所以第一電離能是鎂的大于鋁的，選項B不正確；
C.第一電離能最大的是稀有氣體元素，選項C不正確；
D.鉀的金屬性強于鎂的，所以鉀的第一電離能小于鎂的，選項D不正確；
3．以下說法不正確的是
A．第一電離能越小，表示氣態(tài)原子越容易失電子
B．同一元素的電離能，各級電離能逐級增大
C．在元素周期表中，主族元素原子的第一電離能從左到右一定是越來越大
D．在元素周期表中，同主族元素從上到下，第一電離能呈現(xiàn)遞減的趨勢
答案： C
A.第一電離能越小，氣態(tài)原子失去一個電子所需要的最小能量越小，越容易失電子，故A正確；
B.同一元素的電離能，各級電離能逐級增大，故B正確；
C.在元素周期表中，主族元素原子的第一電離能從左到右呈增大的趨勢，當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時，原子的能量較低，元素的第一電離能較大，故C錯誤；
D.在元素周期表中，同主族元素從上到下，第一電離能呈現(xiàn)遞減的趨勢，這是因為同主族元素的價電子數(shù)相同，原子半徑逐漸增大，原子核對核外電子的有效吸引作用逐漸減弱，故D正確。
4. 根據(jù)有關知識，回答下列問題。
（1）化學元素（0族和放射性元素除外）中，第一電離能最小的元素是___（填元素符號，下同），第一電離能最大的元素是___，電負性最大的元素是___。
（2）銅的原子序數(shù)是29，其價電子排布式為___。
（3）元素的電負性越大，則在形成化合物時此元素___越強。
（4）Be的第一電離能大于B的第一電離能，這是因為___。
答案：（1） Cs F F （2）3d104s1 （3）吸引成鍵電子的能力 （4）Be的2s能級為全滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，而B失去一個電子后變?yōu)?s能級全滿的穩(wěn)定結構，所以B的第一電離能比Be的小。
5．第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)處于基態(tài)時，失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X＋(g)所需的能量。下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關數(shù)據(jù)缺失)。
(1)認真分析上圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍為____

相關教案

高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一章 原子結構與性質(zhì)第二節(jié) 原子結構與元素的性質(zhì)精品教案：

這是一份高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一章 原子結構與性質(zhì)第二節(jié) 原子結構與元素的性質(zhì)精品教案，共18頁。教案主要包含了課后鞏固等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 分子的空間結構第二課時教學設計：

這是一份高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 分子的空間結構第二課時教學設計，共7頁。教案主要包含了思考與討論，課堂練習等內(nèi)容，歡迎下載使用。

化學人教版 (2019)第一節(jié) 共價鍵第二課時教案設計：

這是一份化學人教版 (2019)第一節(jié) 共價鍵第二課時教案設計，共8頁。教案主要包含了思考與討論，課堂練習等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關教案 更多

選擇性必修2第一節(jié) 原子結構第三課時教案及反思

選擇性必修2第一節(jié) 原子結構第三課時教案及反思
高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 原子結構第一課時教案設計

高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 原子結構第一課時教案設計
人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 原子結構第二課時教案及反思

人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 原子結構第二課時教案及反思
高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一章 原子結構與性質(zhì)第二節(jié) 原子結構與元素的性質(zhì)第二課時教案設計

高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一章 原子結構與性質(zhì)第二節(jié) 原子結構與元素的性質(zhì)第二課時教案設計
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高中化學人教版 (2019)選擇性必修2電子課本

第一節(jié) 原子結構

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修2

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部