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第三节 化学键(共3课时)
教学目标
1知识技能目标：理解离子键和共价键的概念；了解离子键和共价键的形成过程；了解化学键的概念和化学反应的本质。
2能力方法目标：
（1）归纳推理：
（2）演绎推理：
（3）类比推理：
3情感态度目标：通过演示实验，从宏观上体验化学键的断裂和形成所引起的化学变化，激发学生探究化学反应的本质的好奇心；通过离子键和共价键的形成过程的形成，让学生深入理解化学反应的微观本质-旧键的断裂和新键的形成，培养学生对微观粒子运动的想象力
教学重点、难点
重点：离子键和共价键的概念
难点：用电子式表示离子键和共价键的形成过程。
教学方法：启发引导、阅读自学、讲练结合
第一课时
教学思路和过程:
录象播放钠与氯气的反应(因为此实验在氯气一章中已经演示,学生还有印象建议不再重做，)
提问：你能用原子结构的知识从微观的角度分析NaCl的形成吗？
　　　给足够时间学生阅读课文p19　
　　　　可以借助FlASH动画见“离子键”和“氯化钠的形成”
引导学生理解分析这个反应的微观实质。
　　　　
离子键的概念（讲清成键粒子、相互作用、形成条件、形成元素范围、实例）
　
离子化合物的概念（要教会学生如何判断是否为离子化合物：活泼金属＋活泼非金属,可拓展到元素周期表中）
　　　　［过渡］如何简单形象地表示离子键的形成？我们引入新的化学用语－电子式。在元素符号周围用小黑点（或×）来表示原子的最外层电子，这种式子叫电子式。（在表示形成过程之前最好先将H 、Na、O、Mg、Cl、S、Br等原子的电子式教给学生）
用电子式表示离子化合物的形成（要充分让学生练习巩固，比如KCl、 MgCl2 、Na2S，也可以作为书面作业）
离子键：原子团，活泼金属、活泼非金属。
　　　　　　　　　
　第二课时　
录象播放氢气与氯气的反应
　　　提问：你能用原子结构的知识从微观的角度分析NaCl的形成吗？
给足够时间学生阅读课文p20　
　　　　可以借助FlASH动画见“化学键”
引导学生理解分析这个反应的微观实质。
　　　　
共价键的概念（包括极性键和非极性键）：可与离子键列表对比讲授
　
共价化合物的概念（要教会学生如何判断是否为共价化合物：一般是非金属元素＋非金属元素,可拓展到元素周期表中）
　　　
用电子式表示共价化合物的形成（要充分让学生练习巩固，比如H2O、H2S、CO2、CH4、CCl4等，也可以作为书面作业）
共价键：4、5、6、7族间的化合物；
氢键、与分子间作用力；
第三课时
（注意：书本对化学键的定义非常简单也欠科学性，但考虑到学生的接受能力，在这里我们没有必要去加深。）
复习巩固离子键、共价键
复习化学用语电子式（注意教会学生区分离子化合物和共价化合物电子式的不同，记住各自的特征、阴、阳离子电子式的区别）
　　电子式是学生的难点，应充分练习，及时指出存在问题　　　　　　　
在离子键和共价键的基础上得到化学键的定义
化学反应的本质：旧化学键断裂，新化学键形成
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2发现元素的年代
自十九世纪初确定了元素的概念,当时知道的元素约有20种(道尔顿的元素符号是20种)。其中古代就知道的单质有：金、银、硫、汞 等，铝的化合物（明矾），一直认为存在着独特的元素，直到1827年 才得到其单质。
年代 元素数 元素名称
古代 11 Au Ag Cu Hg C Sn Pb S Fe Bi Zn
17世纪 3 As Sb P
18世纪
（前半）
（后半） 3
10 Co Ni Pt
H N Mn O W Te Ti U Mo Cr
19世纪
(前半)
(后半) 31
25 Pd Os Ce Rh Ir Na K Mg Ca Sr Ba B Cl I
Li Cd Se Si Ta Br Be Al Zr Y La Th V Er
Tb Nb Ru
Rb Cs Tl In Ga Yb Sc Sm Ho Tm Gd Pr Nd
F Dy Ar Kr He Ne Xe Eu Po Pa Ac
20世纪 5 Rn Lu Pa Hf Re(其他合成的有几十种)
中文化学元素名称的由来
外文元素名称的由来(一)
根据元素性质而得名
性质 汉语元素名称 符号 说 明
辉线光谱的颜色 铷
铟
铯
铊 Rb
In
Cs
Tl 火焰反应象红宝石一样的红色
火焰深蓝色（拉indicum）
火焰天蓝色（拉Caesius）
火焰鲜绿色（拉thallus绿色嫩枝）
单质、化合物的颜色 碳
磷
氯
铬
银
碘
铱
金 C
P
Cl
Cr
Ag
I
Ir
Au 可燃物（梵语jval—coal）
传播光的物质（希Chros黄绿）
各种色的化合物（希Chroma色）
单质黄绿色（希Chros黄绿色）
单质白色（希argos白色）
蒸汽紫色（希ioeides紫杉色）
化合物为各种色（希iris虹）
发光（希伯来语—aurum）
其他性质 氧
氩
钴
镍
硒
溴
氪
氙
铂
汞
铋
砹
镭 O
Ar
Co
Ni
Se
Br
Kr
Xe
Pt
Hg
Bi
At
Ra 酸的基础（希oxys酸味，gennao产生）
不化合（希anergon没有作用）
不易制金属（斯拉夫语kowalti象矿石）
矿石象铜，但不是铜（德语nickl不采用）
燃烧时发出月色的光（希Selene月）
恶臭的单质（希bromos恶臭）
不易发现（希chryptos隐者）
发现困难（希Xenos异国人）
象银（西班牙语Platina银的缩写名词）
银色的液体（希hydro水，argyros银）
易熔融（阿拉伯语wissmajaht象安息香那样易熔。）
不稳定（希astatine不稳定）
发出放射线（希radi放射）
汉语的元素名称中，如金、银、铜、铁、锡、硫等自古以来就有名称的不过关10种。大部分是由 拉丁文第一音节的译音来的。 西方的拼音文字和我国的方块汉字，在造字原则上有极大不同，几乎全部的化学术语和大部分化学元素的名称，在汉字里没有现成的名称，我国化学家徐寿（江苏无锡钱桥镇人1818-1884）为此徐寿花费了不少心血，对金、银、铜、铁、锡、硫、碳及养气、轻气、绿气、淡气等大家已较熟悉的元素，他沿用前制，根据它们的主要性质来命名。对于其它元素，徐寿巧妙地应用了取西文第一音节而造新字的原则来命名，例如钠、钾、钙、镍等。徐寿采用的这种命名方法，后来被我国化学界接受，一直沿用至今。这是徐寿的一大贡献。
在解放前的旧中国元素名称不统一，新中国诞生后，1950年成立了学术名词统一委员会。修订出版了《化学物质命名原则》中规定：元素定名用字，以谐声为主，会意次之。但应设法避免同音字。
外文元素名称的由来(二)
从元素的发现命名的元素
性质 汉语元素名称 符号 说 明
元素的存在、由来 氢
氦
锂
钠
钾
氡 H
He
Li
Na
K
Rn 水的基础（希hydro水）
从太阳光中发现的。（希helios太阳）
从岩石得来的（希lithos石）
用于洗涤（希nather清洁剂）
从木灰得来的（阿拉伯语kaljan灰）
由镭产生的
发现的矿物名 铍
硼
氮
氟
镁
铝
硅
钙
锰
铁
锌
砷
镉
锑
钡 Be
B
N
F
Mg
Al
Si
Ca
Mn
Fe
Zn
As
Cd
Sb
Ba 绿柱石(beryl)
硼砂（波斯语borax）
硝石nitrum
荧石fluorite
苦土magnesia alba
明矾alum
硅石silex
石灰石Calcite
猛矿，作为磁铁矿的变种magnes
是一般的矿石拉aes
一般的锌矿石Zink
雄黄希arsenihon
黄色矿石（黄色Cds）希kadmeia
辉安矿antimonium
重石baryte
发现的地名 钪
钒
镓
锗
锶
钇
钌
钬
钫 Se
V
Ga
Ge
Sr
Y
Ru
Ho
Po
Fr 发现者尼尔逊的家乡斯堪的纳维亚
斯堪的纳维亚神Vannadis
发现者布瓦博德郎的祖国法兰西的古名gallia
发现者温克勒的祖国德意志的古名gtrmania
原矿物产地strontian（锶矿山）
原矿物质发现地Ytterby（瑞典的村）
原矿物质发现地俄国Russe
发现地斯德哥尔摩
发现地法兰西
对化学作出贡献的人名 锔
锿
镄
钔
锘
铹 Cm
Es
Fm
Md
No
Lr 居里
爱因斯坦
费米（人工改变原子）
门捷列夫（周期律）
诺贝尔（发明火药、甘油炸药）
劳伦斯（发明回旋加速器）
其它 氖
硫
钛
钯
锡
碲
铀
镎
钚 Ne
S
Ti
Pd
Sn
Te
U
Np
Pu 新的（希neos）
拉Sulfur（语源不明）希theion冒烟（硫也有叫硫代的）
地球的长子Titans（从砂铁中发现）
同时发现的小行星名Pallas
拉Stannum（最初混同，把锡当成是银和铅的合金）
拉tellus地球（从矿物发现）
同年发现勒天王星uranus
在天王星外的海王星nePtunne
在海王星外的冥王星Pluto
形成元素周期律的奠基人
19世纪的头十年，是化学发展史上令人瞩目的十年。在这短短的时间里，新发现的元素竟 达14种之多。它们比18世纪以前人类全部认识的元素三分之一还多。
这些新元素的发现，使1789年拉瓦锡 ( http: / / www.createsky.com / myzlg / lianjie / lwx.htm" \t "_blank )（Lavoisier，1743－1794）提出的四类,即:
气体元素:氧、氮、氢、光、热。
金属元素：银、锡、铜、砷、锑、铋、镍、金、钴、铁、钼、钨、锰、铂、铅、锌、汞。
非金属元素：硫、磷、碳、盐酸基、氟酸基、硼酸基。
能成盐的土质元素：石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。
由于拉瓦锡受时代的限制，把一些不是元素的东西都当成元素，同时又把元素分为"土质元素"，这显然含有亚里士多德的水、火、土、气"四素说"的思想痕迹。元素分类法受到了严重的冲击而瓦解，同时，又在化学家面前提出了一系列新的问题。
自然界里究竟有多少种元素？未知元素的寻找有无规律可循？新元素的性质是怎样的？其性质能否预测？
所有这些问题都集中在一个焦点上：元素之间有无内在的必然联系，是什么样的联系？
正是这个问题迫使人们对已知元素不得不进行深入的重新认识。
1829年，德国的化学家贝莱纳（J．W．Dobereiner，1780－1849）首先敏锐地察觉到已知元素所表露的这种内在关系的端倪：某三种化学性质相近的元素，如氯，溴，碘，不仅在颜色、化学活性等方面可以看出有定性规律变化，而且其原子量之间也有一定理的关系，即：中间元素的原子量为另两种元素原子量的算术平均值。这种情况，他一共找到了五组，他将其称之为"三元素族",即:
1、 锂、钠、钾 2、钙、锶、钡 3、氯、溴、碘 4、硫、硒、碲 5、锰、铬、铁
尽管他找到的规律仅能说明局部，而且使人感到偶然性的成份更大，但是，这种从事物本身来说明事物，寻求联系，由定性到定量的过渡却代表了本质上正确的新方向，开了寻找元素间规律的先河。
在此之后，长达40年的时间里，这方面的探索工作一直没有停止过，总计有90起之多，其中具有代表性的如：
1857年，法国人尚古多（B．De Chancortois，1820－1886）提出的关于元性质的《螺旋图》；
1864年，德国的迈耶尔（J．L．Meyer，1830－1895）发表的《六元素表》；
1865年，英国人纽兰兹（J．A．R Newlands，1837－1898）发表的关于元素性质的《八音律》,他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列成表：
H 1 F 8 Cl 15 Co Ni 22 Br 29 Pd 36 I 42 Pt Ir 50
Li 2 Na 9 K 16 Cu 23 Rb 30 Ag 37 Cs 44 Os 51
G 3 Mg 10 Ca 17 Zn 24 Sr 31 Cd 38 Ba V 45 Hg 52
Bo 4 Al 11 Cr 19 Y 25 Ce La 33 U 40 Ta 46 Tl 51
C 5 Si 12 Ti 18 In 26 Zr 32 Sn 39 W 47 Pb 54
N 6 P 13 Mn 20 As 27 Di Mo 34 Sb 41 Nb 48 Bi 55
O 7 S 14 Fe 21 Se 28 Ro Ru 35 Te 43 Au 49 Os 56
迈耶尔的元素周期律
发现元素的性质有周期性的重复，第八个元素与第一个元素性质相近，就好像音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹这个表的前两个纵列相应于现代周期表的第二、三周期，但从第三纵列以后就不能令人满意了，有六个位置同时安置了两种元素，还有些顺序考虑到元素的性质而大胆地颠倒了，但并不恰当。纽兰兹没有充分估计到原子量值会有错误，更没有考虑到那些未被发现的元素应该预先留出空位。他只是机械地将元素按原子量大小的顺序连续地排列起来。结果锰和氮、磷、砷排成了性质相似的一排；钴和镍在氯、溴之间，也属于了卤素！--也只好由它们这样。这样做把事物内在的本质规律掩盖起来了。
从《三元素组》到《八音律》的三十多年间，被组织起来的元素越来越多，它们之间的规律性也越来越明显了。在这些向真理逼近的工作中，科学家们付出了巨大的代价，铺平了通向打开周期律大门的道路。
迈耶尔在《近代化学理论》（第一版）发表了第一张元素周期表。表中列出了28种元素，它们按原子量递增的顺序排列，周期性地分成6个族，这6族元素相应的化合价是4，3，2，1，1，2。化合价明显地呈现出周期性的变化，同族元素也明显地呈现出相似性。迈耶尔还计算了同族元素的原子量之间的差值，发现第二横排元素的原子量与第三横排相应元素原子量的差值几乎都是16，其他横排之间也有类似的规律。他对此很感兴趣。他还指出硅与锡之间有未发现的元素存在，它的原子量可能是73.1。
四年后，在《近代化学理论》第二版中，迈耶尔发表了他的第二张元素周期表，新增加了24种元素和9个纵行，共计15个纵行，明显地把主族和副族元素分开了，这样就使过渡元素的特性区别于主族而独立地表现出来了，同时也避免了由于副族元素的加入而使同一主族元素的性质迥异。
1870年迈耶尔又发表了他的第三张元素周期表（见下图），重新把硼和铟列在表中,并把铟的原子量修订为113.4。预留了一些空位给有待发现的元素，但是表中没有氢元素。同时发表的还有著名的《原子体积周期性图解》(右图)，图中描绘了固体元素的原子体积随着原子量递增而发生的周期性变化。一些易熔的元素（如Li、Na、K、Rb、Cs）都位于曲线的峰顶；而难熔的元素（如C、Al、Co、Pd、Ce）则位于曲线的谷底。迈耶尔吸取前人的研究成果，主要从化合价和物理性质方面入手独立地发现了元素周期律。
Julius Lothar Meyer (1830-1895)
Table from Annalen der Chemie, Supplementband 7, 354 (1870).
Periodic table according to Lothar Meyer, 1870
I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX.
B=11.0 Al=27.3 -- In=113.4 Tl=202.7
-- -- --
C=11.97 Si=28 -- Sn=117.8 Pb=206.4
Ti=48 Zr=89.7 --
N=14.01 P=30.9 As=74.9 Sb=122.1 Bi=207.5
V=51.2 Nb=93.7 Ta=182.2
O=15.96 S=31.98 Se=78 Te=128 --
Cr=52.4 Mo=95.6 W=183.5
-- F=19.1 Cl=35.38 Br=79.75 I=126.5 --
Mn=54.8 Ru=103.5 Os=198.6
Fe=55.9 Rh=104.1 Ir=196.7
Co=Ni=58.6 Pd=106.2 Pt=196.7
Li=7.01 Na=22.99 K=39.04 Rb=85.2 Cs=132.7 --
Cu=63.3 Ag=107.66 Au=196.2
Be=9.3 Mg=23.9 Ca=39.9 Sr=87.0 Ba=136.8 --
Zn=64.9 Cd=111.6 Hg=199.8
迈尔把化学元素横排成一个表，给未发现的化学元素留下了空位，有了族和周期的划分，比门捷列夫第一张表有明显的优势。
与迈耶尔相似，以先行者提供的借鉴为基础，门捷列夫通过自己顽强的努力，于1869年2月编成了他的第一张元素周期表 ( http: / / www.createsky.com / myzlg / bianqian / 1z.htm" \t "_blank )。1869年3月18日，俄国化学会举行学术报告会，门捷列夫因病未能出席，他委托他的同事、彼得堡大学化学教授门许特金代他宣读他的论文《元素性质和原子量的关系》。在论文中，他指出：
(1)按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性变化。
(2)化学性质相似的元素，或者是原子量相近（如Pt，Ir，Os），或者是依次递增相同的数量（如K，Rb，Cs）。
(3)各族元素的原子价（化合价）一致。
(4)分布在自然界的元素都具有数值不大的原子量值，具有这样的原子量值的一切元素都表现出特有的性质，因此可以称它们是典型的元素。 (5)原子量的大小决定元素的特征。
(6)应该预料到许多未知元素将被发现，例如排在铝和硅后面的、性质类似铝和硅的、原 子量位于65～75之间的两种元素。
(7)当我们知道了某些元素的同类元素的原子量后，有时可借此修正该元素的原子量。
(8)一些类似的元素能根据其原子量的大小被发现出来。
正如门捷列夫所指出的，周期律的全部规律性都表述在这些原理中。其中最主要的是元素的物理和化学性质随着原子量的递增而做着周期性的变化。
他的卓见没有立即被接受。他的老师、俄国化学家齐宁甚至训诫他是不务正业。在这种压力下，门捷列夫没有象纽兰兹那样伤心地放弃对新理论的研究，他不顾名家的指责和嘲笑，继续为周期律的揭示而奋斗。经过两年的努力，1871年他发表了关于周期律的新论文。文中他果断地修正了前一个元素周期表。例如在前一表中，性质类似的各族是横排，周期是竖排；而在新表中，族是竖排，周期是横排，这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他像迈耶尔那样，将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边，形成了各族元素的副族。在前表中为尚未发现的元素留下的4个空格，在新表中则变成了6个。
门捷列夫深信他所发现的周期律是正确的。他以周期律为依据，大胆指出某些元素的原子量是不准确的，应重新测定。例如当时公认金的原子量为169.2，按此，在周期表中，金应排在锇、铱、铂（当时认为它们的原子量分别是198.6，196.7，196.7）的前面。而门捷列夫根据金的性质认为金在周期表中应排在这些元素的后面，所以它们的原子量应重新测定。重新测定的结果是：锇为190.9，铱为193.1，铂为195.2，金为197.2。实验证明了门捷列夫的意见是对的。又例如，当时铀公认的原子量是116，是三价元素。门捷列夫则根据铀的氧化物与铬、钼、钨的氧化物性质相似，认为它们应属于一族，因此铀应为六价，原子量约为240。经测定，铀的原子量为238.07，再次证明门捷列夫的判断正确。基于同样的道理，门捷列夫还修正了铟、镧、钇、铒、铈、钍的原子量。
门捷列夫对于各种元素的单质和化合物的化学性质十分了解，并清楚多种原子量的测定方法，这些知识使他对周期律怀有坚定的信念。而他在周期表中留下空位，并详细预言尚未发现元素的种种性质，则是他在揭示元素周期律的道路上迈出的最出色、最具胆略的一步。
预言的元素被发现
1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，他将新元素命名为镓，以表达他对他的祖国法兰西的热爱，并把测得的关于镓的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出：关于镓的比重不应该是4.7，而是5.9-6.0。当时布瓦博德朗很疑惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？1876年9月，布瓦博德朗重作了实验，将金属镓提纯，重新测定，结果镓的比重确实为5.94（现代值为5.91），这结果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨地说："我没有什么可说的了，事实证明了门捷列夫这一理论的巨大意义。"
下表是个最有力的说明。
类铝（1871年门捷列夫的预言） 镓（1875年布瓦博德朗发现镓后测定）
原子量约为68
比重约为5.9-6.0
熔点应很低
不受空气的侵蚀
将在酸液和碱液中逐渐溶解
其氢氧化物必能溶于酸和碱中 原子量为69.72
比重等于5.94
熔点为30.15
灼热时略起氧化
在各种酸液和碱液中逐渐溶解
氢氧化物为两性，能溶于强酸和强碱
门捷列夫与元素周期律
镓的发现是化学史上第一个事先预言的新元素被发现，它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。1880年瑞典的尼尔森发现了钪，1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼、类硅也完全吻合，门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。
预言被证明极大地鼓舞了门捷列夫。1889年，门捷列夫应邀参加伦敦化学会举办的法拉第演讲会，他在关于周期表的报告中说道："我预见到某些新元素的存在，在这里我提供一个例子，虽然至今我对它了解得还不太透彻。包括汞、铅、铋在内的第六周期元素中，我设想有一个与碲相类似、应排在碲下面的元素存在，可以把它叫做'类碲'。"
果然，'类碲'又在1898年被居里夫人发现，她为了纪念她的祖国波兰，把这种世界上首次通过追踪放射性而发现的元素命名为钋。钋的性质与门捷列夫预言的'类碲'的性质也是一致的。
化学元素周期律是自然界的一条客观规律。它揭示了物质世界的一个秘密，即这些似乎互不相关的元素间存在相互依存的关系，它们组成了一个完整的自然体系。从此新元素的寻找，新物质、新材料的探索有了一条可遵循的规律。元素周期律作为描述元素及其性质的基本理论有力地促进了现代化学和物理学的发展。
门捷列夫为元素周期律的揭示做出了卓越的贡献。他的出色之处是敢于对当时公认的原子量提出质疑，并大胆地给未发现元素预留空位，还准确地预言了这些元素的性质。对此他自己曾评价到：
"定律的确证只能借助于由定律引申出来的推论。这种推论，如果没有这一定律便不能得到和不能想到，其次才是用实验来检验这些推论。因此我在发现了周期律之后，就多方面引出如此合乎逻辑的推论，这些推论就能证明这一定律是否正确，其中包括未知元素的特征和修改许多元素的原子量。没有这种方法就不能确证自然界的定律。不论法国人所推崇为周期律发现人的尚古多也好，英国人所推崇的纽兰兹也好，另一些人认为的周期律创始人迈耶尔也好，都没有像我从最初（1869年）起就做的那样，敢于预测未知元素的特性，改变"公认的原子量"，或一般说来，把周期律认作是一个自然界中结构严密的新定律，它能够把散乱的材料归纳起来。"
从这段话可以看出，门捷列夫当时就将各元素的性质、周期律、推论和实验验证看成一体，他自觉或不自觉地具有普遍联系的辩证思想。他提出周期律运用的是综合归纳的方法，而他验证周期律用的却是演绎推理的方法。
门捷列夫的第一张周期表（1869年手稿）
前苏联为纪念门捷列夫第一张周期表
发表100周年发行的邮票(1969年)
现代元素周期律的逐步形成
元素周期律的发现,为新元素的发现和化学的研究提供了向导.但是元素周期表中却存在着一种矛盾,例如碲的原子量比碘的大,而根据它们的性质,却要将碲排列在碘的前面(Te≈128,I≈127);又如氩(Ar≈40)必须排在钾(K≈39)的前面.为什么会出现这种原子量大的反而排在原子量小的元素前边的"倒置"现象呢？门捷列夫思考过这问题。他怀疑有关各元素的原子量测定上有错误。后来确时也改正几种元素的原子量。但是上述矛盾没有全部解决。
　 1909年，莫斯莱到曼彻斯特拜访了著名物理大师卢瑟福。在卢瑟福的指导下，莫斯莱开始研究元素放射性的问题，他首先研究了当时所知道的放射性元素放出 b 射线的情况，并把研究结果在英国皇家学会的会报上发表。接着，他又研究了在高真空、高电压的情况下，放射性物质的性质。同时测定了锕的一种蜕变产物的寿命，他经过精心设计和深入研究，测定出其半衰期为1／5000秒，在当时的实验条件下，完成如此高精度的测定，实属罕见，因此受到学术界的一致称赞。
莫斯莱最杰出的工作是发现了以他的名字命名的定律，即莫斯莱定律。
1913年12月，莫斯莱离开了曼彻斯特，到牛津大学工作，开始研究各种元素所产生的特征X射线的波长。
莫斯莱经研究发现，以不同的元素作为产生调射线的靶子，则各种不同元素产生的特征调射线的波长是不同的。莫斯莱把各种元素产生的特征调射线按着波长的大小加以系统排列，他惊奇地发现，这种排列和元素在周期表中的顺序是完全一致的，他把这个排列顺序称之为原子序数，此后，他又经过数量分析，提出了各种元素的原子序数与其所产生的调射线波长之间的经验公式：
1= l a (Z-b)2
以上公式说明，X射线的波长l，取其倒数的平方根：与原子序数Z呈直线函数关系，式中的a、b都是常数。这个公式，就是莫斯莱定律的数学形式。
把莫斯莱1913年发现的定律，和卢瑟福的a 粒子散射实验相给合，人们不难得出结论：原子序数在数量上正好等于元素的核电荷数，这一发现是建立原子模型的基础。1914年4月，莫斯莱把他的研究结果撰成论文，发表在《哲学杂志》上，论文指出：各种元素调射线谱中谱线的波长倒数或频率，近似地正比于a (Z-b)2，其中a、b是常数。"Z就是原子序数。
根据莫斯莱的工作，化学家们对化学元素周期律作出了科学的解释，引申出以下几点给论。
1，元素的性质不象人们以前理解的，只是原子量的周期函数，而是原子序数，即核电荷数的周期函数。这就解释了，为什么在化学元素周期表中有钾和氩、钴和镍、碲和碘等处，原子量大的反而排在原子量小的元素前边的"倒置"现象。
2．原子的核电荷数，既然和原子序数相等，整个原子又呈中性，所以原子核外必然有与原子序数数目相等的电子在运动。
3．同一元素的各原子（同位素），它对应的原子量可能不等，但核电荷数一定相等。
这样，元素周期律的内容，就被改成了"元素的性质随着元素的原子序数递增而呈周期性的变化"，如果从原子量来看，则现在的元素周期表中仍存在有Ar-K，Co-Ni，Te-I，Th-Pa四对元素的"倒置"。这些实验事实，反映了作为元素周期律的真正基础不是元素的原子量，而是原子序数--也就是原子的核电荷（或者说是原子核外的电子数）。
元素周期表的终点在哪里
1869年2月，俄国化学家门捷列夫将当时已发现的63种元素列成元素周期表，并留下一些空格，预示着这些元素的性质。在元素周期表的指导下，人们“按因索骥”找出了这些元素。
元素种类到底是否有限 周期表有否终点 这是科学家们，也是诸位读者所关心的问题。
本世纪30～40年代，人们发现了92号元素，就有人提出92号是否是周期表的最后一种元素。然后从1937年起，人们用人工合成法在近50年时间又合成近20种元素，元素周期尾巴越长了。这时又有人预言，105号元素该是周期表的尽头了，其理由是核电荷越来越大，核内质子数世越来越大，质子间的排斥力将远远超过核子间作用力，导致它发生蜕变，然而不久，又陆续合成了106～109号元素。这些元素存在的时间很短，如107号元素半衰期只有2微秒，照此计算是否周期表到尽头了 1969年起，理论物理学家从理论上探索“超重元素”存在的可能性，他们认为具有2，8，14，28，50，82，114，126，184等这些“幻数”的质子和中子，其原子核比较稳定，这就是说，随着原子序数的递增，其原子核不一定不稳定。因此在109号元素之后还能合成一大批元素，这样一来，第七周期32种元素将会被填满，第八周期也将填满（按理论计算，第八周期元素共50种，其中7种主族元素，1种惰性元素，10种过渡元素或副族元素，还有32种超锕系元素，列在周期表下方的锕系下方）。
然而理论的唯一检验标准是实践，能否不断合成新元素至今还是一个谜案，科学家将上天（如到月球）入地（如海底）或反复在粒子加速器中进行实验，企图合成新元素，其结果将会如何，人们正拭目以待。
有趣的是，有些科学家还提出元素周期表还可以向负方向发展，这是由于科学上发现了正电子、负质子（反质子），在其它星球上是否存在由这此些反质子和正电子以及中子组成的反原子呢？这种观点若有一朝被实践证实，周期表当然可以出现核电荷数为负数的反元素，向负向发展也就顺理成章了。
短式周期表
长式周期表
塔式周期表
三维式周期表
其它形式周期表
学生设计的周期表
周期表的形式
随着人们对元素周期律的认识的深化，作为周期表形式的元素周期表必将发生演变,但总的原则应该是：
（1）周期表的体系必须简单明了；
（2）主族元素、过渡元素以及内过渡元素的表示应该明确；
（3）最好能对未知新元素的存在和性质进行预测。
请同学们积极投入对周期表的探索中来，发挥你们的聪明才智设计出更加合理、美观、实用的周期表来。
如有新的创意请与我联系 江苏省怀仁中学 赵利国 ( mailto:hrzlg@ )
部分学生作品
八角形 ( http: / / www.createsky.com / myzlg / xingshi / " \l "12 )
园盘形 ( http: / / www.createsky.com / myzlg / xingshi / " \l "13 )
地球仪形 ( http: / / www.createsky.com / myzlg / xingshi / " \l "14 )
门捷列夫生平业绩
门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西怕利亚的托波尔斯克 市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久，父亲双眼固患白内障而失明，一家的生活全仗着他母亲经营一个小玻璃厂而维持着。1847年双目失明的父亲又患肺给核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有出生活艰难而低头，她决心一定要让门捷列夫象他父亲那样接受高等教育。门捷列夫直到晚年仍深沉地爱着她--一位聪慧而勤劳的母亲。在他写的献给母亲的论文中写道"母亲的话对我犹如圣旨" 。
对语文、尤其是拉丁语很讨厌，因而成绩不好。他特别喜爱大自然，曾同他的中学老师一起作长途旅行，搜集了不少岩石、花卉和昆虫标本。他善于在实践中学习，中学的学习成绩有门捷列夫自幼有出众的记忆力和数学才能，读小学时，对数学、物理、历史课程感兴趣，了明显的提高。中学毕业后，他母亲变卖了工厂，亲自送门捷列夫，经过2千公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族，又来自边远的西怕利亚，莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易，门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时，就晕了过去。只好改变志愿，1850年通过父亲的同学的帮忙，进入了亡父的母校--彼得堡高等师范学校物理数学系。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望，不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家，为了不辜负母亲的期望，他发奋地学习。1855年以优异的成绩从学校毕业。
毕业后，他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。在教师的岗位上他并没有放松自己的学习和研究。1857年他又以突出的成绩通过化学学位的答辩。他刻苦学习的态度、钻研的毅力以及渊博的知识得到老师们的赞赏，彼得堡大学破格地任命他为化学讲师，当时他仅22岁。
在彼得堡大学，门捷列夫任教的头两门课程是理论化学和有机化学。当时流行的教科书几乎都是大量关于元素和物质的零散资料的杂乱堆积。怎样才能讲好课？门捷列大下决心考察和整理这些资料。1859年他获准去德国海德堡本生实验室进行深造。两年中他集中精力研究了物理化学。他运用物理学的方法来观察化学过程，又根据物质的某些物理性质来研究它的化学结构，这就使他探索元素间内在联系的基础更宽阔和坚实。因为他恰好在德国，所以有幸和俄国化学家一起参加了在德国卡尔斯鲁厄举行的第一届国际化学家会议。会上各国化学家的发言给门捷列夫以启迪，特别是康尼查罗的发言和小册子。门捷列夫是这样说"我的周期律的决定性时刻在1860年，我参加卡尔斯鲁厄代表大会。在会上我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲，正是他发现的原子量给我的工作以必要的参考材料，而正是当时，一种元素的性质随原子量递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。"从此他有了明确的科研目标，并为此付出了艰巨的劳动。
从1862年起，他对283种物质逐个进行分析测定，这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他重新测定一些元素的原子量。因而对元素的这一基本特征有了深刻的了解。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行了细致的分析。他先后研究了根据元素对氧和氢的关系所作的分类；研究了根据元素电化序所作的分类，研究了根据原子价所进行的分类：特别研究了根据元素的综合性质所进行的元素分类。有比较才有鉴别，有分析才能做好综合。这样，门捷列夫批判地继承了前人的研究成果。在他分析根据元素综合性质而进行的元素分类时，他坚信元素原子量是元素的基本特征，同时发现性质相似的元素，它们的原子量并不相近。相反一些性质不同的元素，它们的原子量反而相差较小。他紧紧抓住原子量与元素性质之间的关系作为突破口，反复测试和不断思索。他在每张卡片上写出一种元素的名称原子量、化合物的化学式和主要的性质。就象玩一副别具一格的元素纸牌一样，他反复排列这些卡片，终于发现每一行元素的性质都在按原子量的增大，从小到大地逐渐变化，也就是发现元素的性质随原子量的增加而呈周期往的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
随着周期律广泛被承认，门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家。各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。具有讽刺意义的是： 1382年英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣--法拉第奖章。相反地在封建王朝的俄国，科学院在推选院士时，竟以门捷列夫性格高做而有棱角为借口，把他排斥在外。后来回门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员，彼得堡科学院才被迫推选他为院士，由于气恼，门捷列夫拒绝加入科学院。从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。
19世纪七十年代，门捷列夫拓宽了研究领域，他的工作转向不仅与化学有关而且涉及俄国科学思想发展的诸多方面，他尤其关心石油。作为一名化学家他清楚地认识到石油是发展多种产品的宝贵资源。此外，他也作了很多发展煤炭工业的努力，并指出煤对人类的特殊重要性。而后，又对溶液的性质和气体的膨胀等作了一系列的探索从而赢得了遍及全球的声誉。在总结他的科学成就时他说："建立我声誉的仅有四个方面：化学元素周期律、对气体弹性的研究、对溶液缔合作用的探讨和《化学原理》的出版。这就是我一生的全部财富。"
门捷列夫还是俄国技术协会航空分会的奠基人之一。他参与了俄国第一艘破冰船、潜水艇和多种航空器的设计。
根据海军作战部的命令，他又发展了无烟火药。另外，化学品在农业上的应用、肥料的作用方面也作了大量的工作。同时，门捷列夫又是计量学的奠基人。他把聪明才智献给计量学达15年之久。
值得注意的是门捷列夫对艺术的热爱，收集油画和雕塑是他的业余爱好。艺术同科学一样是他的生命。
门捷列夫除了发现元素周期律外，还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡，由于他的辛勤劳动，在这些领域都不同程度地做出了成绩。
1907年2月2日，这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞，享年73岁。
门捷列夫的名字是不朽的。他的优秀品质，辉煌业绩将永远铭刻在人们心中。
　
myzlg. ( fttp: / / myzlg. )(共12张PPT)
57La
镧 58
Ce 59
Pr 60
Nd 61
Pm 62
Sm 63
Eu 64
Gd 65
Tb 66
Dy 67
Ho 68
Er 69
Tm 70
Yb 71Lu
镥
元素周期表
89Ac
锕 90
Th 91
Pa 92
U 93
Np 94
Pu 95
Am 96
Cm 97
Bk 98
Cf 99
Es 100
Fm 101
Md 102
No 103Lr
铹
化学元素『角色扮演』
规则：
（1）每一行为一个周期，每一列为一主族，每个位置的同学代表一种主族元素。
（2）每位同学要熟悉自己所代表元素在周期表的位置、以及自己的一些代表性的性质（如金属性强弱、最高正价……）
在周期表的位置
原子序数
前后左右的原子序数
所在周期（周期数；长、短或不完全）、族（主、副、 Ⅷ或0）
Back
各种元素具有代表性的性质
核外带电子排布（价电子数）、原子半径
金属性、非金属性；单质氧化性、还原性
最高价氧化物水化物的酸碱性强弱
氢化物的稳定性
常见单质、化合物的物理和化学性质以及用途（如：H—H2O、Cl—HClO、Na—Na2O2等）
奖品
热身题
第三周期，第ⅢA族的元素
请问：你的最高价氧化物的水化物呈酸性还是碱性？
原子序数最小的非金属元素
请问：半径最小的非金属元素是谁？
金属性最强，并且没有放射性的元素，
和你前面的元素相比，你们对应的单质的熔点谁高？
有请：卤族元素所有成员
常温下单质不是液态的请坐下
请问，坐下的元素中，非金属性最强的是谁？
最高价氧化物的水化物酸性最强的是谁？化学式是什么
你和后面的元素相比较，谁的非金属性强？你能用多少种方法证明？
单质能浮在水面，
并有可能爆炸的金属元素
如果你同时遇到 ？和 ？两种元素的单质，你会把电子给谁？
如果要求你把电子给了对方后，你的核外电子排布要和对方相同，那你要把电子给谁？
你和哪一种元素能形成原子数之比为2：1
或1：1的化合物？
有请：没有正化合价的元素
为什么你们没有正价？
请问，又有哪些元素没有负的化合价？
有请：第20号元素
请说出你所处的周期和族。
请问21号元素在哪里？
你后边第一个元素是多少号？
你跟他（她）有什么相同和区别？
后边第二个元素、第三个元素分别是多少号？
任意请一位元素！
你的最低化合价和最高化合价分别是多少？
任意找一个能和你形成化合物的元素。
你和他（她）形成稳定化合物时原子数之比是多少？
你和他（她）同时跟相同浓度的酸（或氢气）反应，谁更剧烈？(共39张PPT)
第二节 元素周期律
第三课时
*元素金属性和非金属性的递变
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1
2
3
4
5
6
7
族
周期
金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
B
Si
As
Te
At
Al
Ge
Sb
Po
非金属性逐渐增强
Fr
F
化学元素『角色扮演』
规则：
（1）每一行为一个周期，每一列为一主族，最右边一列为0族，每个位置的同学代表一种元素。
（2）每位同学要熟悉自己所代表元素在周期表的位置、以及自己的一些代表性的性质（如金属性强弱、最高正价……）
三.位、构、性三者之间的关系
原子结构
原子序数＝质子数
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
最外层电子数
原子半径
表中位置
同主族—相似性、递变性
同周期—递变性
元素性质
电子得失难易
金属性与非金属性强弱
位 性质
某主族元素的原子有四个电子层,它的最外层上有两个电子,下列关于此元素的叙述正确的是
A.原子半径比钾的原子半径大
B.其氯化物难溶于水
C.原子半径比镁的原子半径大
D.其碳酸盐难溶于水
某一元素处于第五周期　　族，则其原子结构示意图如何？该元素的氢化物与ＨＩ相比谁稳定？该元素的最高氧化物对应的水化物的酸性与Ｓ的最高氧化物对应的水化物的酸性比较谁强？
位置　　　结构／性质
性质 位置 (元素)
１．短周期中X、Y两种元素可以形成原子个数比为２：３的化合物，如果Ｘ、Ｙ的原子序数分别是a和b，请把所有符合条件的化合物的化学式写下来并指出a和b 的关系。
位置 元素的性质
２．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、E五种元素在周期表中相邻，Ａ、Ｂ分别位于Ｅ的左右相邻位置，Ｃ、Ｄ分别位于Ｅ的上下位置，若Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种元素原子序数之和为７０，则五种元素的符号分别是什么？E、B、D的最高价氧化物对应的水化物分别是什么 酸性的强弱顺序怎样
*综合应用：
例题１：Ｒ元素的原子有３个电子层，
Ｍ层电子数是Ｋ电子层数的３倍，指出
Ｒ在周期表中的位置，元素Ｒ的最低化
合价以及指出Ｒ是金属元素还是非金属．
例２：今有ＡＢＣＤ四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，Ａ与Ｃ、Ｂ与Ｄ分别是同族元素，Ｂ、Ｄ两元素的质子数之和是Ａ、Ｃ两元素质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素的单质（S）能溶解于CS2，则四种元素分别是什么，指出BC在周期表中的位置。
　(共6张PPT)
112
111
110
109
108
107
106
105
104
89-103
80
79
78
77
76
75
74
73
72
57-71
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
86
85
84
83
82
81
54
53
52
51
50
49
36
35
34
33
32
31
18
17
16
15
14
13
10
9
8
7
6
5
2
88
87
56
55
38
37
20
19
12
11
4
3
1
7
6
5
4
18
8
2
M
L
k
3
8
2
L
K
2
2
K
1
103
102
101
100
99
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
71
70
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
59
58
57
元素周期表
IA
IIA
IIIA
IVA
V
A
VIA
VIIA
0
IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB II B
锕系
镧系
主族
周期
副族
过渡元素
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元素周期表的结构
周期
短周期
长周期
第1周期：2 种元素
第2周期：8 种元素
第3周期：8 种元素
第4周期：18 种元素
第5周期：18 种元素
第6周期：32 种元素
不完全周期
第7周期：26种元素
镧57La – 镥71Lu 共15 种元素称镧系元素
锕89Ac – 铹103Lr 共15 种元素称锕系元素
周期序数 = 电子层数
（横向）
元素周期表的结构
族
主族：
副族：
ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
第VIII 族：
稀有气体元素
主族序数 = 最外层电子数
（纵向）
零族：
共七个主族
ⅠB , ⅡB , ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB
共七个副族
三个纵行，位于Ⅶ B 与ⅠB中间第二节元素周期律第3、4课时
　　　　－元素周期表和元素周期律的应用
重点解决的知识要点：１）认识和记忆周期表的结构特点、性质递变规律以及金属元素和非金属元素的分界线。２）通过角色游戏让学生熟悉位、构、性三者之间的关系。
教学思路：
通过powerpoint展示课本p16图１－９，在“元素周期表和元素周期律的应用”课件第５章幻灯片，完成知识要点１）内容的学习，强调学生理解记忆。
　　　
角色游戏(具体见课件角色游戏)
　　　
位、构、性三者之间的关系（见课件和应用
附例题：
结构 性质
某主族元素的原子有四个电子层,它的最外层上有两个电子,下列关于此元素的叙述正确的是
A.原子半径比钾的原子半径大
B.其氯化物难溶于水
C.原子半径比镁的原子半径大
D.其碳酸盐难溶于水

位置　　结构／性质
某一元素处于第五周期　　族，则其原子结构示意图如何？该元素的氢化物与ＨＩ相比谁稳定？该元素的最高氧化物对应的水化物的酸性与Ｓ的最高氧化物对应的水化物的酸性比较谁强？
元素性质　　位置／元素
１．短周期中X、Y两种元素可以形成原子个数比为２：３的化合物，如果Ｘ、Ｙ的原子序数分别是a和b，请把所有符合条件的化合物的化学式写下来并指出a和b 的关系。
位置　　性质
２．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、E五种元素在周期表中相邻，Ａ、Ｂ分别位于Ｅ的左右相邻位置，Ｃ、Ｄ分别位于Ｅ的上下位置，若Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种元素原子序数之和为７０，则五种元素的符号分别是什么？E、B、D的最高价氧化物对应的水化物分别是什么 酸性的强弱顺序怎样
作业：
《基础训练》
书面作业：
Ｒ元素的原子有３个电子层，
Ｍ层电子数是Ｋ电子层数的３倍，指出
Ｒ在周期表中的位置，元素Ｒ的最低化
合价以及指出Ｒ是金属元素还是非金属．
例２：今有ＡＢＣＤ四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，Ａ与Ｃ、Ｂ与Ｄ分别是同族元素，Ｂ、Ｄ两元素的质子数之和是Ａ、Ｃ两元素质子数之和的两倍，这四种元素中有一种元素的单质（S）能溶解于CS2，则四种元素分别是什么，指出BC在周期表中的位置。
　　从地位和功能来看，本章是化学的重要理论知识,也是化学必修内容的重要组成部分。通过这章的学习，使学生能够从理论的角度对所学过的元素化合物知识进行综合＼归纳，并对没有学过的元素性质作出预测。
　　从内容的选择和呈现来看，有关物质结构和元素周期律的知识，在必修和选修模块中均有安排，所以在这章书中的内容较基础和简单，较系统的知识在选修课中还会呈现。我们的教学应立足基础。
　　从新旧教材的内容编排上来看，有很大的不同。在过渡教材中，先学习原子结构，然后是元素周期律，再在元素周期律的基础上，呈现出其表现形式－元素周期表，最后介绍化学键。旧教材内容较系统并且比较符合学生的认知规律，现在课本的编排一开始就从化学史引入，介绍元素周期表的结构特点，从而引导学生去探究第ⅠA、ⅦA的元素的性质与原子结构的关系，接着再直接给出１－１８号元素的原子核外电子的排布，以元素周期表前三周期为代表进行元素周期律的探究。这样的编排虽然内容显得零散，但对于学生的自主学习和探究性学习的探究更有利。
课时安排：
第一节：3
第二节：4
第三节：2
复习和机动：1
单元测试：１　　　评讲：１第二节 元素周期律(第二课时)
本节宜运用科学探究法学习。
教学基本思路：
提出问题：元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的变化呈现周期性变化呢？
　　　　　
　　　　　　提示：元素金属性强弱判断依据：从单质置换氢的能力或最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。
　　　　　　　　　非金属性强若判断依据：从其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱；或与氢气生成氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性。
　　　　　　　我们以１－１８号元素为研究对象，根据我们学过的知识，利用给出的实验用品，可以设计怎样的实验来比较他们的金属性和非金属性呢？（已知高氯酸是酸性最强的含氧酸）
　　　　　　　给出的实验用品：钠、镁条、铝片、蒸馏水（是否改食盐水？）、稀盐酸、酚酞、氢氧化钠溶液、；稀硫酸、稀磷酸、Na2SiO3溶液、MgCl2溶液 AlCl3溶液Na3PO4溶液
给出实验仪器：酒精灯、火柴、砂纸、试管夹、胶头滴管
学生根据老师的提示进行分组讨论实验方案：培养学生的语言表达能力和小组协作精神
老师总结得出容易实施可行科学的方案
　　　　　　一半组的同学：比较钠、镁、铝的还原性
　　　　　（１）钠镁铝分别跟水（或酸）反应，观察反应的剧烈程度
　　　　　（２）在与水反应后的溶液中滴加酚酞，观察溶液颜色（这个方法不够严密，应该怎样改进？）
　　　　　　一半组的同学：从比较硅酸、磷酸、硫酸、高氯酸的酸性角度设计实验（已知高氯酸是酸性最强的含氧酸）
　　　　　　（１）Na2SiO3溶液+H2SO4\ Na2SiO3溶液+H3P04
（２）MgCl2溶液＋Na3PO4溶液＋H2SO4
学生分组进行实验：培养学生的动手能力，增强感性认识，使学生相信实践出真知的道理。
　　　　　鼓励学生实验过程中遇到困难，请组内同学讨论解决：培养合作交流能力
汇报实验现象、结论和所遇到的问题
老师小结：Na Mg Al Si P S Cl
　　　　　　　
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
综合上节结论总结出：元素的性质（核外电子排布、主要化合价、金属性、非金属性等）随着原子序数的递增而呈现周期性变化。(为什么？结构决定性质量变引起质变的辨证思想)
　　　　　　　实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。　　　　　　　　　　第二节　元素周期律（共４课时）
(本节对于原子核外电子排布的知识要求非常简单,电子云的知识不再出现,只要求学生熟悉1-18号元素原子核外电子的排布,归纳出核外电子排布规律；老师应将主要精力和时间放在引导学生善用信息、数据,学会比较、归纳的能力，并对元素周期律和元素周期表加以应用)
知识技能：使学生初步掌握原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的周期性变化；认识元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子周期性排布的结果，从而理解元素周期律的实质。
能力培养：通过元素周期律的推出及运用，初步培养学生抽象归纳以及演绎推理能力；在学习中提高自学能力和阅读能力
科学思想：结合元素周期律的学习，使学生树立由量变到质变以及“客观事物本来是相互联系的和具有内部规律的”辩证唯物主义观点。
科学品质：从周期律的导出，培养学生学习自然科学的兴趣以及探求知识、不断进取的优良品质。
科学方法：结合周期律的推出，使学生初步掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质、宏观与微观相互转化等科学抽象方法。
重点、难点 元素周期律的实质,元素性质与原子结构的关系。
补充:原子半径的比较(因为基础训练中多次出现原子半径比较问题)
　　　将主族元素主要化合价与最外层电子数的关系，非金属元素的最高正化合价与付化合价的关系放于第一课时。
教学过程设计（第一课时）
教师活动 学生活动 设计意图
［引入］我们初中时就初步掌握了某些原子的原子结构示意图（？）。请大家试写出氧原子的结构示意图。你知道这种表示法的含义吗？［板书］一．原子的核外电子排布［讲解］原子由原子核和核外电子构成。在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。这不同的区域也被人为称作电子层。［板书］１电子层２电子层的表示［讲解］请大家认真观察表１－２中１～２０号元素原子核外电子排布情况，试归纳一下原子核外电子排布规律。［板书］３原子核外电子排布规律　　．．．．．．【讲解】我们已经学过了稀有气体、卤族、氧族和碱金属几个元素族的知识，了解到一个族内的元素性质相似，而族与族之间元素的性质不同。同一族内，我们学习了典型元素的性质，就可根据性质的相似性和递变性推知族内其他元素的性质。对已发现的一百多种元素，如果我们能找到它们之间的内在联系和变化规律，对于我们掌握元素化合物的知识以及应用知识解决实际问题都非常有帮助。如何研究元素间的内在联系和变化规律？（原子结构）这就是本节课要研究的内容。请大家根据１－１８号元素的原子核外电子排布完成科学探究的表格．【提问】通过1～18号元素的原子结构示意图，请同学们分析原子的核外电子层数、最外层电子数的变化规律。【设问】如果我们对18号以后的元素继续研究下去，同样可以发现这样的规律。我们应如何表述元素最外层电子排布的变化及其规律呢？【归纳板书】原子核外电子排布的周期性变化[提问]根据表中的化合价、原子半径情况，你还能归纳出什么规律呢？【归纳板书】随着原子序数的递增，元素主要化合价、元素原子半径呈现周期性变化 回忆、再现这几个元素族的知识及其研究方法。 理解：寻找元素间内在联系和变化规律的必要性。 思考：如何找到元素间的内在联系和变化规律。理解、记录。倾听、理解事物变化的根本原因在于事物的内部。三位同学到黑板上板演，其他同学在笔记本上写。分析讨论、互相补充后得出结论：原子序数从1～2的元素，即从氢到氦，有一个电子层，电子由1个增到2个，达到了稳定结构。从8～10号的元素，即从锂到氖，有两个电子层，最外层电子从1个递增到8个，达到了稳定结构。从11～18号的元素，即从钠到氩，有三个电子层，最外层电子也从1个递增到8个，达到稳定结构。理解，组织语言：每隔一定数目的元素，会重复出现原子最外层电子数从1个递增到8个（He除外）的情况。 创设问题，激发学生的求知欲，引出本节的内容。做好知识的铺垫。 创设问题情境，激发学生的学习兴趣，从而产生探求知识的欲望。 明确本节研究的内容。
教师活动 学生活动 设计意图
【设问】元素的化合价与其原子结构有怎样的关系？【板书】主族元素最高正化合价＝族序数＝最外层电子数周期序数＝电子层数负化合价　＋　最高正价　＝８ 思考、讨论后回答：除由于F、O元素化学性质的特殊性不显正价和稀有气体外，其他元素的最高正价数值=最外层电子数。负价的绝对值=8-最外层电子数。 尽可能使学生实现最大程度的参与，让学生在“发现真理”中体会成功的喜悦。


第一节 元素周期表(共3课时)
[教学目标]１。让学生了解认识元素周期表的结构、元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律
　　　　　２。让学生了解元素周期表的发展史，学习科学家们契而不舍的科学探究精神，并用开放的思维去想象元素周期表。
［教学重点］元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律
第一课时
［教学思路］资料呈现（向学生介绍元素周期表的发展史）　　　不同形式的元素周期表
　　　　　讲授元素周期表的结构（重点）　　　　学生设计不同类型的元素周期表（要讲清楚设计的要点）　　　　小结
［引入］元素周期表的发展史
　　　　　　
门捷列夫的第一张周期表（1869年手稿）　　　前苏联为纪念门捷列夫第一张周期表
发表100周年发行的邮票(1969年)
［展示］不同形式的元素周期表（可以打印卡通版或性质版赠送给上学期表现突出的同学以资鼓励，并增强兴趣，活跃课堂气氛）
一.各式各样的周期表
　　　　　　　卡通对话版
　　　　　　　　　　　　　　　　　性质版
　　　　　　　　　　　　　塔式周期表
二. 常用周期表的结构特点
打开有关资料文件夹里的‘元素周期表flash课件’和‘元素周期表结构课件’，引导学生完成元素周期表的结构与特点的归纳和总结。
［板书］
1. 原子序数 核电荷数=原子序数
2.周期 周期序数=电子层数
3.族 主族元素的族序数=元素的最外层电子数 或 主族序数=最外层电子数
［思考与交流］查阅元素周期表，从每个方格可以获得哪些信息？
　　　　　　 以学生熟悉的元素为例
三.发挥你的聪明才智将所有主族元素列成元素周期表，形式不限。
　 随着人们对元素周期律的认识的深化，作为周期表形式的元素周期表必将发生演变,但总的原则应该是：
（1）周期表的体系必须简单明了；
（2）主族元素、过渡元素以表示应该明确；
（3）最好能对未知新元素的存在和性质进行预测。
(4)充分运用分类方法的知识。
请同学们积极投入对周期表的探索中来，发挥你们的聪明才智设计出更加合理、美观、实用的周期表来。课堂上请同学们以所有主族元素为对象进行设计。
下面列出一些学生的作品：
疑问：放在这里完成还是放在学完本节书之后完成呢？
　
作业：１熟悉元素周期表的结构尤其是我们学过的元素的位置／背熟１－１８号元素
　　　２课本P11４
　　　　　　　　　　第二课时
［教学思路］简单回顾元素周期表的结构，重点观察碱金属元素、卤族元素的位置
　　　　　　问题创设：元素周期表中为什么将LiNaK　（ＦCl Br I）等元素编在一个族呢？它们在原子结构上有何特点？它们的原子结构和性质之间有何关系？
　　　　　　　　　　　　引导学生完成P5.１，并讨论总结
　　　　　　碱金属元素的原子结构特点：最外层都有１个电子，化学性质相似（简单分析：电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，金属性逐渐增强）
　　　问题创设：你能够根据你现有的知识设计相应的实验验证碱金属化学性质的相似性和不同吗？
引导学生讨论
　　　　　　完成实验：Na、K分别与氧气和水反应
　　　　　　总结１：碱金属原子最外层都有１个电子，化学性质相似，表现出金属性（还
原性）；随着核电荷数的增加电子层数逐渐增多，原子核对最外层电
子的引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性（还原性）逐渐增
强。在物理性质上也表现出相似性和规律性。
　　　　　（重复卤族元素性质与结构的关系探究）
　　　　　　　　　　　　完成［实验１－１］
总结２：卤族元素最外层都是７个电子，化学性质相似，表现出非金属性（氧
化性）；随着核电荷数的增加电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子
的引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，非金属性（氧化性）逐渐减弱。
在物理性质上也表现出相似性和规律性。
　　　　　　总结：元素性质与原子结构特别是最外层电子数关系密切。
　　　　　　主族序数＝最外层电子数
　　　　　　周期序数＝电子层数
　　　　　　　　　　　　　第三课时
一元素周期表有关知识的复习
（用约１５分钟时间复习元素性质和结构的关系，最好用习题的形式）
元素周期表的题型练习
1．中某ⅠA族元素原子序数为x，那么同一周期的ⅢA 族元素原子序数不可能为( )
A. x＋25 B. x＋2 C. x＋12 D. x＋26
2．某元素X的核外电子数等于核内中子数。取该元素单质2.8g与氧气充分作用， 可得到6 g化合物XO2。该元素在周期表中的位置是(90.7) ( )
A. 第三周期 B. 第二周期 C. 第Ⅳ主族 D. 第Ⅴ主族
3．下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在周期表中位置相符的一是 ( )
A. 1 2 B. C. 4 D. 2
11 4 5 6 10 11 12 8
19 12 13 20 16 17 18
4．在下列各元素组中，除一种元素外，其余都可以按某种共性归属一类。请选出各组的例外元素，并将该组其它元素的可能归属，按所给六种类型的编号填入表内。
元 素 组 例外元素 其它元素所属类型编号
(a) S N Na Mg
(b) P Sb Sn As
(c) Rb B Te Fe
归属类型：(1) 主族元素 (2) 过渡元素 (3) 同周期元素
(4) 同族元素 (5) 金属元素 (6) 非金属元素(上海93.10)
4．A、B是短周期元素，二者组成化学式为B2A3的离子化合物，B离子比A离子少1个电子层。已知A的原子序数为m，则B的原子序数为 ，化合物B2A3的电子总数为 。
5．下列各氢化物中，稳定性由强到弱的顺序正确的是 ( )
A. AsH3＞NH3＞PH3 B. PH3＞AsH3 ＞NH3
C. NH3＞PH3＞AsH3 D. NH3＞AsH3 ＞PH3
6．下列的氢氧化物中，碱性最强的是 ( )
A. KOH B. NaOH C. RbOH D.LiOH
二.核素
［引入］：在我们的周期表中收入了１１２种元素，是不是就只有１１２种原子呢？科学研究表明：同种元素原子的原子核中，质子数相同，中子数却可以不相同，比如：
氢元素　　　　质子数　　　　　中子数　　　原子名称 原子符号
　　　　　　　　１　　　　　　　0 氕　　　　　　　　１１Ｈ
1 1　　　　　氘　　　　　　　２１Ｈ或Ｄ
1 2 　　　　　氚　　　　　　　３１Ｈ或Ｔ
［引导学生理解掌握定义］核素、同位素
从元素符号的表示分析，你知道元素符号的左上角和左下角分别表示什么吗？
左上角：质子数＋中子数（也叫质量数，质量数＝质子数＋中子数，质量数近似等于原子的相对原子质量）
左下角：质子数
在熟练掌握 AZX 表示的基础上,要多以练习题让学生掌握各种粒子之间的运算,基础训练的例题和练习题中都有很多典型的题目.
疑问：是否需要学生掌握元素的相对质量与各种同位素的关系？书中有一句话简单提及。
[播放录像]介绍前沿科学：同位素的应用（参考书所配光碟）
作业：P11.6 《基础训练》第一节

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