2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊(cè) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第三節(jié)元素周期表(第三課時(shí)).doc

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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊(cè) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第三節(jié)元素周期表(第三課時(shí))板書(shū)第三節(jié) 元素周期表（第三課時(shí)）師前面我們學(xué)習(xí)了元素周期表的有關(guān)知識(shí)，知道了門(mén)捷列夫在元素周期律的發(fā)現(xiàn)及元素周期表的編制過(guò)程中，做出了杰出的貢獻(xiàn)。那么，引起元素性質(zhì)周期性變化的本質(zhì)原因是什么？門(mén)捷列夫當(dāng)時(shí)怎樣認(rèn)為的？生引起元素性質(zhì)周期性變化的本質(zhì)原因是原子序數(shù)的遞增，而門(mén)捷列夫認(rèn)為元素的性質(zhì)是隨著相對(duì)原子質(zhì)量的遞增而呈周期性變化的。師不但門(mén)捷列夫是這樣認(rèn)為的，在他之前的紐蘭茲、邁耶爾、德貝萊納等在探索元素周期律時(shí)也是以此為標(biāo)準(zhǔn)的。與他們不同的是：門(mén)捷列夫并沒(méi)有機(jī)械地完全相信當(dāng)時(shí)所測(cè)定的相對(duì)原子質(zhì)量數(shù)值，從而，使元素周期表的編制出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。這也說(shuō)明，相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定在化學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，具有十分重要的地位。正如我國(guó)著名化學(xué)家傅鷹先生所說(shuō)：“沒(méi)有可靠的原子量，就不可能有可靠的分子式，就不可能了解化學(xué)反應(yīng)的意義，就不可能有門(mén)捷列夫的周期表。沒(méi)有周期表，則現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展特別是無(wú)機(jī)化學(xué)的發(fā)展是不可想象的?！蹦敲?，元素周期表中各元素的相對(duì)原子質(zhì)量是怎樣得出來(lái)的呢？生元素原子的質(zhì)量與一種碳原子質(zhì)量的1/12的比值。師這里的“一種碳原子”指的是哪種碳原子呢？生是原子核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的一種碳原子，即碳12原子。師元素周期表中各元素的相對(duì)原子質(zhì)量真的是這樣計(jì)算出來(lái)的嗎？要想知道究竟，我們還須了解以下概念。板書(shū)三、同位素師我們以前學(xué)過(guò)元素，即具有相同核電荷數(shù)（或質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總稱。也就是說(shuō)，同種元素原子的原子核中質(zhì)子數(shù)相同。那么，原子核中的中子數(shù)是否相同呢？科學(xué)研究證明，同種元素原子的原子核中，中子數(shù)不一定相同。如氫元素的原子有以下三種：投影展示三種不同的氫原子原子符號(hào)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)氫原子名稱和簡(jiǎn)稱H氕（H）H氘（D）H氚（T）問(wèn)H、H分別表示什么？生H表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為1、質(zhì)子數(shù)為1的原子；H表示一個(gè)質(zhì)量數(shù)為3、質(zhì)子數(shù)為1的原子。師根據(jù)第一節(jié)所寫(xiě)內(nèi)容，填寫(xiě)表中空白。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)把答案填寫(xiě)在膠片上答案：101112問(wèn)以上三種原子的原子結(jié)構(gòu)有什么異同？生核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同。問(wèn)那么，H、H和H是否為同一種元素呢？為什么？生是。因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)子數(shù)即核電荷數(shù)相同。師對(duì)。它們都屬于氫元素。我們又把它們互稱為同位素。講解并板書(shū)同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。師如H、H和H均是氫的同位素。我們把它們分別叫做氕、氘、氚，為了便于區(qū)別，又把它們分別記做H、D、T。此處的“同位”是指這幾種同位素的質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）相同，在元素周期表中占據(jù)同一個(gè)位置的意思。投影練習(xí)1.下列敘述中正確的是A.氫有三種同位素，即有三種氫原子B.所有元素的原子核均由質(zhì)子和中子構(gòu)成C.具有相同的核外電子數(shù)的粒子，總稱為元素D.H是一種同位素解析：本題考查元素、同位素及原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)。A項(xiàng)說(shuō)法正確；B項(xiàng)元素的原子核一般由質(zhì)子和中子構(gòu)成，但并不絕對(duì)，如H的原子核中就無(wú)中子；C項(xiàng)元素是具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱，而具有相同核外電子數(shù)的粒子，可以是分子，也可以是原子，還可以是離子，如 故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)同位素是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素不同原子的互稱，可以說(shuō)H是氫元素的一種同位素，而不能獨(dú)立地稱H為同位素。答案：A2.在Li、N、Na、Mg、Li、C中：（1） 和 互為同位素。（2） 和 質(zhì)量數(shù)相等，但不能互稱同位素。（3） 和 的中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不相等，所以不是同一種元素。答案：（1）Li Li (2) N C (3) Na Mg師許多元素具有多種同位素。如氧元素有O、O、O三種同位素；碳元素有C、C和C等幾種同位素；氯元素有Cl、Cl兩種同位素；鈾元素有U、U、U等多種同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的沒(méi)有放射性。講解時(shí)須把以上各符號(hào)寫(xiě)于黑板上板書(shū)O：O、O、O Cl：Cl、Cl C：C、C、C U：U、U、U問(wèn)截止到xx年，人們已經(jīng)知道了115種元素，能不能說(shuō)人們已經(jīng)知道了115種原子？為什么？生不能。因?yàn)樵S多元素有多種同位素，即人們知道的原子種類要比元素種類多。師很好！大家能否回答一下，為什么測(cè)定相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)用12C而不說(shuō)碳原子呢？生因?yàn)樘荚佑?種，若不指明是哪種，所測(cè)相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)就不一樣。師十分正確。同位素不但在科學(xué)研究方面有重要的用途，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面也能大顯身手。請(qǐng)大家閱讀課本P106有關(guān)內(nèi)容，了解同位素的用途。學(xué)生閱讀師請(qǐng)大家舉例說(shuō)明同位素的用途。生如，可以利用H、H制造氫彈；利用U制造原子彈和作核反應(yīng)堆的燃料；利用放射性同位素給金屬制品探傷，抑制馬鈴薯和洋蔥等發(fā)芽，延長(zhǎng)貯存保鮮期。在醫(yī)療方面，可以利用某些同位素放射出的射線治療癌腫等。師需要說(shuō)明的是，同一元素的各種同位素雖然核內(nèi)中子數(shù)不同（或說(shuō)質(zhì)量數(shù)不同），但它們的化學(xué)性質(zhì)基本相同。過(guò)渡在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子百分比一般是不變的。我們平常所說(shuō)的某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量，是按各種天然同位素原子所占的一定百分比算出來(lái)的平均值。下面，我們介紹各元素相對(duì)原子質(zhì)量平均值的算法。板書(shū)四、元素的相對(duì)原子質(zhì)量問(wèn)對(duì)于具有同位素的元素來(lái)講，應(yīng)該怎樣求其同位素的相對(duì)原子質(zhì)量呢？生同位素的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)是將原子的真實(shí)質(zhì)量與C質(zhì)量的1/12相比較所得的數(shù)值。師對(duì)。如O的相對(duì)原子質(zhì)量可以通過(guò)以下數(shù)值求出。投影展示已知一個(gè)O的質(zhì)量為2.6571026 kg，一個(gè)C的質(zhì)量為1.9931026 kg，O的相對(duì)原子質(zhì)量=12=15.998師這樣，只要我們知道了某元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量，及在自然界中各同位素的原子百分?jǐn)?shù)，就可以利用下式求出該元素的相對(duì)原子質(zhì)量。講解并板書(shū)=A1a1%+A2a2%+表示某元素的相對(duì)原子質(zhì)量A1、A2 為同位素的相對(duì)原子質(zhì)量a1%、a2% 為同位素的原子百分?jǐn)?shù)或同位素原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)師下面，我們以氯元素為例，來(lái)求氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量。投影并講解已知氯元素有兩種天然同位素：Cl和Cl，并測(cè)得以下數(shù)值： 符號(hào) 同位素的相對(duì)原子質(zhì)量 在自然界各同位素的原子百分?jǐn)?shù)Cl34.96975.77%Cl36.96624.23%則氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量=34.96975.77%+36.96624.23%=35.45師元素周期表中各元素的相對(duì)原子質(zhì)量就是這樣算出來(lái)的。師在數(shù)值上，同位素的相對(duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù)，我們平常做題時(shí)，常用質(zhì)量數(shù)代替同位素的相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)計(jì)算元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量。投影練習(xí)銅有兩種天然同位素Cu和Cu，已知銅的相對(duì)原子質(zhì)量是63.5，則Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是A.75% B.25% C.50% D.45%學(xué)生活動(dòng)，教師巡視解：設(shè)Cu含x%則 Cu為（1x%）依題意：63x%+65(1x%)=63.5 x=75%故選A。師現(xiàn)在，我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看我們初中所學(xué)的相對(duì)原子質(zhì)量的概念。投影展示經(jīng)過(guò)研究和實(shí)踐，國(guó)際上一致同意以一種碳原子（核內(nèi)有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳原子）的質(zhì)量的1/12（約1.661027千克）作為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟它比較所得的數(shù)值，就是這種原子的相對(duì)原子質(zhì)量。問(wèn)結(jié)合我們剛剛學(xué)過(guò)的知識(shí)，分析：上述相對(duì)原子質(zhì)量是否就是元素的相對(duì)原子質(zhì)量？生不是。問(wèn)那它指的是什么的相對(duì)原子質(zhì)量呢？生是元素的一種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量。師大家對(duì)本節(jié)課的知識(shí)理解得很好。隨著現(xiàn)代科技水平的提高，原子量的數(shù)值越來(lái)越得以準(zhǔn)確的測(cè)定，人們對(duì)元素性質(zhì)的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深入。相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定對(duì)于化學(xué)的發(fā)展起著十分重要的作用。然而，這種重要的科學(xué)數(shù)據(jù)，近兩個(gè)世紀(jì)以來(lái)多為西方發(fā)達(dá)國(guó)家所測(cè)定。值得我們自豪的是：我國(guó)著名化學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授在測(cè)定元素相對(duì)原子質(zhì)量方面譜寫(xiě)了新的篇章。他精確地測(cè)定了銦、銥、銻、銪、鈰、鉺、鍺的相對(duì)原子質(zhì)量，并被國(guó)際原子量委員會(huì)采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。其中在鍺的相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定上，貢獻(xiàn)尤為突出。他的成功，標(biāo)志著我國(guó)在此科研領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。請(qǐng)大家參看課本P106閱讀資料張青蓮教授為元素相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定做出了卓越貢獻(xiàn)投影練習(xí)1.在過(guò)氧化鈉中含有，各數(shù)字所表示的意義是：16 、8 、2 、2 、1 。答案：氧原子質(zhì)量數(shù) 氧原子的核電荷數(shù)（或質(zhì)子數(shù)） 過(guò)氧根離子帶2個(gè)單位負(fù)電荷 氧原子數(shù) 氧元素化合價(jià)2.以下互為同位素的是A.金剛石與石墨B.D2與H2C.CO與CO2D.Cl與Cl答案：D3.元素X的一種同位素X，元素Y的一種同位素Y，已知ac，bd，則元素X和Y的相對(duì)原子質(zhì)量的大小關(guān)系為A.XYB.X=YC.XYD.不能確定解析：因一種元素的相對(duì)原子質(zhì)量和該元素的天然同位素的相對(duì)原子質(zhì)量及含量有關(guān)。ac，bd只能說(shuō)明X比Y的相對(duì)原子質(zhì)量大，但不能說(shuō)明X元素和Y元素相對(duì)原子質(zhì)量的大小關(guān)系，故應(yīng)選擇D。答案：D小結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)講解了同位素的概念，以及元素相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法等知識(shí)。布置作業(yè)習(xí)題二、1、2，三、6板書(shū)設(shè)計(jì)第三節(jié) 元素周期表（第三課時(shí)）三、同位素同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。O：O O OC：C C CU：O O OCl：Cl Cl四、元素的相對(duì)原子質(zhì)量=A1a1%+A2a2%+表示某元素的相對(duì)原子質(zhì)量A1、A2為同位素的相對(duì)原子質(zhì)量a1%、a2%為同位素的原子百分?jǐn)?shù)或同位素原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)教學(xué)說(shuō)明本節(jié)課設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)是：（從初中學(xué)過(guò)的相對(duì)原子質(zhì)量的知識(shí)進(jìn)行）激疑；（通過(guò)所學(xué)的新知識(shí)進(jìn)行）析疑；（新舊知識(shí)結(jié)合而最終）解疑。本課時(shí)的內(nèi)容是建立在初中所學(xué)相對(duì)原子質(zhì)量、元素等概念的基礎(chǔ)上的，課上采取啟發(fā)、誘導(dǎo)、探究、比較等教學(xué)方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中真正明白：高中知識(shí)是對(duì)初中知識(shí)的延伸和發(fā)展，也使他們的認(rèn)識(shí)得以深化，并達(dá)到溫故而知新的教學(xué)目的。課上最好能有時(shí)間介紹張青蓮教授的事跡及元素相對(duì)原子質(zhì)量測(cè)定的有關(guān)知識(shí)。這樣，既可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，又可擴(kuò)大他們的視野。