《元素周期律》教学设计.docx

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《元素周期律》教学设计

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《元素周期律》教学设计

一、设计思路

根据建构主义和STSE基本原理，本课教学设计思路如下：

首先，通过纸牌游戏创设情境，引导学生得出通过分类易于观察得到其中的变化规律，再结合化学学科中元素导入新课；接着将核电荷数1～18的元素，按照核外电子排布情况列表，利用图表请学生观察并讨论随着原子序数的递增，原子的核外电子层排布、原子半径、化合价的变化规律，其中原子半径结合学生生活经验以穿衣服为喻进行理解，化合价的变化通过之前学习的碱金属与卤素进行知识迁移；然后，用实验对钠、镁、铝的金属性进行探究，进而学习金属性与非金属的变化规律；最后补充元素周期律的概念和本质，并进行巩固练习和课堂总结。

二、前期分析

（一）、学习任务分析

本节内容选自人民教育出版社出版的高中化学教材第五章《物质结构》的第二节，共两个课时。

本节课为该节内容的第一课时，主要内容包括元素周期律的概念和本质，以及随着元素原子序数的递增原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性所呈现的具体规律等内容。

课程在前面几节已经介绍了原子的组成、核外电子排布示意图，并系统介绍了碱金属和卤素，其中的知识内容及初步体现的分类思想，为本节课元素周期律中关于原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性等相对抽象知识的教学打下了基础，同时更为接下去元素周期表和其他元素及元素化合物的学习做铺垫，是高中化学学习的一个重要部分。

教学重点：

知道元素周期律的概念，描述及运用原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性随着元素原子序数的递增所呈现的具体规律

教学难点：

描述及运用原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性随着元素原子序数的递增所呈现的具体规律

（二）、学习者分析

学生在课程的前面几章学习了原子的组成以及原子核外电子排布示意图，易于从核外电子排布的角度理解元素周期律。

而对于碱金属和卤素等具体元素的学习，一方面初步形成元素及其化合物学习中的分类思想，另一方面也具备了部分元素随元素原子序数的递增而呈现的规律，易于进行知识迁移。

本班学生对碱金属和卤素的学习较为扎实，并初步掌握实验探究的方法，且抽象思维能力较强，并善于观察实验现象，但具体分析、表达能力不足。

（三）、教学目标分析

1．知识与技能

（1）知道元素周期律的概念；

（2）说出元素周期律的本质；

（3）描述并运用原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性随着元素原子序数的递增所呈现的具体规律。

2.过程与方法

（1）通过分类、比较、归纳等方法对信息进行加工，从而得出元素化合价、原子半径等方面的变化规律；

（2）通过运用化学语言，准确描述化学知识；

（3）通过对金属性与非金属性变化规律的实验探究，进一步学习通过实验学习化学的手段。

3.情感态度与价值观

利用扑克牌，明确化学学习中分类思想的重要性，并强化从生活中寻找灵感的意识；通过对元素周期律的学习，体验化学学科的规律美以及严谨态度的重要性。

三、教学准备

教具：

10副扑克牌

实验仪器：

试管、试管夹、酒精灯、胶头滴管、火柴、砂纸

实验试剂：

镁带、铝片、无色酚酞试液

四、教学过程

1.创设情境，导入新课

教师将全班按照四人小组进行分组，每组同学发到一副扑克牌。

10副牌均少同一张牌，其中一副按照花色排好序，其余9副打散。

请学生找出每副牌中缺的那张，并比赛哪一组速度最快。

[提问]针对最快找出缺失张牌的组别，提问“为什么能最快找出？

发到的扑克和相邻组的扑克有什么不同？

”

接着，引导学生得出通过分类易于观察得到其中的变化规律，进而有助于我们学习化学。

激发起学生的学习兴趣之后，再结合我们化学学科中的上百种元素，请学生思考“元素当中是否存在规律”，自然过渡到本节课要学习的元素周期律。

2.图表结合，深入学习

[过渡]为了便于观察研究，我们将核电荷数1～18的元素，按照核外电子排布情况列表5-5。

教师介绍原子序数就是人们按核电荷数由小到大的顺序给元素的编号，且在数值上与这种原子的核电荷数相等。

[原子核外电子排布]请学生观察以上列表，并根据表，小组讨论随着原子序数的递增，原子的核外电子层排布呈现什么规律性的变化，并将讨论的结果填在表5-6中：

然后请同学尝试对规律进行归纳，教师补充得到：

随着原子序数的递增，原子核外电子层层数递增，电子层数相同的元素随着原子序数的递增而递增，其中第一层稳定结构时的最外层电子数为2，第二、三层稳定结构时的最外层电子数为8。

[过渡]从核外电子的排布看，电子层数与最外层电子数的递增对原子半径会不会有影响？

[原子半径]由于相关内容较为抽象，教师以冬天穿衣服作比喻，让学生猜测原子半径的变化规律。

结着请学生继续观察表5-5，分析得到原子半径随原子序数的变化规律：

随着电子层数的递增，原子半径增大；电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径递减。

教师解释电子层数相同，随着原子序数的递增，最外层电子数多的受原子核的引力较大，即约束力大，因此原子半径反而小。

再由学生将所得到的规律与图5-5作比对。

[化合价]基于对原子核外电子层排布变化规律的学习，请学生观察最外层电子数分别为1和7的元素，并回顾碱金属和卤素各自元素之间化合价和金属性的变化规律。

教师再引导学生结合表5-5，由碱金属和卤素进行知识迁移，对元素化合价随着元素原子序数的递增呈现的规律性变化进行归纳，并完成表5-8。

结合碱金属和卤素，先从竖列对金属元素和非金属元素的化合价变化规律进行分析，得到同一竖列的元素化合价情况相同或相似；再从横排分析，金属元素化合价呈正价递增，且与核外电子层最外层电子数相同，非金属元素化合价成副价递增，可显正价，且最低副价与最高正价加和为8。

3.方法转换，实验探究

[金属性与非金属性]刚刚还回顾了碱金属与卤素当中金属性与非金属性的变化，那在其他元素中是否同样存在变化的规律呢？

[过渡]在化学学习中，我们刚刚用的结合图表是一种方法，用实验来探究也是一种常用的方法。

先请学生讨论判断元素金属性强弱的方法，得到可以从它的单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断；相应的，元素非金属性的强弱，可以从它的最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或跟氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。

接着从金属钠的金属性很强，提问学生“金属镁与金属钠的金属性如何？

铝和前两者相比又如何”，引导学生开始实验探究：

[假设]钠、镁、铝的金属性依次递减。

[实验1]取两个段镁带，用砂纸擦去表面的氧化膜，放入试管中。

向试管中加3mL水，并往水中滴2滴无色酚酞试液。

观察现象。

然后，加热试管至水沸腾。

观察现象。

[现象]在冷水中无明显现象，在沸水中镁带表面有气泡产生，且溶液变红色。

[结论1]钠的金属性比镁强。

[实验2]取一小片铝和一小段镁带，用砂纸擦去表面的氧化膜，分别放入两支试管，再各加入2mL1mol/L盐酸。

观察发生的现象。

[现象]铝片所在试管产生气泡不如镁带所在试管多。

[结论2]镁的金属性比铝强。

[结论3]电子层数相同，随着原子序数的递增，元素金属性递减。

4.巩固练习，反馈评价

通过课堂练习，让学生巩固本堂课所学的原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性随着元素原子序数的递增所呈现的具体规律，并能熟练的运用，同时也起到反馈评价的作用，以便于及时对第二课时的教学进行调整。

5.总结归纳

请学生分别对原子核外电子排布、原子半径、化合价、金属性与非金属性随着元素原子序数的递增所呈现的具体规律进行归纳，教师指正、补充，介绍“元素周期律即是元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律”，是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。

五、形成性练习

一、填空题

用元素符号回答原子序数11～18的元素的有关问题：

（1）除稀有气体外，原子半径最大的是______；

（2）最高价氧化物的水化物碱性最强的是______；

（3）最高价氧化物的水化物呈两性的是______；

（4）最高价氧化物的水化物酸性最强的是______；

（5）能形成气态氢化物且最稳定的是______。

二、选择题

1．元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是     [   ]

A．元素原子的核外电子排布呈周期性变化

B．元素原子的电子层数呈周期性变化

C．元素的化合价呈周期性变化

D．元素原子半径呈周期性变化

2．在下列元素中，最高正化合价数值最大的是                          [   ]

A．Na

B．P

C．Cl

D．Ar

3．在下列元素中，原子半径最小的是                                        [   ]

A．N

B．F

C．Mg

D．Cl

4．原子序数从3～10的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是[   ]

A．电子层数

B．电子数

C．原子半径

D．化合价

5．元素X原子的最外层有3个电子，元素Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是                                                                                                      [   ]

A．XY2

B．X2Y3

C．X3Y2

D．X2Y

六、板书设计

元素周期律

一、元素周期律

元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

本质：

元素原子的核外电子排布的周期性变化。

二、原子核外电子层排布（随原子序数递增）

原子核外电子层层数递增

电子层数相同的元素递增

稳定结构时最外层电子数：

第一层为2，第二、三层为8

三、原子半径（随原子序数递增）

原子半径增大；电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径递减。

四、化合价（随原子序数递增）

竖列：

情况相同或相似

横排：

金属元素化合价呈正价递增，且与核外电子层最外层电子数相同

非金属元素化合价成副价递增，可显正价，最低副价与最高正价加和为8

五、金属性与非金属性（随原子序数递增）

电子层数相同，随着原子序数的递增，元素金属性递减