1.3.1 原子半径及其变化规律教学设计

skybamboo · 发表于 5 小时前

第一章原子结构与元素性质
第3节　元素性质及其变化规律
第1课时原子半径及其变化规律

学生在学习了化学必修第二册后就已经能从原子结构的角度，结合元素周期表定性地判断元素原子得失电子的难易程度；但是对"元素性质周期性变化的内在本质是什么?能否定量地判断元素原子得失电了的能力?"这样的问题，只有对原了结构模型有了更深入的学习后，才能得到很好的解答。
本节教材的编写就是建立在学生学习了核外电子排布和核外电子排布与元素周期表关系的基础上，通过"联想·质疑"引出学习目的;通过"联想·质疑""观察·思考""交流·研讨"中的活动，引导学生在活动中主动认识元素原子核外电子排布周期性变化对原子半径、原子得失电子能力的影响，使他们对元素周期律的认识更为深刻，并能构建起新的"构（原子结构）—位（元素在周期表中的位置）—性（元素性质）"三者关系的认识平台。

证据推理与模型认知：
了解原子半径的周期性变化，能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因。
宏观辨识与微观探析
了解同周期、同主族元素性质的递变规律以及与原子核外电子排布的关系。　

同周期、同主族元素原子半径的变化规律、原子半径大小比较

课件、学案

【知识回顾】结合学案，学生回顾有关元素周期律的内容和实质。
【投影】联想质疑
在元素周期表中，随着原子序数的递增，元素基态原子的核外电子排布呈现周期性变化，元素的性质也呈现周期性变化。那么，元素哪些性质呈现周期性变化?元素性质周期性变化的本质是什么?如何运用元素周期表推测元素的基本性质?
【引入】通过必修课的学习我们了解到，随着核外电子排布的周期性变化元素原子的半径、化合价、得失电子能力等性质也呈现周期性变化。
【投影】电子云模型

【思考】依据量子力学理论，核外电子从原子核附近到离核很远的地方都有可能出现，因此原子并不是一个具有明确"边界"的实体。这就是说，原子并没有经典意义上的半径。那么，原子半径是如何测定的呢？
【讲述】由于核外电子运动区域的大小对于元素原子的性质有很大的影响，为了便于讨论这方面的问题，人们便假定原子是一个球体，并采用统计的方法来测定它的半径。具体方法请大家阅读教材“追根寻源”栏目。
【投影】

【观察思考】在周期表中随着原子序数的周期性变化，元素原子的半径呈现什么变化规律？观察教材P21“元素的原子半径及相应的比例模型”，总结归纳元素的原子半径随着元素原子序数的递增呈现的周期性变化规律。
【投影】

【板书】一.原子半径及其变化规律
1.主族元素
【讲述】主族元素同周期从左至右原子半径逐渐减小，同主族自上至下原子半径逐渐增大。
【投影】

【思考】主族元素同周期从左至右原子半径逐渐减小，同主族自上至下原子半径逐渐增大的原因是什么？
【讲述】主族元素同周期从左至右，电子层数相同，核电核数和核外电子数逐渐增加，增加电子产生的电子间的排斥作用小于核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用。同主族自上至下电子层数逐渐增大，核电荷数和核外电子数增加，核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用小于增加电子产生的电子间的排斥作用。
【板书】2.过渡元素
【讲述】同一周期自左至右原子半径逐渐减小，但变化幅度不大。原因是同一周期过渡元素增加的电子都分布在(n－1)d轨道上，电子间的排斥作用与核对电子的吸引作用大致相当。
【交流研讨】1．影响原子半径大小的因素是什么？
2．同一周期原子半径自左至右逐渐减小，同一周期(如第3周期)离子半径是否逐渐减小？
3．同一主族原子半径自上而下逐渐增大，同一主族离子半径是否逐渐增大？
【迁移应用】完成学案迁移应用题目，总结归纳比较原子半径大小的方法。
【归纳总结】微粒半径大小的比较方法
1．影响微粒半径的因素主要是核电荷数和电子层数。同周期中，核电荷数越大，半径越小；同主族中，电子层数越多，半径越大。
2．阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，r(Na＋)＜r(Na)，r(S)＜r(S2－)。
3．电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
4．不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)，r(Cu＋)＞r(Cu2＋)。
【思考】素周期表中元素原子得失电子能力呈现的递变规律是什么？如何利用原子半径和价电子数进行解释？同周期自左至右元素原子得失电子能力如何变化？同主族自上至下元素原子得失电子能力如何变化？
【自主阅读】阅读教材相关内容，归纳总结有关规律。
【讲述】同周期元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引作用逐渐增强。除稀有气体元素外，同周期从左到右，元素原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。
同主族元素原子的价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱。同主族自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。
【投影】

【讲述】位于元素周期表中金属与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力都不强。
【回顾思考】请大家回顾必修内容的学习，总结比较元素失电子能力（金属性）和得电子能力（非金属性）强弱的方法有哪些？
【投影】

【归纳总结】元素性质递变规律，完成学案表格。
【投影】元素性质递变规律

项目	同周期(从左→右)	同主族(从上→下)
原子核外电子排布	电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，1→7(第1周期1→2)	最外层电子数相同，电子层数递增
原子半径	逐渐减小(0族除外)	逐渐增大
元素主要化合价	最高正价由＋1→＋7，最低负价由－4→－1	最高正价＝主族序数(氟、氧除外)，非金属最低负价＝主族序数－8(氢除外)
原子得、失电子能力	得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱	得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强
元素金属性、非金属性	金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强	金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱

【迁移应用】完成学案“迁移应用”
【课堂小结】

对于原子半径周期性变化，学生在必修课程中已经初步学习了主族元素的变化模型。本节课增加了同周期过渡元素原子半径变化规律，并从核外电子排布的角度探讨原子周期性变化的原因，使模型更加完整。因此本节课内容对学生来说较为加单，因此在教学时主要是通过对“元素的原子半径及相应的比例模型”的分析归纳，总结相关规律并利用原子结构知识进行分析原因，培养学生信息的分析归纳和归纳总结能力。

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[鲁科版] 1.3.1 原子半径及其变化规律 教学设计

[鲁科版] 1.3.1 原子半径及其变化规律教学设计