5.1 元素周期律和元素周期表（第1课时） 教案 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

课题 专题5 第一单元 元素周期律和元素周期表 第1课时 元素周期律 学科 化学 学段 高中 年级 必修第一册 教材 苏教版 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 1、通过有关数据和表格，得出原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。 2、通过钠、镁、铝的实验，探究金属元素的金属性，并通过非金属元素的相关性质，进一步探究元素的周期变化规律。 教学重点：掌握最外层电子数的变化规律、原子半径的变化规律、元素主要化合价的变化规律、元素金属性和非金属性的变化规律 教学难点：通过数据等理解元素周期律的概念和实质。 核心素养 1、通过分析元素的原子结构、原子半径、主要化合价的变化，总结出它们的递变规律，并由此认识元素周期律，使学生能从原子结构视角说明元素的性质，培养学生的微观建构模型。 2、通过认识元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果，使学生形成结构决定性质的观念。 教学过程(表格描述) 教学环节 主要教学活动 设置意图 引入 新课 【导入】播放视频：元素周期律的发现——不寻常的“扑克牌” 【提问】通过视频，你发现了什么现象或规律吗？ 【回答】有一定的周期现象 【过渡】下面我们来观察元素周期表，来探究这些规律。 通过视频的播放，使学生了解元素周期律发现的历史，激发学生学习兴趣 讲授新课： 一、元素周期律 【提问】观察1~18号元素的原子核外最外层电子排布随原子序数的递增有什么变化规律？ 【讲解】1、原子序数：化学家按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫做原子序数。 原子序数 = 核电荷数 原子：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 2、元素周期律 （1）最外层电子数的变化规律 【提问】结合PPT8的图，及核电荷数为1~18的元素原子最外层电子数，请说出随着核电荷数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现了怎样的周期性变化？ 【回答】随着元素核电荷数的递增，除H、He外，元素原子最外层电子数出现1～8的周期性变化 【讲解】1、2号元素最外层电子数由1增加到2，3~10号元素和11~18号元素原子最外层电子数则重复出现由1逐一递增至8的变化。 2号He，10号Ne，18号Ar都是稀有气体元素，它们的原子最外层电子数尽管不都为8，但是都达到了饱和结构。 随着核电荷数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现周期性的变化。变化的内容为：每隔一定数目，元素原子最外层电子数重复出现由1到饱和结构（2或8）递增的变化 （2）原子半径的变化规律 【思考】：观察下表，随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径有怎样的变化？ 【投影】PPT10 【讲解】由图中曲线分析可知：随着核电荷数的递增，元素原子半径（稀有气体元素除外）呈周期性变化，每隔一定数目，元素原子半径重复由大到小的变化趋势（稀有气体元素除外）。 3～9号元素随着核电荷数的递增，原子半径逐渐变小； 11～17号元素随着核电荷数的递增，原子半径逐渐变小。 （3）元素主要化合价的变化规律 【展示】PPT12--13：1-18号元素最高化合价和最低化合价表 【学生活动】 1、请观察思考，随着核电荷数的递增，元素的主要化合价是否也存在一定的周期性变化？ 2、观察元素最高正化合价与最低负化合价，结合元素原子的核外电子排布，思考它们之间是否存在一定的联系？ 【讲解】随着元素核电荷数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化。 每周期：最高正价：+1→+7（第二周期+5），最低负价：-4→-1→0 （4）元素金属性和非金属性的变化规律 【投影】播放钠、镁、铝金属性强弱比较的视频，注意观察实验现象 【设问】钠、镁、铝的金属性有什么变化规律？ 【讲解】【实验现象】 Na：与冷水剧烈反应，放出氢气，得到的NaOH溶液使酚酞变红； Mg：与冷水不反应，与热水反应，放出氢气，得到的Mg(OH)2溶液使酚酞变红，Mg和盐酸迅速反应； Al：与盐酸反应缓慢。 【实验结论】 ① 金属性强弱：Na>Mg>Al ② 随着核电荷数增大，与水（酸）反应越来越困难，金属性越弱。 当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外），原子失去电子能力逐渐减弱，金属性减弱。 【探索】Si、P、S、Cl的非金属性强弱 【学生活动】学生阅读并分析教材第118页表5-4，回答Si、P、S、Cl的非金属性的强弱，并解释其原因。 【学生回答】Si、P、S、Cl的非金属性依次递增。 【讲解】按硅、磷、硫、氯元素的顺序，随着核电荷数的递增，非金属元素的单质与氢气反应的条件逐渐变得容易；得到的气态氢化物的热稳定逐渐增强。 当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外），原子得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。 【思考】：根据元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱，探索元素的金属性和非金属性的强弱变化规律？ 【讲解】元素单质的金属性越强，其对应的最高价对应的水化物的碱性越强； 元素单质的非金属性越强，其对应的最高价对应的水化物的酸性越强。 两性氢氧化物：Al(OH)3，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 【总结】元素周期律： 元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。 元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。 【课堂练习】 1、元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是（ A ） A、元素原子的核外电子排布呈周期性变化 B、元素原子的电子层数呈周期性变化 C、元素的化合价呈周期性变化 D、元素原子半径呈周期性变化 【解析】元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果，是元素周期律的实质，故A正确。 2、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是（ D ） A、X的原子序数比Y的小 B、X原子的最外层电子数比Y的多 C、X的原子半径比Y的小 D、X元素的最高正价一般比Y的低 【解析】 因阳离子与阴离子具有相同的电子层结构，故X的原子序数一定大于Y且比Y多一层电子。 由于阴离子是得电子后的产物，故最外层电子数一般多于4个，X形成阳离子，最外层电子数一般较少，亦即Ｘ原子的最外层电子数比Y的少。 X元素的最高正价由于是金属，故一般低于＋4价，而一般的非金属元素的最高正价却高于＋4价。 3、具有下列特征的原子，一定是非金属元素的是（ B ） A、对应氢氧化物是两性氢氧化物 B、具有负化合价 C、最高价氧化物对应的水化物是酸 D、具有可变化合价 【解析】 对应氢氧化物是两性的如铝是金属元素；金属元素没有负化合价，故具有负化合价的一定是非金属元素；最高价氧化物对应水化物是酸的不一定是非金属元素，如HMnO4、H2Cr2O7等；具有可变化合价的也不一定是非金属元素，如Fe(+2、+3）等。 4．元素X和Y属于同一个主族。元素X和氢组成的化合物(X显-2价)在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物。在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%，下列说法正确的是(　C　) A．两种元素分别为C和Si，且酸性：H2CO3>H2SiO3 B．两种元素分别为N和P，且酸性：HNO3>H3PO4 C．两种元素分别为O和S，且酸性：H2SO4>H2SO3 D．两种元素分别是Mg和Ca，且碱性：Ca(OH)2>Mg(OH)2 【解析】根据元素X和氢组成的化合物(X显-2价)在通常状况下是一种液体，可知该元素为O，则元素Y为S。根据非羟基氧原子数越多，酸的酸性越强，可知酸性：H2SO4>H2SO3。 判断元素非金属性强弱的方法有：元素的氢化物越稳定，证明其非金属性越强；元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强，证明其非金属性越强；元素单质的氧化性越强，证明其非金属性越强等。 通过各种表格、数据使学生掌握最外层电子数的变化规律、原子半径的变化规律、元素主要化合价的变化规律、元素金属性和非金属性的变化规律，进一步理解元素周期律的含义和实质 课堂 总结 板书设计 元素周期律 1、原子序数 2、最外层电子数的变化规律 3、原子半径的变化规律 4、元素主要化合价的变化规律 5、元素金属性和非金属性的变化规律 教学设计反思 本课时的主要内容元素的化学性质，通过各种数据得出最外层电子数的变化规律、原子半径的变化规律、元素主要化合价的变化规律、元素金属性和非金属性的变化规律，通过实验探究物质的性质和变化规律，根据已有经验和数据作出预测和假设，能收集和表述实验证据，基于实验事实得出结论，培养学生的证据推理和模型认知的化学科学素养。 学科网（北京）股份有限公司 $