专题5 微观结构与物质的多样性 章末复习 教学设计 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦“微观结构与物质的多样性”章末复习，核心梳理元素周期律与周期表、微粒间相互作用力、物质多样性（同素异形、同分异构、晶体）三大模块。通过提问原子半径变化规律、过渡核电荷数递增与性质周期性的关系，构建从原子结构到元素性质、周期表编排再到物质多样性的逻辑学习支架。 资料以学生活动为特色，如任务二让学生小组讨论对比离子键与共价键、任务三分析金刚石与石墨性质差异，结合PPT演示深化理解，体现科学思维（对比分析、证据推理）与科学探究。既助学生构建微观认知体系，又为教师提供系统复习框架与互动教学模式，提升复习效率与学科核心素养培养。

课题 专题5 微观结构与物质的多样性 章末复习 学科 化学 学段 高中 年级 必修第一册 教材 苏教版 知识梳理 微观结构与物质的多样性 元素周期律与元素周期表 微粒之间的相互作用 元素周期律 元素周期表 离子键 共价键 分子间作用力 元素周期表的应用 从微观结构看物质的多样性 同素异形现象 同分异构现象 晶体与非晶体 教学方法和手段 PPT 演示、复习讲授 教学过程(表格描述) 教学环节 主要教学活动 知识精讲： 任务一、元素周期律与元素周期表 任务二、微粒之间的相互作用力 任务三、从微观结构看物质的多样性 【讲解】 任务一、元素周期律与元素周期表 1、 元素周期律 【过渡】随着核电荷数的递增，元素原子核外电子排布呈周期性变化，那么元素的性质如元素原子半径、元素主要化合价是否也会随着核电荷数的递增呈现一定的周期性变化呢？ 【提问】根据已学内容思考随着核电荷数的递增，原子半径有什么样的变化规律？ 【回答】（1）原子电子层数相同时，最外层电子数越多，半径越小 （2）最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大 【学生活动】 1、请思考，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、这种周期性变化是否是完全不变的简单重复？ 3、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】 1、元素化合价：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化 ①元素的最高正价=最外层电子数（O、F及稀有气体元素除外） ②元素的负化合价（非金属具有）=8-最外层电子数 ③元素的最高化合价与最低化合价绝对值之和=8 2、金属性与非金属性：当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，元素的非金属性逐渐增强，元素的金属性逐渐减弱。 2、 元素周期表 【思考】结合元素周期表，思考元素周期表是按照什么原则进行编排的？ 【讲解】排列原则： (1)横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列，称为周期。 (2)纵行原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列，称为族。 (3)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。 (4)原子序数与元素的原子结构之间的关系：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。 （1）周期：每一横行称为一个周期。 【展示】PPT6 【学生活动】学生观察：元素周期表中有几个周期，每一个周期中有几种元素？ 【回答】有7个周期，短周期和长周期的元素种类不一样 【讲解】每一周期中元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。第一周期最短，只有2种元素，第二、三周期各有8种元素，这三个周期成为短周期，其他周期均为长周期。 （2） 族 【学生活动】学生继续观察：元素周期表中有几个族，有什么规律？ 【讲解】 元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族， ①7个主族，依次为IA、IIA、……VIIA ②7个副族，依次为IB、IIB、……VIIB ③1个第Ⅷ族(其中第8、9、10这3个纵行称为第Ⅷ族)， ④1个0族（稀有气体元素）。 【提问】为什么我们将稀有气体元素称为0族元素？ 【回答】它们的化合价通常情况下为0 【讲解】稀有气体很稳定，它们的化合价通常情况下为0，故称为0族元素。 过渡元素：元素周期表中从IIIB到IIB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。 【讲解】碱金属：Li Na K Rb Cs 物理性质：除铯外，碱金属都是银白色的单质，硬度小，延展性好，密度比较小，熔点也比较低 化学性质：金属性随着原子序数的递增而增强，与水反应越来越剧烈。 卤素：F Cl Br I At 随着核电荷数递增，元素单质的非金属性减弱，氧化性减弱 【学生活动】根据元素周期表完成下列表格性质的对比 【展示】PPT10--11 【讲解】按同周期（从左到右）、同主族（从上到下）分别对原子半径、得失电子难易程度、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、非金气态氢化物生成的难易程度和氢化物的稳定性、金属性与非金属性、单质的氧化性和还原性进行对比 离子半径比较： 同种元素的粒子半径，阴粒子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子 电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小 带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大 3、元素周期表的应用 ① 推测元素的原子结构，预测未知元素的主要性质 ② 有效指导人们寻找新材料和稀有矿产 ③ 寻找具有特定性质的新物质 任务二、微粒之间的相互作用力 1、化学键 【讲解】定义：物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫作化学键 化学键分类：离子键、共价键、金属键 【学生活动】根据所学知识从不同维度对比分析离子键、共价键，小组讨论并完成表格，小组排代表讲述 【展示与讲解】PPT15 【学生活动】根据所学知识从不同维度对比分析离子化合物、共价化合物，小组讨论并完成表格，小组排代表讲述 【展示与讲解】PPT16 【学生活动】根据所学知识从不同维度对比分析化学键、分子间作用力间的组成微粒、存在形式、以什么作用力存在即作用力强弱，小组讨论并完成表格，小组排代表讲述 【展示与讲解】PPT17 【强调】离子化合物 ① 酸都不是离子化合物 ② 离子化合物都是强电解质 2个“不一定” ③ 含有金属元素的化合物不一定是离子化合物（如AlCl3） ④ 离子化合物中不一定含有金属元素（如所有铵盐） 3个“一定” ⑤ 离子化合物中一定含有离子键 ⑥ 含有离子键的化合物一定是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键 ⑦ 离子化合物中一定含有阳离子和阴离子 【强调】共价化合物 ① 含有共价键的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如：NaOH ② 只有共价键的化合物才是共价化合物 ③ 只有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl ④ 有金属元素的化合物可能是共价化合物，如AlCl3 ⑤ 共价化合物有极性化合物（如CO2）和非极性化合物（如HCl） 电子式 在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生改变，为了方便，在元素符号周围用“•”或“×”表示原子或离子的最外层电子，这种式子称为电子式。 电子式的书写 原子的电子式——在元素符号周围（上下左右）用“•”或“×”来表示原子最外层电子 离子的电子式 ①简单阳离子的电子式：离子符号本身 ②复杂阳离子的电子式：用“[ ]”，右上方表明正电荷数 ③简单阴离子的电子式：画出最外层电子数，加中括号“[ ]”，右上方表明负电荷数 ④复杂阴离子的电子式：相同原子不能合并，用“[ ]”，右上方表明负电荷数 ⑤离子化合物的电子式：由阴、阳离子的电子式组成，相同离子不能合并，同性电荷离子不能直接相邻 电子式表示离子键的形成过程 NaCl 【注意】 左侧写原子的电子式 用弧形箭头表示电子转移（注意箭头方向） 中间用→连接，不能用等号 右侧写离子化合物的电子式 任务三、从微观结构看物质的多样性 1、同素异形现象 【思考】金刚石、石墨、碳纳米管均是由碳元素组成的，为什么它们的形态、性质相差巨大？ 【讲解】这些物质的性质上差异很大，是因为原子的个数、原子的连接方式和成键方式不同。 （1）定义： 同素异形现象：同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。 同素异形体：同一种元素能够形成不同的单质，这些单质之间互称为同素异形体。 （2）常见的同素异形体： C元素的同素异形体：金刚石、石墨、C60 O元素的同素异形体：O2、O3 P元素的同素异形体：红磷、白磷、黑磷 S元素的同素异形体：单斜硫、斜方硫、弹性硫 2、同分异构现象 【讲解】同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象。 同素异形体：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。 【强调】(1)两化合物互为同分异构体的必备条件有两点： ①两者的分子式相同； ②两者的结构不同。 (2)两化合物互为同分异构体，则两化合物的相对分子质量及各元素的组成(含量)相同。 (3)相对分子质量相同的两化合物不一定互为同分异构体(如CO和N2不互为同分异构体)。 3、晶体与非晶体 【讲解】晶体 定义：具有规则的几何外形和固定熔点的固体 结构：有规则的几何外形；晶体内部，微粒在空间呈有规则的重复排列 性质：晶体具有固定的熔、沸点；不同类型的晶体性质不同；物理性质在各个方向上不同—“各向异性” 分类：离子晶体、分子晶体、共价晶体、金属晶体 【展示】PPT28 【讲解】离子晶体、分子晶体、共价晶体、金属晶体的定义、性质、常见物质 非晶体 定义：没有固定的熔点，一般也不具备规则的几何外形的固体 结构：不具备规则的几何外形；晶体内部，不成周期性重复排列的固体 性质：没有固定的熔、沸点；“各向同性” 随堂训练 【巩固练习】 1、下列关于元素周期律和元素周期表的论述中正确的是(　B　) A、同一主族的元素从上到下金属性逐渐减弱 B、元素周期表是元素周期律的具体表现形式 C、同一周期从左到右，元素原子半径逐渐增大 D、非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值 【解析】元素周期表是元素周期律的具体表现形式。在元素周期表中，同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强；同一周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱；主族非金属元素的最高正化合价等于最外层电子数，最高正价与其最低负价绝对值之和等于8。 2、X、Y、Z在同一短周期，X、Y、Z分别易形成X－、Y＋、Z2＋离子，它们半径之间存在的关系是(　D　) A、X＞Y＞Z B、Y＋＞Z2＋＞X－ C、Y＋＞X－＞Z2＋ D、X－＞Y＋＞Z2＋ 【解析】电子层数越多，离子的半径越大；电子层结构相同的离子，原子序数越大其离子半径小。X、Y、Z在同一短周期，X、Y、Z分别易形成X－、Y＋、Z2＋离子，其原子序数X＞Z＞Y，X－的电子层数等于周期数，三种离子中半径最大，Y＋、Z2＋离子具有相同的电子排布，离子半径为Y＋＞Z2＋。 3、下列说法正确的是(　C　) A、O、S、Na的原子半径依次减小 B、LiOH、KOH、CsOH的碱性依次减弱 C、NH3、PH3、SiH4的热稳定性依次减弱 D、HCl、HBr、HI的还原性依次减弱 【解析】同主族元素S的原子半径大于O，同一周期元素S的原子半径小于Na；同主族元素Li、K、Cs的金属性依次增强，其氢氧化物的碱性依次增强；同主族元素N的非金属性比P强，同一周期元素P的非金属性比Si强；同主族元素Cl、Br、I的非金属性依次减弱，其氢化物的还原性依次增强。 4、已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是(　C　) A、原子半径：As>Cl>P B、热稳定性：HCl>AsH3>HBr C、还原性：As3－>S2－>Cl－ D、酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 【解析】原子半径：As>P>Cl，A项错误；热稳定性：HCl>HBr>AsH3，B项错误；单质氧化性：Cl2>S>As，故阴离子的还原性：As3－>S2－>Cl－，C项正确；酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，D项错误。 5、下列物质中，有离子键的是(　C　) A、N2 B、CH4 C、NaCl D、HCl 【解析】离子化合物(或离子键)判断确定的方法依据： ①由成键元素判断：活泼的金属(如ⅠA、ⅡA族金属)元素与活泼非金属(如ⅥA、ⅦA族非金属)元素形成的化合物都是离子化合物(含有离子键)。 ②由物质类别判断：强碱、大多数盐、低价金属氧化物等属于离子化合物(含有离子键)，非金属氧化物和酸类化合物等不属于离子化合物(不含离子键)。 ③易判错的化合物：氯化铵、硫酸铵等铵盐都是离子化合物；氯化铝等不是离子化合物。 6、某晶体中含有极性共价键，关于该晶体说法错误的是(　A　) A、不可能是离子晶体 B、不可能是单质分子构成的晶体 C、可能是分子晶体 D、可能具有较高的熔沸点 【解析】离子晶体中也可能含有极性键，如NaOH中含有O—H极性键，A错误；含有极性键的物质至少含有2种元素，属于化合物，不可能是单质，B正确；有机物分子中含有极性键，如甲烷中含有C—H极性键，可能是分子晶体，C正确；含有极性键的晶体可能是原子晶体，如二氧化硅中含有Si—O极性键，其熔沸点很高，D正确。 7、下列叙述正确的是(　B　) A、离子化合物一定不含共价键 B、共价化合物中一定不含有离子键 C、气态单质的分子中一定存在共价键 D、非金属元素的化合物中一定不含离子键 【解析】离子化合物中可能含有共价键(如Na2O2)，A错误；气态单质分子也可能是稀有气体，稀有气体中不存在化学键，C错误；非金属元素的化合物可能含有离子键(如NH4Cl)，D错误。 板书设计 1、 元素周期律与元素周期表 1、元素周期律 2、元素周期表 3、元素周期表的应用 2、 微粒之间的相互作用 1、 化学键 2、离子键、共价键、分子间作用力 三、从微观结构看物质的多样性 1、 同素异形现象 2、 同分异构现象 3、 晶体与非晶体 教学设计反思 本课时的主要内容是对微观结构与物质的多样性的总结。首先，通过最外层电子数、原子半径、元素主要化合价、元素金属性和非金属性的变化规律，使学生理解元素周期律的定义，即随着元素核电荷数的递增，各性质呈现周期性变化；然后，使学生通过元素的编排原则了解元素周期表，并通过表格对比，掌握元素周期表和元素周期律之间的关系，掌握各种规律，并能解决相关的推理问题，进一步掌握元素周期表的应用。其次，掌握微粒之间的相互作用力的相关知识，通过对比离子键、共价键和分子间作用力，更好地了解它们的异同点，并掌握相关的注意事项，进一步，掌握原子、离子化合物和共价化合物的电子式书写及形成过程。最后，从微观结构看物质的多样性，使学生能够区分同素异形体、同分异构体、同位素等，并掌握晶体和非晶体的定义、结构和性质，对比离子晶体、分子晶体、共价晶体和金属晶体的定义和性质。 学科网（北京）股份有限公司 $