核心素養(yǎng)

其次節(jié)原子構(gòu)造與元素的性質(zhì)電離能及其變化規(guī)律律，同時(shí)培育學(xué)生構(gòu)造打算性質(zhì)的化學(xué)思想。教材分析學(xué)生通過(guò)對(duì)必修2元，在實(shí)際生產(chǎn)、生活和科學(xué)爭(zhēng)論中，僅有定性的推斷是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。本節(jié)教材引入“電離能”引導(dǎo)學(xué)生在必修2對(duì)元素周期律學(xué)習(xí)的根底之上建立起的“位(元素在周期表中的位置)—構(gòu)(原子構(gòu)造)—性(元素性質(zhì))”三者之間的關(guān)系。一主族元素第一電離能的變化規(guī)律，知道元素電離能和原子核外電子排布的關(guān)化合價(jià)，理解電子是分層排布的。教學(xué)過(guò)程表分析設(shè)置多個(gè)層層遞進(jìn)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生有效開(kāi)放學(xué)習(xí)活動(dòng)，充分運(yùn)用問(wèn)題教學(xué)法，以問(wèn)題情景為起點(diǎn)〔提出問(wèn)題，問(wèn)題探究為中心〔探究問(wèn)題終點(diǎn)〔解決問(wèn)題，以問(wèn)題為主線(xiàn)引領(lǐng)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖表分析、“電離能及其變化規(guī)律”的學(xué)問(wèn)學(xué)習(xí)與建構(gòu)。環(huán)節(jié)一：提出問(wèn)題〔問(wèn)題情景為起點(diǎn)〕[PPT投影]科學(xué)史話(huà)：在布瓦博德朗覺(jué)察元素鎵之前，門(mén)捷列夫準(zhǔn)確預(yù)言在鋅與砷之間存在類(lèi)鋁元素和類(lèi)硅元素。[提問(wèn)]19世紀(jì)科技水平并不興旺的時(shí)代，門(mén)捷列夫就能準(zhǔn)確預(yù)言，讓人格外鄙視。你知道門(mén)捷列夫成功預(yù)言的依據(jù)是什么嗎？[學(xué)生齊答]元素周期律。[師]今日，就讓我們每位同學(xué)也來(lái)當(dāng)一次門(mén)捷列夫，依據(jù)必修2所學(xué)元素周期律的相關(guān)學(xué)問(wèn)來(lái)完成以下推想。[投影]合理推想：結(jié)合元素周期律，比較以下元素原子的失電子力量。LiBe、BeMg、LiMg[生]思考、答復(fù)上述問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)而覺(jué)察問(wèn)題：利用必修2所學(xué)元素周期律的相關(guān)學(xué)問(wèn)已無(wú)法比較出鋰和鎂的失電子力量大小。[師]看來(lái)，利用必修課本中元素周期律的相關(guān)學(xué)問(wèn)已無(wú)法比較出鋰和鎂失電“電離能”這一從定量的角度去描述原子失電子力量大小的物理量。環(huán)節(jié)二：探究問(wèn)題〔問(wèn)題探究為中心〕[師]下面，我們首先來(lái)生疏什么是電離能。[投影]請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀課本第17頁(yè)：2.電離能第一自然段的內(nèi)容，準(zhǔn)確把握關(guān)鍵字、詞、句的含義，明確電離能的概念、意義及分類(lèi)。[生]在教師引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)自主閱讀課本內(nèi)容，完成電離能的定義、意義及其分類(lèi)等學(xué)問(wèn)的學(xué)習(xí)。[師]引導(dǎo)學(xué)生透徹分析電離能的定義、意義和分類(lèi)。[板書(shū)]1、定義：基態(tài)氣態(tài)原子或離子失去一個(gè)電子所需要的最低能量，符號(hào)：I，單位：kJ/mol2、意義：衡量氣態(tài)原子或離子失去電子的難易程度3、分類(lèi)：I1、I2、I3??[過(guò)渡]I1、I2、I3等逐級(jí)電離能的大小關(guān)系如何，有沒(méi)有變化規(guī)律可循呢?下面我們一起來(lái)探究同一元素逐級(jí)電離能的變化規(guī)律。[投影](1)同一元素逐級(jí)電離能變化規(guī)律的探究Na﹑Mg﹑Al逐級(jí)失去電子的電離能。]結(jié)合表中數(shù)據(jù)，以小組為單位，爭(zhēng)論、解決下述兩個(gè)問(wèn)題。①同一元素逐級(jí)電離能大小關(guān)系有怎樣的變化規(guī)律？②以鈉元素為例，試著從原子構(gòu)造的角度去解釋其逐級(jí)電離能的變化趨勢(shì)。[師]對(duì)如何讀取表格中相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)展示范教學(xué)。[1]同一元素逐級(jí)電離能漸漸增大。[生2]由于隨著電子的逐個(gè)失去，陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)越來(lái)越大、半徑越也越來(lái)越大，消耗的能量也越來(lái)越多。因此原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大。同來(lái)探究同周期主族元素第一電離能的變化規(guī)律。[投影](2)同周期主族元素第一電離能變化規(guī)律的探究的變化趨勢(shì)圖。第三周期元素第一電離能(kJ·mo1-1)的數(shù)值[生]獨(dú)立繪制第一電離能的變化趨勢(shì)圖。順次連接各點(diǎn)。[小組合作探究活動(dòng)]依據(jù)所繪出的第三周期元素第一電離能的變化趨勢(shì)圖，以小組為單位，思考、爭(zhēng)論以下問(wèn)題：電離能有何變化趨勢(shì)？你能從原子構(gòu)造的角度去解釋嗎？②該變化趨勢(shì)中，你覺(jué)察反常現(xiàn)象了嗎？可能的緣由是什么？2周期元素從左到右第一電離能的變化趨勢(shì)及反?，F(xiàn)象。[師]接下來(lái)，我們先來(lái)爭(zhēng)論第一個(gè)問(wèn)題。[提示]原子構(gòu)造主要指的是核外電子排布〔尤其是最外層電子排布、核電〔板書(shū)在影響因素處〕[3]ArNa。堿金屬元素核外電子排布為ns1，同周期中〔除稀有氣體外〕原子半徑最大，易失去一個(gè)電子，形成穩(wěn)定構(gòu)造，因此第一電離能在同周期中最小。稀有氣體最外層電子排布為ns2np6，已達(dá)穩(wěn)定構(gòu)造，難以失電子，因此第一電離能在同周期中最大。同周期元素從左到右，核電荷數(shù)增多，而能層數(shù)不變，原子半徑漸漸減小，原子核對(duì)核外電子的吸引力漸漸增大，原子失電子力量漸漸減小，第一電離能有漸漸增大的趨勢(shì)。[4]Al的第一電離能反而比Mg小，SP小。[師]對(duì)問(wèn)題②中反常數(shù)據(jù)緣由的分析進(jìn)展引導(dǎo)。可能的緣由要從哪個(gè)角度分的特別狀況。有了以上學(xué)問(wèn)的支撐，我們?cè)賮?lái)分析緣由。[生]寫(xiě)出Mg和Al的電子排布式〔1s22s22p63s2，O的核外電子排布式1s22s2263231；答復(fù)洪特規(guī)章特例的內(nèi)容〔當(dāng)原子核外的電子排布在能量相等﹑也較大。[生]Mg和Al3s23s高的3p3s2全布滿(mǎn)的穩(wěn)定構(gòu)造。[小組合作探究活動(dòng)]學(xué)生分析第一電離能PS的緣由。[生]P3s2333p3s23p43p上的電子成為3p3半布滿(mǎn)的穩(wěn)定構(gòu)造。[師]接下來(lái)我們來(lái)分析問(wèn)題③：推測(cè)第2周期元素從左到右第一電離能的變化趨勢(shì)及反?，F(xiàn)象。[生]第一組：BeB；其次組：NO。0、半滿(mǎn)p3d57〕和全滿(mǎn)p6d1014〕構(gòu)造時(shí)，原子能量最低。該元素具有較大的第一電離能。如：I1(P)>I1(S)I1(N)>I1(O)ns2np3ns2np4[過(guò)渡]同周期主族元素的第一電離能搞明白了，同主族元素的第一電能又有什么變化規(guī)律呢?讓我們一起來(lái)探究同主族元素第一電離能的變化規(guī)律。[投影](3)同主族元素第一電離能變化規(guī)律的探究IA族和第ⅦA族元素為例，結(jié)合圖像總結(jié)同主族元素第一電離能變化規(guī)律？試著從原子構(gòu)造的角度解釋其本質(zhì)緣由。素從上到下，隨核電荷數(shù)增大，原子半徑漸漸增大，原子核對(duì)核外電子的吸引力漸漸減小，原子失電子力量漸漸增大，第一電離能漸漸減小。IAVIIA出的問(wèn)題中，用我們所學(xué)學(xué)問(wèn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。環(huán)節(jié)三：解決問(wèn)題〔問(wèn)題解決為終點(diǎn)〕[問(wèn)題解決一]回歸問(wèn)題情景：結(jié)合以下圖，推斷Li和Mg失電子力量強(qiáng)的元素是？投影](1)電離能的應(yīng)用之一：比較原子失電子力量[問(wèn)題解決二]Na、Mg、X三種元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)Na2＋Mg3＋為什么不易形成嗎？你能從原子構(gòu)造的角度解釋緣由嗎？X元素位于周期表中哪一主族？[師生活動(dòng)]學(xué)生分析處理表格數(shù)據(jù)，爭(zhēng)論、解決上述相關(guān)問(wèn)題，教師進(jìn)展總結(jié)歸納。[投影](2)電離能的應(yīng)用之二：推斷元素的化合價(jià)[過(guò)渡]X、Y、Z三種元素的化合價(jià)進(jìn)展合理推斷。[學(xué)以致用]你能推斷出以下元素的化合價(jià)嗎？X、Y、Z三種元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)生]X——+2價(jià)，Y——+3價(jià)，Z——+1價(jià)。[展現(xiàn)]X﹑Y﹑Z逐級(jí)失去全部電子的電離能。2X﹑Y﹑Z逐級(jí)失去全部電子的電離能①推斷X﹑Y﹑Z分別代表哪種元素？第一電離能與金屬的活潑性有什么聯(lián)系?②指出最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化合堿性強(qiáng)弱挨次關(guān)系?投影](3)電離能證明核外電子是分層排布的[過(guò)渡]高中所學(xué)電離能與初中學(xué)的金屬活動(dòng)性一樣嗎?[過(guò)渡]電離能能很好地解釋金屬的活潑性，是否也能合理地解釋初中學(xué)的金屬活動(dòng)性呢?[投影]⑷電離能與金屬活動(dòng)性的比較[師]讓我們來(lái)看一組數(shù)據(jù)吧。[問(wèn)題解決四]鈉的第一電離能為496kJ·mol-1，鈣的第一電離能和其次電離能分別為590kJ·mol-1、1145kJ·mol-1，為什么在金屬活動(dòng)性挨次表中鈣排在鈉的前面？[提出問(wèn)題]由數(shù)據(jù)可知，電離能與金屬活動(dòng)性挨次消滅了不全都，這是為什么呢?請(qǐng)同學(xué)們集體大聲朗讀以下內(nèi)容，要求：不要讀的越來(lái)越快，在讀的過(guò)程中認(rèn)真體會(huì)二者的不同之處。[生]在教師引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)大聲朗讀所給材料，解決上述問(wèn)題。[追根求源]金屬的活動(dòng)性挨次與電離能的大小挨次為什么不全都??金屬活動(dòng)性按MgAlFeSnPb(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au的挨次減弱。該挨次表示從左到右，在水溶液中金屬單質(zhì)中的力量，它是金屬原子在氣態(tài)時(shí)活潑性的量度。由于金屬活動(dòng)性挨次與電離能所對(duì)應(yīng)的條件不同，所以二者不行能完全全都。例如，堿金屬Li、Na、K、Rb、Cs的第一電離能分別為520kJ·mol-1、496kJ·mol-1、419kJ·mol-1、403kJ·mol-1、376kJ·mol-1，由此可知，氣態(tài)鋰原子最不易水合離子時(shí)放出520kJ·mol-1的能量，而鈉形成水合離子時(shí)放出的能量為405kJ·mol-1。又如，鈉的第一電離能為496kJ·mol-1，鈣的第一電離能和其次電離能分別為590kJ·mol-1、1145kJ·mol-1，說(shuō)明氣態(tài)鈉原子比氣態(tài)鈣原子更易失去Ca2+形成水合離子時(shí)放出的能量(1653kJ·mol-1)遠(yuǎn)比Na+形成水合離子時(shí)放出的能量多，所以在水溶液里鈣原子比鈉原子更簡(jiǎn)潔失去分析問(wèn)題時(shí)肯定要留意具體條件。[師]過(guò)渡元素的第一電離能變化不太規(guī)章，隨元素原子序數(shù)的增加第一電離(n-1)d或(n-2)f軌道上，原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用變化不大。[總結(jié)]今日，我們一起學(xué)習(xí)了電離能的概念，分析了主族元素電離能的變化學(xué)習(xí)過(guò)程依據(jù)提出問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路來(lái)完成。[投影]]今日的學(xué)問(wèn)都學(xué)懂了嗎?口說(shuō)無(wú)憑，能解決問(wèn)題才是硬道理，讓我來(lái)檢驗(yàn)一下大家的學(xué)習(xí)狀況吧。環(huán)節(jié)五：反響訓(xùn)練[投影]1、X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ/mol。依據(jù)下表所列數(shù)據(jù)推斷錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( D )A.元素X的常見(jiàn)化合價(jià)是+1價(jià) B.元素Y是ⅢA族的元素C.XXClY3周期，它可與冷水猛烈反響①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則以下有關(guān)比較中正確的選項(xiàng)是〔 A A．第一電離能：④＞③＞②＞①B．原子半徑：④＞③＞②＞①C．最高正化合價(jià)：④＞③=②＞①D．非金屬性：④＞③＞②＞①[引出問(wèn)題]NS的非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系怎樣比較呢?這就得通過(guò)我們下一節(jié)課要學(xué)習(xí)的電負(fù)性來(lái)解決。環(huán)節(jié)六：布置作業(yè)[師]為了更好深入地學(xué)習(xí)下一節(jié)的內(nèi)容，請(qǐng)同學(xué)們課后完成預(yù)習(xí)作業(yè)，具體要求如下：方式：上網(wǎng)查閱相關(guān)資料。202題。要求：用相關(guān)的化學(xué)反響方程式來(lái)表示。三、板書(shū)設(shè)計(jì)電離能及其變化規(guī)律、定義：基態(tài)氣態(tài)原子或離子失去一個(gè)電子所需要的最低能量，符號(hào)：I，單位：kJ/mol2、意義：衡量氣態(tài)原子或離子失去電子的