《元素周期表》第二课时教学设计.doc

《元素周期表》（第二课时）
元素周期表 教学设计
一、 教材分析
物质结构和元素周期律是化学的重要理论知识，也是中学化学教学的重要内容。而元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的重要工具。元素周期表在初中化学中已有简单介绍，本节书的总体思路是在初中已有知识的基础上让学生学习元素周期表，突出原子结构与元素原子在周期表中的位置关系后，引导学生思考原子结构与元素性质的关系，得出元素性质主要与原子核外电子排布密切相关的结论，最后，引导学生思考原子核与元素的性质是否有关引出核素概念，了解放射性同位素的应用。
在教学时可将本节教材分为三个课时，第一课时主要认识元素周期表的结构以及其与原子结构的关系；第二课时主要探究元素的化学性质与原子结构的关系；第三课时探究元素的化学性质与原子结构的关系，小结元素性质与原子核外电子排布密切相关后，学习核素及同位素概念。
二、 学情分析
在人教版九年级上册第四单元物质构成的奥秘中，学生对元素周期表的简介以及原子的核外电子排布等知识已有所了解，从元素周期表中能够获取元素名称、符号、原子序数、原子相对原子质量等信息，知道最外层电子数为8（第一周期为2）的结构化学性质稳定，金属元素最外层电子数一般少于4，反应中易失去电子，非金属元素的最外层电子数一般多于4，反应中易得到电子。结合学生过往已有的知识，本节课将从实验出发，以一系列的实验事实凸显元素的原子结构（尤其是最外层电子数）与化学性质之间的密切联系，丰富学生对元素周期表的认识，深刻理解“元素周期表是学习和研究化学的重要工具”的含义。
教材中对碱金属元素化学性质的探究通过实验归纳得出，这要求学生能够准确描述实验现象并进行对比归纳；对卤族元素化学性质的探究则将实验事实以表格的形式呈现，这对学生处理信息的能力提出了较高的要求，能够从文字中筛选出关键内容进行对比，归纳出“递变性”规律。另外，本节课除了要让学生发现同一主族元素“递变性”外，还要从同一主族元素化学性质的“相似性”归纳出结构与性质的关系，要求学生有较为全面的思维能力，能够充分挖掘未知的潜在性规律。

三、 教学目标
1、知识与技能：
（1）通过实验现象以及相关的实验事实，认识原子结构相似的同一主族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性
（2）通过碱金属元素和卤族元素的原子结构与化学性质的对比，了解元素性质主要与原子核外电子排布密切相关
2、过程与方法：
（1）通过实验培养学生观察、分析、推理、归纳、实验探究的能力，以及善于类比和迁移的学习品质。
（2）通过提供新信息，培养学生准确提取实质性内容，并与已有知识块整合，充足为新知识的能力。
3、情感态度和价值观：
培养学生实事求是的科学素养，形成结构决定性质的归因思想。
四、 教学重点、难点
1、教学重点：元素化学性质与原子结构的关系。
2、教学难点：卤素单质与氢气反应的条件、剧烈程度以及氢化物稳定性与非金属性强弱的关系。
五、 教学方法
HPS教学模式、探究学习法、对比归纳法
六、 教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

[资料片段]：
2009年4月中，墨西哥公布发生人传人的甲型H1N1流感案例，甲型H1N1流感的死亡率为6.77%，患者体温突然超过39度，肌肉酸痛感明显增强，伴随有眩晕、头疼、腹泻、呕吐等症状，经研究，引起该病是体内甲型H1N1流感病毒所致，该病毒颗粒呈球状，直径为80 nm～120 nm。
[提问]：
只有纳米级大小的H1N1型病毒，能引起人们出现流感症状，甚至死亡，其中有何哲学道理？这对我们研究元素的性质有何启示？
[思考、回答]：
宏观事物所表现出来的外部特征与其内部的微观结构相互联系，密不可分。

要研究元素宏观上表现出来的性质，我们可以从微观的原子结构入手。
从贴近学生生活的事例出发，引出哲学上微观与宏观的原理，并由此指导元素性质的研究，渗透“结构决定性质”的哲学思想。
[讲述]：
元素的性质总体分为化学性质和物理性质，今天我们先来探讨元素的化学性质与原子结构之间的关系。思考：你认为要选择具有什么特点的元素来进行研究？
[回答]：
应该要选择一系列典型的金属元素和非金属元素分别进行研究。
培养学生分析问题的能力，能够将实际问题进行分解，掌握研究问题的一般方法。
[讲述]：
我们分别选择元素周期表ⅠA的“碱金属元素”和ⅦA的“卤族元素”进行研究。
[提问]：
钠是我们学习过的碱金属元素，能描述一下它的化学性质吗？
[回答]：
钠是一种很活泼的金属，能够与氧气反应：Na+O2==Na2O2；与水发生反应：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑

[学生设计实验方案]：
设计类似于钠性质的实验，观察并体验钾的化学性质。

[学生实验]：
① 取一小块钾，擦干表面煤油后，放在石棉网上加热，观察现象。
② 在培养皿中放入一些水，滴加酚酞溶液，取绿豆大的钾，用滤纸吸干表面的煤油，投入培养皿中，观察现象。

动手实验、记录实验现象：

钾
钠
与氧气反应
先熔化，熔化时冒出烟，后燃烧，火焰呈紫色。
先熔化，后燃烧，火焰呈黄色。
与水发应
1、浮在水面
2、融化成银色小球
3、在水面四处游动
4、小球燃烧，产生紫色火焰
5、溶液呈红色，有爆鸣声
1、浮在水面
2、融化成银色小球
3、在水面四处游动
4、溶液呈红色

培养学生动手实验的能力，并能有序的观察和准确描述实验现象。
[提问]：
通过实验，你能总结钠和钾有何相似的地方吗?
[回答]：
钠和钾都能与氧气和水反应，反应中都失去电子，作为还原剂，与水反应时产物为氢氧化物和氢气。

[视频]：
播放铷、铯与水反应视频
[提问]：
钠、钾、铷、铯与水反应的现象有何特点？
[观看并对比]：
铷、铯与水反应比钾、钠更剧烈，铯甚至出现爆炸。
四种金属与水反应的剧烈程度存在明显的递变性：
Na < K < Rb < Cs
利用视频补充课堂上不能做的演示实验，丰富学生对碱金属元素化学性质递变性的感性认识。
[提问]：
为什么元素周期表ⅠA的碱金属元素的化学性质上既有“相似性”又有“递变性”，与什么有关？
[回答]：
元素的性质与原子结构有关
[分析P5原子结构示意图]：
相似性：原子的最外层电子数都是1，在反应中容易失去电子，显+1价
递变性：碱金属元素从上到下电子层数逐渐增多，原子半径也逐渐增大。
引导学生从微观的原子结构入手分析，归纳出碱金属元素原子结构的特点。
[思考]：
如何理解原子结构的“递变”与碱金属与水反应剧烈程度的“递变”之间的关系？
[讨论并完成学案]：
随着原子层数增多，最外层电子受到原子核的吸引力越来越弱，故ⅠA的碱金属元素从上到下失电子能力逐渐增强，表现出的元素金属性也逐渐增强。

[过渡]：
通过对碱金属元素的化学性质和原子结构的探讨，我们知道原子结构的特点决定着元素的化学性质，那么，我们能否通过卤族元素的原子结构，预测其化学性质？
[分析P7原子结构示意图]：
相似性：原子的最外层电子数都是7，在反应中容易得到电子，显-1价
递变性：卤族元素从上到下电子层数逐渐增多，原子半径也逐渐增大。
由碱金属元素与原子结构的相似性和递变性的探讨，尝试通过卤族元素的原子结构推测其化学性质。
[提问]：
从卤族元素的原子结构，你能够推测其单质具有什么性质吗？
[回答]：
相似性：单质在反应中容易得到电子，反应中常做氧化剂，能够与氢气反应，生成氢化物显-1价。
递变性：卤族元素从上到下原子核对最外层电子数的吸引力逐渐减弱，得电子能力减弱，其非金属性：F > Cl > Br > I
[提问]：
大家看课本P8表格“卤素单质与氢气反应”，哪些方面能说明非金属性：F > Cl > Br > I？
[比较]：
① 反应剧烈程度：剧烈 → 缓慢
② 反应条件：容易 → 困难
③ HX的稳定性：稳定 → 不稳定
培养学生的阅读材料能力，能将信息加工整合。
[讲述]：
我们可以通过金属与盐溶液的置换反应来比较金属还原性的强弱，类似的，非金属氧化性的强弱也可以通过置换反应来体现。
[学生实验]：
实验1-1
① 将少量氯水分别加入盛有少量NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置
② 将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置
[提问]：
加入四氯化碳的作用是什么？
[记录现象]：
① NaBr溶液分层，下层呈橙色；KI溶液分层，下层呈紫色
② KI溶液分层，下层呈紫色

[写出化学方程式]：
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
2KI + Br2 = 2KBr + I2

[回答]：
萃取卤素单质，便于观察。

通过动手实验，再次强化非金属元素化学性质的递变性规律。
[讨论]：
氧化性即是非金属性，还原性即是金属性，这种说法对吗？
[回答]：
有区别，氧化性和还原性是从氧化还原的角度，针对物质的性质来说的；金属性和非金属则属于元素的性质。
培养学生严谨的、科学的表达。
[思考]：
卤族元素从原子结构上分析都有得电子倾向，单质在反应中做氧化剂，他们都能氧化FeCl2吗？

[回答]：
不一定，因为卤族元素的单质都具有氧化性，但随着电子层数增多，氧化性会逐渐减弱。要经过实验才知道能否氧化 FeCl2。
能够运用元素性质的递变性分析问题，体会实践是探求真理的道路，培养实事求是，科学求真的态度。

通过多种方案的设计，体现课堂的开放性，培养学生思维，以及对所学知识的灵活运用。

[提问]：
如何设计实验？
[方案设计]：
方案一：
向3值盛有 FeCl2溶液的试管中分别滴加少量氯水、溴水和碘水，加入四氯化碳，振荡、静置
方案二：
向3值盛有 FeCl2溶液的试管中分别滴加少量氯水、溴水和碘水，加入几滴KSCN溶液，观察现象
[演示实验]：

[小结]：
氯水和溴水能够氧化 FeCl2，而碘水不能，体现元素化学性质的递变。

[现象记录]：
方案一：
① 溶液分层，下层几乎无色，上层呈黄色
② 溶液分层，下层几乎物色，上层呈黄色
③ 溶液分层，下层呈紫红色，上层浅黄色

方案二：
① 溶液呈血红色
② 溶液呈血红色
③ 溶液呈黄色
[提问]：
这节课，我们主要探究了原子结构与元素化学性质之间的联系，以碱金属和卤族来看，两者在化学性质上都有相似性，说明了元素的化学性质与原子结构的那一部分关系密切？同一主族元素存在着怎样的递变规律？
[回答]：
元素的化学性质与原子的最外层电子数密切相关。

同一主族元素，金属性从上到下逐渐增强，非金属性从上到下逐渐减弱。
在解决问题过程中使学生地思维方法和表达能力得到锻炼和提升。

七、板书
一、认识碱金属元素的化学性质与原子结构关系
1、化学性质（相似性、递变性）
2、原子结构
二、预测卤族元素的化学性质
1、原子结构
2、化学性质（相似性、递变性）
三、同一主族元素化学性质的递变规律

七、 教学流程图
资料片段引入
通过微观与宏观的关系，渗透“结构决定性质”的哲学思想

认识碱金属元素与原子结构的关系
学生实验：
钾与氧气、水反应
碱金属元素化学性质的“相似性”
视频播放：
铷、铯与水的反应
分析碱金属元素的原子结构
从原子结构入手，解释元素化学性质的“相似性”和“递变性”
碱金属元素化学性质的“递变性”
归纳总结
归纳总结
分析整理

分析卤族元素的原子结构
信息阅读：
卤素单质与氢气的反应
由原子结构预测出的非金属性的递变性从实验中得到论证

预测卤族元素化学性质的“相似性”和“递变性”
学生实验：
卤素单质间的置换反应
比较反应的剧烈程度、条件以及氰化物的稳定性
实 验 设 计

深化对元素化学性质“相似性”和“递变性”的认识
根据原子结构预测卤族元素的化学性质

小 结
元素的化学性质与原子的最外层电子数密切相关

8