1.2.2元素周期律（教學(xué)設(shè)計(jì)）高二化學(xué)（人教版2019選修第二冊）

第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第二課時(shí)元素周期律課題：1.2.2元素周期律課時(shí)1授課年級(jí)高二課標(biāo)要求1.能說出元素電離能、電負(fù)性的含義，能描述主族元素第一電離能、電負(fù)性變化的一般規(guī)律，能從電子排布的角度對(duì)這一規(guī)律進(jìn)行解釋。能說明電負(fù)性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關(guān)系，能利用電負(fù)性判斷元素的金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱，推測化學(xué)鍵的極性2.能簡要說明核外電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論探究對(duì)研究元素性質(zhì)及其變化規(guī)律的意義教材分析本節(jié)內(nèi)容是高中化學(xué)人教版（2019版）選擇性必修二第一章第二節(jié)《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》內(nèi)容，該內(nèi)容是高中選修課程中，研究原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的承上啟下之課。本節(jié)內(nèi)容分為元素周期表和元素周期律兩部分內(nèi)容。在必修課程中，介紹了較多的元素周期律方面的知識(shí)。例如，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)示意圖，介紹了堿金屬和鹵族元素的金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律；介紹了1~18號(hào)元素的原子核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)的變化規(guī)律；探究了第三周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律；介紹了元素周期律的應(yīng)用等等。教材在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹原子半徑、電離能以及電負(fù)性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律，并結(jié)合元素的第一電離能和元素的電負(fù)性，介紹了一些元素的性質(zhì)。教材運(yùn)用了圖片方式呈現(xiàn)課程內(nèi)容，其中的圖121、圖122和圖123三張圖的信息量比較大，原子半徑、電離能以及電負(fù)性等性質(zhì)的周期性變化規(guī)律，就是從這三張圖的信息中歸納出來的。觀察圖121和圖123中的信息，比較容易得出其變化規(guī)律，而圖122中的信息相對(duì)比較隱蔽，要注意引導(dǎo)學(xué)生如何找出同周期元素的第一電離能和同族元素的第一電離能的變化規(guī)律，以及同周期元素的第一電離能的變化規(guī)律出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。元素周期律的內(nèi)涵豐富多樣，在必修階段，學(xué)生已經(jīng)知道，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、元素的金屬性和非金屬性都呈現(xiàn)出周期性的變化，并且初步認(rèn)識(shí)元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果。教學(xué)中要充分引導(dǎo)學(xué)生回憶和復(fù)習(xí)，在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論原子半徑、電離能和電負(fù)性的周期性變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)元素周期律內(nèi)涵理解上的螺旋式上升，進(jìn)一步建構(gòu)基于“位置”“結(jié)構(gòu)”“性質(zhì)”關(guān)系的系統(tǒng)思維框架。教學(xué)目標(biāo)（1）認(rèn)識(shí)元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)的周期性變化，能從電子排布的角度對(duì)元素性質(zhì)的周期性變化進(jìn)行解釋，促進(jìn)對(duì)“結(jié)構(gòu)”與“性質(zhì)”關(guān)系的理解。（2）建構(gòu)元素周期律（表）模型，能列舉元素周期律（表）的應(yīng)用，進(jìn)一步建立基于“位置”“結(jié)構(gòu)”“性質(zhì)”關(guān)系的系統(tǒng)思維框架。教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：元素的原子半徑、第一電離能和電負(fù)性的周期性變化難點(diǎn)：電離能、電負(fù)性的含義以及與元素其他性質(zhì)的關(guān)系核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過宏觀上對(duì)原子半徑大小的對(duì)比，探究微觀上，能層數(shù)和核電荷數(shù)對(duì)原子半徑大小的影響，不僅能夠更好地從宏觀角度理解原子半徑的變化規(guī)律，同時(shí)也能更好的從微觀角度剖析原子半徑發(fā)生改變的實(shí)質(zhì)。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過閱讀第一電離能和電負(fù)性的圖片，從定量的角度推知不同元素的金屬性和非金屬性的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)元素周期律內(nèi)涵理解上的螺旋式上升，進(jìn)一步建構(gòu)基于“位置”“結(jié)構(gòu)”“性質(zhì)”關(guān)系的系統(tǒng)思維模型?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：鮑林對(duì)電負(fù)性概念的提出，對(duì)研究元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱，提供了定量的研究方法，使元素周期律理論變得更加完善，體現(xiàn)了創(chuàng)新思維在科學(xué)研究中的重要價(jià)值?？茖W(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：通過對(duì)稀有氣體及其化合物發(fā)現(xiàn)史的閱讀，使學(xué)生體會(huì)到稀有氣體及其化合物的發(fā)現(xiàn)過程是一個(gè)艱難曲折的過程。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，使學(xué)生感受到科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神，感受科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)探索時(shí)所具有的創(chuàng)新科學(xué)態(tài)度。學(xué)情分析在必修階段，學(xué)生已經(jīng)知道原子半徑大小的判斷方法，同周期、同主族元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律等。教學(xué)中要充分利用學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，鋪設(shè)階梯，引導(dǎo)學(xué)生深入思考元素的原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)的關(guān)系，幫助學(xué)生自主建構(gòu)元素周期表模型。在本節(jié)課的教學(xué)中可以充分利用學(xué)過的必修知識(shí)，從選修二的角度去探究原子半徑的影響因素，加深對(duì)原子半徑變化規(guī)律的理解。同時(shí)結(jié)合教材中提供的多個(gè)圖片、科學(xué)史話、探究、思考與討論，從定量的角度探究第一電離能和電負(fù)性對(duì)元素金屬性和非金屬性的影響，通過自主閱讀、小組合作、教師講授等方式，對(duì)電離能和電負(fù)性的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行探究，多種教學(xué)手段的采用，可以加深對(duì)復(fù)雜知識(shí)的理解。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)一、情景導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情境【情景創(chuàng)設(shè)】播放元素周期律發(fā)現(xiàn)視頻，導(dǎo)入新課【導(dǎo)入】通過剛才的視頻，我們一起了解了元素周期律的發(fā)展過程。在必修階段，我們對(duì)周期律有一定的了解，今天我們在選修層面再探元素周期律?！緩?fù)習(xí)提問】回顧一下原子半徑的變化規(guī)律，回答下面的問題：1、同周期元素從左到右，原子半徑的變化趨勢？2、同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢？3、同種元素的微粒，陰離子，原子，陽離子半徑如何變化？4、一般來說，電子層數(shù)與原子半徑變化的關(guān)系？5、一般來說，電子層數(shù)相同時(shí)，原子半徑受哪些因素影響，如何變化？【學(xué)生1】同周期元素從左到右，原子半徑依次減小【學(xué)生2】同主族元素從上到下，原子半徑依次增大【學(xué)生3】同種元素的微粒：陰離子>原子>陽離子；低價(jià)離子>高價(jià)離子【學(xué)生4】一般來說，電子層數(shù)越多，半徑越大【學(xué)生5】一般來說，電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越小，半徑越大【教師】評(píng)價(jià)、補(bǔ)充【講授】說明：1、稀有氣體的原子半徑測定與相鄰非金屬元素的測定依據(jù)不同，數(shù)據(jù)不具有可比性，所以，一般不做研究2、特殊：Li的原子半徑比第三周期的Al、Si、P、S、Cl都大【任務(wù)一】再探原子半徑的影響因素【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P22第2自然段，回答下列問題：1、影響原子半徑大小的因素？2、各個(gè)因素對(duì)原子半徑大小影響的方式如何？播放元素周期律發(fā)現(xiàn)視頻，激發(fā)學(xué)生的探究欲望環(huán)節(jié)二、探究原子半徑的影響因素及變化規(guī)律環(huán)節(jié)三、探究電離能的知識(shí)環(huán)節(jié)四、探究電負(fù)性的知識(shí)任務(wù)一、再探原子半徑的影響因素任務(wù)二、探究電離能的相關(guān)知識(shí)任務(wù)三、探究第一電離能的特殊性任務(wù)四、探究電負(fù)性的相關(guān)內(nèi)容【學(xué)生1】電子的能層數(shù)和核電荷數(shù)【學(xué)生2】【教師】評(píng)價(jià)、補(bǔ)充【思考與討論】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？【學(xué)生1】同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小。其主要原因是：同周期主族元素電子的能層數(shù)相同，從左到右，核電荷數(shù)的增加使核對(duì)電子的吸引增強(qiáng)而引起原子半徑減小的趨勢，大于最外層電子數(shù)的增加使電子間的排斥增強(qiáng)而引起原子半徑增大的趨勢?！緦W(xué)生2】同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。其主要原因是：同主族元素從上到下，電子能層數(shù)的增加使電子間的排斥增強(qiáng)而引起原子半徑增大的趨勢，大于核電荷數(shù)的增加使核對(duì)電子的吸引增強(qiáng)而引起原子半徑減小的趨勢?！窘處煛吭u(píng)價(jià)、補(bǔ)充。原子半徑的大小取決于兩個(gè)相反的因素：一個(gè)因素是電子的能層數(shù)，另一個(gè)因素是核電荷數(shù)。當(dāng)討論原子半徑的變化趨勢時(shí)，要同時(shí)考慮以上兩個(gè)因素的綜合作用，有時(shí)要注意分析哪個(gè)因素起主導(dǎo)作用?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列化合物中，陽離子半徑與陰離子半徑比值最小的是（）A.NaFB.MgI2C.BaI2D.KBr【答案】B【解析】四種物質(zhì)中陽離子的半徑：Ba2+>K+>Na+>Mg2+,陰離子的半徑：I>Br>F,MgI2含有半徑最小的陽離子和半徑最大的陰離子，其比值最小。【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】X元素的陽離子和Y元素的陰離子的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，下列敘述正確的是（）A.離子半徑X>YB.原子半徑X<YC.原子序數(shù)X<YD.原子最外層電子數(shù)X<Y【答案】D【解析】具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，X元素的核電荷數(shù)大于Y,則離子半徑X<Y,A錯(cuò)誤；同周期元素從左到右，原子半徑依次減小，同主族元素，從上到下，原子半徑依次增大，X位于Y的下一周期，則原子半徑的關(guān)系是X>Y,B錯(cuò)誤；X位于Y元素下一周期，則原子序數(shù)X>Y,C錯(cuò)誤；同周期元素從左到右，最外層電子數(shù)依次增大，X元素的陽離子和Y元素的陰離子具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)，則X最外層電子數(shù)小于4,Y最外層電子數(shù)大于4,所以原子最外層電子數(shù)X<Y,D正確?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練3】下列原子半徑大小順序正確的是（）①1s22s22p3②1s22s22p63s23p3③1s22s22p5④1s22s22p63s23p2A.③>④>②>①B.④>③>②>①C.④>③>①>②D.④>②>①>③【答案】D【解析】①1s22s22p3是N元素，②1s22s22p63s23p3是P元素，③1s22s22p5是F元素，④1s22s22p63s23p2是Si元素，根據(jù)元素周期律分析可知，原子半徑由大到小的順序?yàn)棰?gt;②>①>③?！拘〗Y(jié)】重點(diǎn)識(shí)記：1、影響原子半徑大小的因素：電子的能層數(shù)和核電荷數(shù)2、各個(gè)因素對(duì)原子半徑大小影響的方式:【過渡】通過前面的介紹，我們了解了影響原子半徑的因素及變化規(guī)律。在原子結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子數(shù)決定了原子的金屬性強(qiáng)弱，那么，除了原子最外層電子數(shù)，還有哪些因素可以用來衡量原子的金屬性強(qiáng)弱，可以用來衡量原子失電子能力呢，電離能就是這樣一個(gè)物理量，接下來，我們就來研究電離能的相關(guān)內(nèi)容?！救蝿?wù)二】探究電離能的相關(guān)知識(shí)【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P23第2、3自然段及圖122，小組討論，回答下列問題：1、第一電離能的定義?2、原子的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增有什么規(guī)律？同周期：隨原子序數(shù)的遞增而；同主族：隨原子序數(shù)的遞增而；同周期中，第一電離能最小的是第族的元素；最大的是元素；第一電離能最大的元素是【學(xué)生】氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)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【講授】電離能的符號(hào)和單位：常用符號(hào)I表示，常用單位是kJ·mol1電離能的意義：衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個(gè)電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個(gè)電子。【學(xué)生】一般規(guī)律：同周期：隨原子序數(shù)的遞增而增大；同主族：隨原子序數(shù)的遞增而減小；同周期中，第一電離能最小的是第IA族的元素；最大的是稀有氣體元素；第一電離能最大的元素是氦【教師】補(bǔ)充、引導(dǎo)【過渡】通過剛才大家的討論，我們也發(fā)現(xiàn)了，在第一電離能變化的過程中，出現(xiàn)了“反?！爆F(xiàn)象，這些現(xiàn)象該如何解釋，通過閱讀教材，我們就能找到答案?！救蝿?wù)三】探究第一電離能的特殊性【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P24資料卡片，回答下列問題：1、第IIA族與第IIIA族第一電離能的大小關(guān)系及原因？（以Mg、Be和B、Al為例）2、第VA族與第VIA族第一電離能的大小關(guān)系及原因？（以N、P和O、S為例）【學(xué)生1】關(guān)系：第IIA族>第IIIA族原因：B和Al的第一電離能失去的電子是np能級(jí)的，該能級(jí)電子的能量比左邊Be和Mg失去的ns能級(jí)電子的高【學(xué)生2】關(guān)系：第VA族>第VIA族原因：N和P的電子排布是半充滿的，比較穩(wěn)定，電離能較高【過渡】那么，過渡元素的第一電離能是如何變化的，與主族元素有何區(qū)別？【講授】過渡元素的第一電離能的變化不太規(guī)則，同周期元素中隨著元素原子核電荷數(shù)的增加，第一電離能略有增加?！練w納】總之，第一電離能的周期性遞變是原子半徑、核外電子排布周期性變化的結(jié)果。【過渡】氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)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，但有的金屬，像Mg，通常是失去兩個(gè)電子，呈現(xiàn)+2價(jià)，那么失去第二個(gè)電子所需要的最低能量就叫做第二電離能，以此類推，失去第n個(gè)電子所需要的最低能量叫做第n電離能，這就是逐級(jí)電離能。接下來，我們就來研究逐級(jí)電離能的相關(guān)內(nèi)容?！局v授】逐級(jí)電離能（1）含義：原子的+1價(jià)氣態(tài)基態(tài)離子再失去1個(gè)電子所需要的最低能量叫做第二電離能，依次類推。（2）表示：M(g)=M+(g)+eI1(第一電離能)M+(g)=M2+(g)+eI2(第二電離能)M2+(g)=M3+(g)+eI3(第三電離能)（3）變化規(guī)律：①同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…②當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化【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？(2)下表的數(shù)據(jù)從上到下是鈉、鎂、鋁逐級(jí)失去電子的電離能。為什么原子的逐級(jí)電離能越來越大？這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有什么聯(lián)系？【學(xué)生1】堿金屬元素的第一電離能越小，原子越容易失電子，堿金屬的活潑性越強(qiáng)?！緦W(xué)生2】隨著電子的逐個(gè)失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個(gè)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(jí)電離能越來越大。鈉的第一電離能比第二電離能小很多，說明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多，所以鈉容易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)鈉離子；鎂的第一電離能和第二電離能相差不多，但第二電離能比第三電離能小很多，說明鎂容易失去兩個(gè)電子形成+2價(jià)鎂離子；鋁的第一電離能、第二電離能、第三電離能相差不多，但第三電離能比第四電離能小很多，說明鋁容易失去三個(gè)電子形成+3價(jià)鋁離子?！窘處煛吭u(píng)價(jià)、補(bǔ)充【過渡】通過剛才的探究，我們了解了電離能的相關(guān)知識(shí)，那么電離能可以應(yīng)用在哪些方面呢，接下來，我們就來介紹這方面的內(nèi)容。【講授】電離能的應(yīng)用（1）推斷元素原子的核外電子排布例如：Li的逐級(jí)電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個(gè)電子（2）判斷主族元素的最高正化合價(jià)或最外層電子數(shù)如果電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價(jià)離子而不易形成+(n+1)價(jià)離子。如果是主族元素，則其最外層有n個(gè)電子，最高正化合價(jià)為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)(稀有氣體元素除外);I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】第三周期元素中，第一電離能介于Al和P之間的元素有（）A.2種B.3種C.4種D.5種【答案】B【解析】同周期主族元素的第一電離能呈增大的趨勢，但由于ns能級(jí)的能量比np能級(jí)的能量低，np3處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，存在兩種反?，F(xiàn)象，第一電離能(I1):ⅡA族>ⅢA族，VA族>ⅥA族，第三周期元素的第一電離能：Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar,故第一電離能介于Al和P之間的元素有3種?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列說法正確的是（）A.鉀的第一電離能比鈉的第一電離能大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.第三周期所含的元素中鈉的第一電離能最小【答案】D【解析】鉀原子半徑大于鈉原子半徑，K更容易失去電子，所以鉀的第一電離能比鈉的第一電離能小，A錯(cuò)誤。因?yàn)锳l的第一電離能失去的電子是3p能級(jí)的，該能級(jí)電子的能量比Mg失去的3s能級(jí)電子的高，電子能量越高，越容易失去，電離能較低，B錯(cuò)誤。在所有元素中，氟的電負(fù)性最大；He最難失去電子，He的第一電離能最大，C錯(cuò)誤。第三周期所含的元素中，鈉原子半徑最大，最容易失去電子，鈉的第一電離能最小，D正確?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練3】下列有關(guān)電離能的說法中正確的是（）A.對(duì)于同一元素而言，原子的電離能I1>I2>I3……B.鉀比鈉活潑，所以鉀的第一電離能大于鈉的第一電離能C.同一周期中，主族元素原子第一電離能從左到右越來越大D.可通過一種元素各級(jí)電離能的數(shù)值，判斷元素可能的化合價(jià)【答案】D【解析】對(duì)于同一元素來說，原子失去電子個(gè)數(shù)越多，其失電子能力越弱，所以原子的電離能隨著原子失去電子個(gè)數(shù)的增多而增大，A錯(cuò)誤；鉀的活潑性強(qiáng)于鈉，說明鉀失電子能力比鈉強(qiáng)，所以鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，B錯(cuò)誤；從總的變化趨勢上看，同一周期中主族元素原子第一電離能從左到右越來越大，但也有反常，如I1(N)>I1(O),C錯(cuò)誤；層與層之間電離能相差較大，電離能數(shù)值發(fā)生突變，層內(nèi)電離能的差別較小，可以根據(jù)同一元素各級(jí)電離能的數(shù)據(jù)判斷元素可能的化合價(jià)，D正確?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練4】下列各組元素，按照原子半徑依次減小，第一電離能依次增大的順序排列的是（）A.Ca、Mg、BeB.Na、Mg、AlC.C、N、OD.P、S、Cl【答案】A【解析】同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大、第一電離能逐漸減小，Ca、Mg、Be原子半徑依次減小，第一電離能依次增大，A正確；因?yàn)锳l的第一電離能失去的電子是3p能級(jí)的，該能級(jí)電子的能量比Mg失去的3s能級(jí)電子的高，電子能量越高，越容易失去，所以Mg的第一電離能大于Al的第一電離能Na<Al<Mg,B錯(cuò)誤；N的2p軌道半充滿，第一電離能大于O,第一電離能C<O<N,C錯(cuò)誤；P的3p軌道半充滿，第一電離能大于S,第一電離能S<P<Cl,D錯(cuò)誤?！拘〗Y(jié)】重點(diǎn)識(shí)記：1、第一電離能的定義、符號(hào)、意義2、第一電離能隨核電荷數(shù)遞增的一般規(guī)律和特殊情況3、逐級(jí)電離能的變化規(guī)律4、電離能的應(yīng)用【過渡】失電子能力我們可以用電離能來進(jìn)行衡量，那么得電子能力，我們用什么來衡量呢，電負(fù)性解決了這個(gè)問題，接下來，我們進(jìn)入電負(fù)性的研究?！救蝿?wù)四】探究電負(fù)性的相關(guān)內(nèi)容【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P24自然段和P25自然段及圖123，回答下列問題：1、鍵合電子的含義？2、電負(fù)性的提出者及定義？3、電負(fù)性的意義？4、電負(fù)性的大小標(biāo)準(zhǔn)？5、電負(fù)性相同的元素都有哪些？6、電負(fù)性的變化規(guī)律及電負(fù)性最大和最小的元素是哪個(gè)？7、電負(fù)性的應(yīng)用？【學(xué)生1】元素相互化合時(shí)，原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子【學(xué)生2】電負(fù)性的概念是由美國化學(xué)家鮑林提出的，用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小【學(xué)生3】電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大【學(xué)生4】以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出各元素的電負(fù)性【學(xué)生5】C、S、I電負(fù)性都是2.5H.、P、Te電負(fù)性都是2.1Li、Ca、Sr電負(fù)性都是1.0K、Rb電負(fù)性都是0.8Si、Ge、Sn、Tl電負(fù)性都是1.8Pb、Sb、Bi電負(fù)性都是1.9【學(xué)生6】一般來說，同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；同族元素從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。電負(fù)性最大的是氟，最小的是銫金屬元素的電負(fù)性較小，非金屬元素的電負(fù)性較大。【學(xué)生7】①判斷元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱I、金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性?！窘處煛吭u(píng)價(jià)、補(bǔ)充注：不能把電負(fù)性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)II、金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。②判斷化學(xué)鍵的類型I、如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7,它們之間通常形成離子鍵，但也有特例（如HF）。II、如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值小于1.7,它們之間通常形成共價(jià)鍵,但也有特例（如NaH）。③判斷元素的化合價(jià)I、電負(fù)性小的元素易呈現(xiàn)正價(jià)II、電負(fù)性大的元素易呈現(xiàn)負(fù)價(jià)④解釋對(duì)角線規(guī)則利用電負(fù)性可以解釋對(duì)角線規(guī)則，如LiMg、BeAl、BSi,由于它們的電負(fù)性分別接近，對(duì)鍵合電子的吸引力相當(dāng)，故表現(xiàn)出相似的性質(zhì)【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P26探究，小組討論，繪制變化圖，解答比較與分析的問題【小組展示】展示繪制的變化圖【學(xué)生】同主族元素一致，即從上到下第一電離能與電負(fù)性均依次減?。煌芷谥髯逶乜傮w趨勢一致，即從左到右電負(fù)性依次增大，第一電離能總體趨勢也是增大，但A1和S的第一電離能出現(xiàn)反常的現(xiàn)象：這是因?yàn)锳l的第一電離能失去的電子是np能級(jí)的，該能級(jí)電子的能量比左邊Mg失去的ns能級(jí)電子的高；P的電子排布是半充滿的，比較穩(wěn)定，電離能較高【歸納】電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系電負(fù)性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負(fù)性大的原子吸引電子的能力強(qiáng)，所以一般來說，電負(fù)性大的原子對(duì)應(yīng)元素的第一電離能也大?！具^渡】電負(fù)性的提出在化學(xué)發(fā)展史上具有重要的意義，他的提出者鮑林是著名的化學(xué)家和物理學(xué)家，也是兩次諾貝爾獎(jiǎng)的獲得者，接下來，我們通過視頻來了解一下這位著名的化學(xué)家?！静シ乓曨l】展示鮑林的生平事跡【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列有關(guān)電負(fù)性的說法中不正確的是（）A.元素的電負(fù)性越大，原子在化合物中吸引電子的能力越大B.主族元素的電負(fù)性越大，元素原子的第一電離能一定越大C.在元素周期表中，元素電負(fù)性從左到右呈現(xiàn)遞增的趨勢D.形成化合物時(shí)，電負(fù)性越小的元素越容易顯示正價(jià)【答案】B【解析】吸引電子的能力越大，電負(fù)性越大，則元素電負(fù)性的大小表示其原子在化合物中吸引電子能力的大小，A正確；N元素的電負(fù)性小于氧元素的電負(fù)性，但N元素原子2p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于O元素，B錯(cuò)誤；對(duì)于主族元素，同周期自左而右電負(fù)性逐漸增大，過渡元素電負(fù)性沒有明顯規(guī)律，C正確；電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，元素的化合價(jià)為正值，電負(fù)性大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值，D正確?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練2】如圖所示是第三周期11~17號(hào)元素某種性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，y軸表示的可能是（）A.第一電離能B.電負(fù)性C.原子半徑D.元素的金屬性【答案】B【解析】第三周期的Mg和P元素因最外層電子分別為全充滿、半充滿結(jié)構(gòu)，較為穩(wěn)定，第一電離能大于相鄰主族元素，與圖像不符，A錯(cuò)誤；同周期主族元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大，與圖像相符，B正確；同周期主族元素從左到右，原子序數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸減小，與圖像不符，C錯(cuò)誤；同一周期，從左到右，元素的金屬性逐漸減小，與圖像不符，D錯(cuò)誤?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練3】已知元素電負(fù)性數(shù)值為2.1,Y為3.5,Z為2.6,W為1.2。你認(rèn)為上述四種元素中，哪兩種元素最容易形成離子化合物（）A.X與YB.X與WC.Y與ZD.Y與W【答案】D【解析】如果兩個(gè)成鍵元素間的電負(fù)性差值大于1.7,原子之間通常形成離子鍵；如果兩個(gè)成鍵元素間的電負(fù)性差值小于1.7,原子之間通常形成共價(jià)鍵。X與Y電負(fù)性差值為3.52.1=1.4<1.7,通常形成共價(jià)鍵，A不符合題意；X與W電負(fù)性差值為211.2=0.9<1.7,通常形成共價(jià)鍵，B不符合題意；Y與Z電負(fù)性差值為3.52.6=0.9<1.7,通常形成共價(jià)鍵,C不符合題意；Y與W電負(fù)性差值為3.51.2=2.3>1.7,通常形成離子鍵，D符合題意?！拘〗Y(jié)】強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)記憶的內(nèi)容：1、電負(fù)性的定義、意義、確定標(biāo)準(zhǔn)2、電負(fù)性的變化規(guī)律及應(yīng)用3、電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系結(jié)合教材內(nèi)容，尋找問題的答案，培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力隨講隨練，加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用適時(shí)強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)，有助于明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生共同解決問題的能力和書寫表達(dá)能力對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練，通過練習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?！菊n后拓展】展示稀有氣體及其化合物的發(fā)現(xiàn)視頻【承上啟下】稀有氣體的發(fā)現(xiàn)，為元素周期表的補(bǔ)充提供了元素，通過本章的學(xué)習(xí)，我們了解了原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)，分子是由原子構(gòu)成的，分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)又是怎樣的呢，下一章我們將會(huì)討論到這些內(nèi)容。課后拓展，展示稀有氣體及其化合物的發(fā)現(xiàn)視頻，為下章的開啟留下懸念。環(huán)節(jié)五、課后鞏固作業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)：教材P28頁練習(xí)與應(yīng)用1，5，8，9，12。練習(xí)冊習(xí)題1.（易）對(duì)Na、Mg、A1的有關(guān)性質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.金屬性：Na>Mg>AlB.第一電離能：Na<Mg<AlC.電負(fù)性：Na<Mg<AlD.還原性：Na>Mg>Al【答案】B【解析】同周期主族元素從左到右，金屬性逐漸減弱，則金屬性：Na>Mg>Al,A正確；Mg原子3s軌道電子能量比Al的3p軌道電子能量低，較難失去電子，其第一電離能大于Al,故第一電離能：Na<Al<Mg,B錯(cuò)誤；同周期主族元素從左到右，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，故電負(fù)性：Na<Mg<Al,C正確；金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則還原性：Na>Mg>Al,D正確。2.（易）下列各組元素性質(zhì)的敘述中，正確的是（）A.N、O、F的電負(fù)性依次增大B.N、O、F的第一電離能依次增大C.N、O、F的最高正化合價(jià)依次升高D.O、F、Na的原子半徑依次減小【答案】A【解析】同周期主族元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，則N、O、F的電負(fù)性依次增大，A正確；同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，但N原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于O,故第一電離能：O<N<F,B錯(cuò)誤；O、F元素的電負(fù)性較大，O無最高正化合價(jià)，F(xiàn)無正化合價(jià)，C錯(cuò)誤；Na位于O、F的下一周期，原子半徑大于O、F，D錯(cuò)誤。3.（易）具有下列能層結(jié)構(gòu)的原子，其第一電離能由大到小排列正確的是（）①3p能級(jí)上只有一對(duì)成對(duì)電子的原子②最外層電子排布式為3s23p6的原子③3p能級(jí)為半充滿的原子④正三價(jià)的陽離子結(jié)構(gòu)與氖相同的原子A.②③①④B.③①②④C.①②③④D.②④①③【答案】A【解析】①3p能級(jí)上只有一對(duì)成對(duì)電子的原子是S原子；②最外層電子排布式為3s23p6的原子是Ar原子；③3p能級(jí)為半充滿的原子為P原子；④正三價(jià)的陽離子與氖相同的原子是Al原子。四種元素同處于第三周期，從左到右第一電離能呈增大趨勢，但P的3p能級(jí)處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于S,故第一電離能：Ar>P>S>Al,即②>③>①>④。4.（易）下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)（用I1、I2…表示）。關(guān)于元素R的下列推斷中，錯(cuò)誤的是（）A.R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C,R元素的最高正化合價(jià)為+2價(jià)D.R元素的第一電離能高于同周期相鄰元素的【答案】A【解析】由題給短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)可知，I2與I3存在很大差距，說明R原子最外層有2個(gè)電子，則R元素處于元素周期表中第ⅡA族，最高正化合價(jià)為+2價(jià)，B、C均正確；R處于第IIA族，可能是Be或Mg,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2或1s22s22p63s2,不能判斷所處周期，A錯(cuò)誤；第ⅡA族元素的第一電離能大于同周期的第IA、ⅢA族元素，D正確。5.（易）下列對(duì)電負(fù)性的理解不正確的是（）A.電負(fù)性是人為規(guī)定的一個(gè)相對(duì)數(shù)值，不是絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)B.元素電負(fù)性的大小反映了元素原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小C.元素的電負(fù)性越大，則元素的非金屬性越強(qiáng)D.元素的電負(fù)性是元素固有的性質(zhì)，與原子結(jié)構(gòu)無關(guān)【答案】D【解析】一般來說，同周期從左到右主族元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小，因此，電負(fù)性與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。6.（中）A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和；C元素是第三周期第一電離能最小的元素；D元素在第三周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.A、B、C、D分別為O、Ca、Na、ArB.元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C.元素A、C簡單離子的半徑大小關(guān)系為A<CD.元素B、C還原性大小關(guān)系為B>C【答案】C【解析】A、B、C、D四種元素，A元素是地殼中含量最多的元素，則A是O元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和，則其原子核外電子數(shù)=2×(2+8)=20,則B是Ca元素；C元素是第三周期第一電離能最小的元素，則C是Na元素；D元素在第三周期中第一電離能最大，則D是Ar元素。由上述分析可知，四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、Ar,A正確；元素O、Ca、Na兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等，B正確；O2和Na+電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，其離子半徑越小，故離子半徑：O2>Na+,C錯(cuò)誤；Ca、Na均是金屬性很強(qiáng)的金屬，元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的還原性就越強(qiáng)，由于元素的金屬性：Ca>Na,所以二者的還原性：Ca>Na,D正確。7.（中）下列曲線表示鹵族元素或其單質(zhì)性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是（）【答案】A【解析】鹵族元素從上到下，隨核電荷數(shù)遞增，原子半徑增大，元素的電負(fù)性逐漸減小，A正確；F無正化合價(jià)，C1和Br的最高化合價(jià)均為+7，B錯(cuò)誤；鹵族元素從上到下，隨核電荷數(shù)遞增，原子半徑增大，原子失電子能力增強(qiáng)，則第一電離能逐漸減小，C錯(cuò)誤；F2、Cl2、Br2都存在范德華力，隨相對(duì)分子質(zhì)量增大，范德華力增大，其熔點(diǎn)逐漸升高，D錯(cuò)誤。8.（易）正誤判斷，正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)s區(qū)全部是金屬元素（）(2)電負(fù)性的大小可以作為判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)（）(3)第一電離能的大小可以作為判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)（）(4)共價(jià)化合物中，電負(fù)性大的成鍵元素表現(xiàn)為負(fù)價(jià)（）(5)電負(fù)性越大，元素的非金屬性越強(qiáng)，第一電離能也越大（）(6)第四周期元素中，未成對(duì)電子數(shù)最多的元素位于鉀元素后面第五位（）(7)電負(fù)性大于1.8的一定為非金屬，小于1.8的一定為金屬（）【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√（5）×（6）√（7）×【解析】（1）s區(qū)含有氫元素，屬于非金屬（2）根據(jù)電負(fù)性的定義和應(yīng)用進(jìn)行判斷（3）電離能中有特殊情況，所以不能作為判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)（4）根據(jù)電負(fù)性的應(yīng)用進(jìn)行判斷（5）可以以N元素和O元素為例作分析判斷（6）該元素原子的價(jià)層電子排布式為3d54s1（7）有些金屬的電負(fù)性也大于1.8，例如鉛的電負(fù)性是1.99.（中）請參照圖122所示的元素的第一電離能的周期性曲線，畫出前三周期元素的原子半徑和電負(fù)性的變化曲線?！窘馕觥堪凑针娯?fù)性、電離能、原子半徑的變化順序進(jìn)行解析。10.（難）W、X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的5短周期元素，其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下：請完成下列空白：(1)寫出各元素的元素符號(hào)：W:、X:、Y:、Z:、N:。(2)X、Y和Z三種元素的原子半徑由大到小的順序:(請?zhí)钤胤?hào))。(3)X、Z和N三種元素的電負(fù)性由大到