元素周期律教学案例(共三个课时).doc

《第二节 元素周期律》教学设计

课程标准
1、能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系；
2、知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。

教材的地位及其作用

本节课是在学生具备一定的元素及化合物知识，学习了元素周期表和原子结构基础上的一节新授课，这样安排，有利于学生对元素周期律展开探究性学习，既能巩固原子结构的知识，又能从本质上认识元素周期律。元素周期律是学习化学的重要理论工具，是高中化学的重要教学内容。通过学习，可以使学生对已学元素及化合物知识进行比较、综合、归纳，由感性认识上升到理性认识；同时，为学生进一步学好化学打下理论指导基础。

教学目标
知识与技能
1、了解元素原子的电子层排布、原子半径、主要化合价与元素金属、非金属性的周期性变化，理解元素周期律的涵义。
2、认识元素性质的周期性变化是元素原子的电子层排布周期性变化的必然结果，从而理解元素周期律的实质。
方法与过程
1、 通过元素周期律的推出及运用；
2、 初步培养学生抽象归纳以及演绎推理能力；
3、 在学习中提高自学能力和阅读能力。

情感与价值观
1、结合元素周期律的学习，帮助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。
2、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。
3、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。
教学重点和难点
1、元素周期律的含义和本质；
2、元素性质与原子结构的关系 。

教法分析

本节课主要采用引导探究法、实验法、比较法、归纳法，借助实验和多媒体，让学生自主建构化学知识，自主发现元素的性质随原子序数的递增而呈现的周期性变化规律。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。

学情分析
本节课针对的是高一学生，从认知思维特点上看，该年龄段的学生思维敏捷、活跃，但抽象思维能力薄弱。到目前为止学生已经学习了金属元素及其化合物，具备一定知识基础；学习了元素周期表、原子核外电子排布规律，具备一定理论基础；学生具备一定的动手实验的能力、归纳总结能力、资料阅读能力，为本节的学习提供了能力基础。“元素周期律”理论性强，要求他们具备较强的抽象思维能力。所以教师必须营造问题情境，激发学生学习兴趣，帮助学生掌握本节课的内容。
教学流程

课时安排 3课时
【教学过程】

第一课时
教师活动
学生活动
设计意图
[引入]
上一节我们学习了元素周期表的相关知识,那么现在请同学们想一下门捷列夫制定元素周期表的依据是什么？元素周期表中各元素之间有无规律可循呢？这节课我们就来学习元素周期律。
[板书] 元素周期律

思考、讨论、交流

创设情境，引起学生学习的兴趣。
[引导和提问]
1．请同学们画出核电荷数1~18元素的原子结构示意图。

2．试着寻找各元素原子核外电子排布的规律。

展示原子核外电子排布的图片
画核电荷数1~18号元素的原子结构示意图。
寻找规律。归纳、回答：
1~2号元素：电子层数相同，都是1，最外电子层上的电子数从1到2。
3~10号元素：电子层数相同，都是2，最外电子层上的电子数从1递增到8。
11~18号元素：电子层数相同，都是3，最外电子层上的电子数从1递增到8。
复习旧知识，引发新知识。
从学生熟悉的元素入手，增强学生对新知识的亲切感，培养学生发现问题、分析问题、归纳问题的能力。

[归纳]
以核电荷数1~18的元素原子核外电子排布为例发现，随着元素核电荷数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现周期性变化，除H、He元素外，最外电子层上的电子数重复出现从1递增到8的变化。
阅读教材并填写第12、13页的表格，认识“重复出现” ，体会“周期性变化”

[板书]
一、核外电子排布的周期性变化：除氢和氦外，随着元素核电荷数的递增，元素原子最外层电子的排布呈现周期性变化，最外电子层上的电子数从1递增到8。

理解，记录。
培养学生良好的学习习惯。

[指导阅读]
阅读教材第12页内容，思考：
结合投影表的数据分析3~9和11~17号元素随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径的变化有没有规律？什么样的规律？

阅读、思考、归纳、交流、叙述、文字记录：
元素的原子半径随着元素核电荷数的递增，呈现周期性的变化：由锂到氟，原子半径由大到小；由钠到氯，原子半径由大到小。
给学生提供足够的思考问题、解决问题的时间，有利于学生分析问题、 解决问题和归纳总结能力的培养。同时提高学生的阅读能力并培养学生提炼数据的能力。
培养学生良好的学习习惯。

[归纳]
随着原子序数的递增，每隔一定数目，元素会重复出现原子半径从大到小的变化趋势（稀有气体元素除外），即呈现周期性变化。

[提问]
那么现在就有一个问题了这个“核外电子排布的周期性变化”与“原子半径的周期性变化”之间有没有关系呢？若是有。又是什么呢？
[提示、完善]
倾听，比对、理解。
再体会“周期性变化”。
思考、寻找两者间的关系。
交流、讨论、得出结论：具有相同的核外电子层数的原子，随着原子序数的递增，核对外层电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外）。
培养学生叙述的准确性，养成细致、周密的习惯。

[板书]
二、元素原子半径的周期性变化：具有相同的核外电子层数的原子，随着原子序数的递增，核对外层电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小。
理解，记录。
培养学生良好的学习习惯，提高课堂听课效率。
[设问]
通过刚才的学习我们了解到元素原子的核外电子排布和原子半径都呈现周期性变化，现在我们来看看下面一张表：

通过观察表1中的数据，元素的主要化合价随着元素核电荷数的递增呈现什么样的变化？
表1
3~9号
锂
铍
硼
碳
氮
氧
氟
氖
主要化合价
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3

-2

-1
0
11~17号元素
钠
镁
铝
硅
磷
硫
氯
氩
主要化合价
+1
+2
+3
+4
-4
+5
-3
+6
-2
+7
-1
0

观察、分析、讨论、交流。
最高化合价：
3~7：+1逐步升到+5
11~17：+1渐升到+7
负化合价：
6~9：-4逐步升到-1
14~17：-4逐步升到-1
总结：元素的主要化合价随着元素核电荷数的递增，呈现周期性的变化

培养学生分析问题的能力和表达能力。
[板书]
三、元素主要化合价的周期性变化：随着元素核电荷数的递增，元素最高正化合价由+1价递增到+7价（除氧、氟外），负化合价由-4价递增到-1价。
理解、比对、记录。
培养学生良好的学习习惯，提高课堂听课效率。
[提问]
大家或许有个疑问“核外电子排布的周期性变化”与“元素的化合价的周期性变化”之间到底有没有关系呢？怎样的关系呢？

思考、回答：
一般地，元素的最高正化合价=最外层电子数（除O、F外），最低负化合价=最外层电子数-8（稀有气体元素除外）。
培养学生的观察能力和分析表达能力。
[小结]
随着元素原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价均呈现周期性的变化。
倾听，回顾。
总结本课的重点内容。
[反馈练习 ]
练习，思考。
当堂巩固
第二课时
[引入]
上次课我们学习了元素周期律的部分知识现在继续来学习
观察1~18号元素，判断每一种元素是金属元素还是非金属元素；它们的排布有规律吗？
观察、归纳：
3~10：金属 ~ 非金属 ~ 稀有气体
11~18：金属 ~ 非金属 ~ 稀有气体呈现周期性的变化。
培养观察、比较、分析、归纳、表达等能力
[讲述]
上节课我们讲到，元素金属性指的是原子本身失去电子的性质，元素非金属性指的是原子本身得到电子的性质。
回忆，理解。
让学生回忆起对元素的金属性和非金属性的概念。温故知新。
[提问]
现在大家回想一下，我们上节课用什么方法去判断元素的金属性和非金属性啊？

[投影]
元素的金属性、非金属性强弱判断的方法：

1．单质与水或酸反应置换出氢的难易：金属性越强，其单质越容易从水或酸中置换出氢。

2．最高价氧化物的水化物的碱性：金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性就越强。

非金属性强弱判断方法

1．单质与氢气化合的难易：非金属性越强，其单质越容易与氢气化合生成气态氢化物，气态氢化物越稳定。

2．气态氢化物的稳定性：非金属性越强，其气态氢化物越稳定。
3．最高价氧化物的水化物的酸性：非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强。
思考、回忆、讨论、归纳
金属性强弱判断方法：1．单质与水或酸反应置换出氢的难易：金属性越强，其单质越容易从水或酸中置换出氢。
2．最高价氧化物的水化物的碱性：金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性就越强。

非金属性强弱判断方法
1．单质与氢气化合的难易：非金属性越强，其单质越容易与氢气化合生成气态氢化物，气态氢化物越稳定。
2．气态氢化物的稳定性：非金属性越强，其气态氢化物越稳定。
3．最高价氧化物的水化物的酸性：非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强。

培养学生的学习能力、理解复述能力、整合能力。
[讨论]
根据所学知识设计方案探究钠、镁、铝三种金属的金属性强弱。

[提示]
化学是一门以实验为基础的学科，为得出某个结论，我们往往借助实验来论证。

再次之前先看一看各种碱金属的图片
分组讨论，派代表回答：
1．取三种金属，分别与水反应，比较反应的剧烈程度。
2．取三种金属，分别与酸反应，比较反应的剧烈程度。
3．比较三种金属单质最高价氧化物的水化物的碱性强弱。
……
培养学生解决问题的能力、表达能力、小组合作精神和实验分析能力。同时让学生掌握解决问题的方法。
[实验探究]
根据提供的试剂和仪器设计实验方案，并通过实验探究钠、镁、铝单质的活动性强弱顺序。
[试剂和仪器]：
钠、镁条、铝片、2 mol·L-1盐酸、蒸馏水、酚酞溶液、小试管、烧杯、砂纸、酒精灯
分组讨论，设计实验方案，派代表发言。
培养学生的创新设计能力，语言表述能力。
[分析]
根据学生的设计方案，判断方案的可行性，不足的提出整改意见，不断完善实验设计方案。
分析判断。
锻炼学生的分析能力，理解能力。
[实验探究1]
将绿豆大小的金属钠、除去氧化膜的镁条和铝片分别投入盛有冷水的烧杯中，比较反应的剧烈程度，再滴加酚酞，观察并记录实验现象。

[实验探究2]
将除去氧化膜的镁条和铝片分别与2 mol·L-1盐酸的反应，观察并记录实验现象。

[补充实验]
将除去氧化膜的镁条放入盛有冷水的试管中，再滴加酚酞溶液，观察现象。再加热试管，观察并记录实验现象。
分组实验，观察现象，完成书表14
15页的表，得出结论。
钠、镁、铝单质活动性强弱的顺序是 Na > Mg > Al 。
培养学生的实验操作能力，增强感性认识，通过现象的比较结论呼之欲出，让学生体验科学探究，体会成功的喜悦。
[小结]
由钠到铝，金属性逐渐减弱。
[板书]
随着原子序数的递增,元素的金属性呈现周期性的变化。
倾听，记录。

[探究活动2]
阅读并分析表3，根据硅、磷、硫、氯元素的气态氢化物的形成条件和气态氢化物的热稳定性，探究硅、磷、硫、氯元素的非金属性强弱。

[提问]
按硅、磷、硫、氯元素的顺序，从硅元素到氯元素，随着元素核电荷数的递增，气态氢化物的热稳定性如何变化？硅、磷、硫、氯元素的非金属性如何变化？
阅读、讨论、回答：
按硅、磷、硫、氯元素的顺序，从硅元素到氯元素，随着元素核电荷数的递增，气态氢化物的热稳定性逐渐增强；硅、磷、硫、氯元素的非金属性逐渐增强。
锻炼信息的运用能力。
[探究活动3]
根据11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性，结合表3探究元素的金属性和非金属性的强弱变化规律。

[提问]
11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱的变化规律是 ；11~17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律是 。

阅读、讨论、回答：
11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱的变化规律是 酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱 ；11~17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律是 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 。

培养分析能力，归纳能力。

[总结]
具有相同电子层数的原子，随着元素核电荷数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，呈现周期性变化的规律。

倾听，理解，记录。
培养学习习惯，提高课堂效率。
[提问]
为什么随着元素核电荷数的递增，元素的金属性和非金属性会发生周期性的变化呢？
思考，讨论，回答：
具有相同电子层数的原子，随着元素核电荷数的增加，核对外层电子的吸引力增强，所以原子的失电子能力减弱、得电子能力增强，即金属性减弱、非金属性增强。
由现象到本质，引导学生剖析元素周期律的实质。
[小结]
元素周期律：元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律叫元素周期律。元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。
理解元素周期律的实质。
帮助学生理解元素周期律的实质。领会由量变到质变以及“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。
第三课时
[引入]
让学生回忆元素周期律的概念和相关知识。为引入新知识做准备

[指导阅读]
教材第16页内容及及表格4

[分析] 播放投影并其进行分析，总结出位构、性三者之间的关系
[投影]
（一）元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系

认真观察下表，填空并画出金属与非金属的交界线，标出其附近的元素符号。

金属性逐渐

IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA

0
1
非金属性逐渐

非金属性逐渐

2

3

4

5

6

7
金属性逐渐

位
构
性

[提问]
元素中金属性谁最强，非金属性谁有最强,在周期表中的位置如何？

[指导阅读]
教材第16页、17页内容

提示，总结

[随堂练习]
X、Y是元素周期表中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ）
A、 X原子的电子层比Y原子的电子层数多
B、 X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C、 X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来

[分析] ：
非金属性强弱判断方法
1．单质与氢气化合的难易：非金属性越强，其单质越容易与氢气化合生成气态氢化物，气态氢化物越稳定。
2．气态氢化物的稳定性：非金属性越强，其气态氢化物越稳定。
3．最高价氧化物的水化物的酸性：非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强。
由此分析可知，当选择答案C

某元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式为HXO4，则其气态氢化物的化学式为： ；
若其水溶液呈现酸性，且能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，则它在元素周期表中的位置是： 。

[分析] ：
从最高价氧化物水化物的化学是可知该元素的最高价为正7价，由元素周期律的只是可知该元素在第七主族，又因为元素最低副价=8-最高正价的绝对值所以该元素氢化物的化学式为HX
据所的条件可知，与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的氢化物是HCl，所以其在周期表中的位置是：第三周期第ⅦA族，该元素即氯元素。

[课后练习]

思考，回忆并说出其概念

阅读、理解、归纳

观察，讨论，分析，总结

思考，讨论，回答

阅读，思考，归纳，倾听

提问，讨论，分析，记录

复习旧知识，引发新知识。
温故而知新

培养学生的阅读能力、理解复述能力、整合能力。

培养学生分析问题的能力和表达能力。

培养学生分析问题的能力和表达能力，以及对知识的运用能力。

通过具体事例的分析和解决，培养学生理论指导实践的科学方法
巩固课堂知识，提升能力

教学反思（第一课时）
本节课真正做到了由注重“教”到注重“学”的转变，在探究的每一环节上都注重学生的主动参与，把教学作为帮助学生建构知识的动态过程，允许学生对知识的合理性提出质疑和探究，这不仅可以改善学生的认知结构，而且有助于学生理解和掌握科学方法，培养科学的态度和探索未知世界的能力。当然这节课并非十全十美，仍有许多值得注意和改进的地方。例如，教师引导过多，有时影响了学生充分表现自己的观念，能不能让学生更自主地进行探究？整节的结构似乎略嫌松散，能不能设计地更紧凑些？但是，总得看来，这节课还是非常成功的，可以给我们实际化学探究教学的开展以不少的启示。

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