《元素周期律》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、元素周期律教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思路根據(jù)建構(gòu)主義和STSE基本原理，本課教學(xué)設(shè)計(jì)思路如下：首先，通過(guò)紙牌游戲創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生得出通過(guò)分類易于觀察得到其中的變化規(guī)律，再結(jié)合化學(xué)學(xué)科中元素導(dǎo)入新課；接著將核電荷數(shù)118的元素，按照核外電子排布情況列表，利用圖表請(qǐng)學(xué)生觀察并討論隨著原子序數(shù)的遞增，原子的核外電子層排布、原子半徑、化合價(jià)的變化規(guī)律，其中原子半徑結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)以穿衣服為喻進(jìn)行理解，化合價(jià)的變化通過(guò)之前學(xué)習(xí)的堿金屬與鹵素進(jìn)行知識(shí)遷移；然后，用實(shí)驗(yàn)對(duì)鈉、鎂、鋁的金屬性進(jìn)行探究，進(jìn)而學(xué)習(xí)金屬性與非金屬的變化規(guī)律；最后補(bǔ)充元素周期律的概念和本質(zhì)，并進(jìn)行鞏固練習(xí)和課堂總結(jié)。二、前期分析（一）、學(xué)習(xí)任

2、務(wù)分析本節(jié)內(nèi)容選自人民教育出版社出版的高中化學(xué)教材第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)的第二節(jié)，共兩個(gè)課時(shí)。本節(jié)課為該節(jié)內(nèi)容的第一課時(shí)，主要內(nèi)容包括元素周期律的概念和本質(zhì)，以及隨著元素原子序數(shù)的遞增原子核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性所呈現(xiàn)的具體規(guī)律等內(nèi)容。課程在前面幾節(jié)已經(jīng)介紹了原子的組成、核外電子排布示意圖，并系統(tǒng)介紹了堿金屬和鹵素，其中的知識(shí)內(nèi)容及初步體現(xiàn)的分類思想，為本節(jié)課元素周期律中關(guān)于原子核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性等相對(duì)抽象知識(shí)的教學(xué)打下了基礎(chǔ)，同時(shí)更為接下去元素周期表和其他元素及元素化合物的學(xué)習(xí)做鋪墊，是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要部分。教學(xué)重點(diǎn)：知道元素周期律的概念，

3、描述及運(yùn)用原子核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增所呈現(xiàn)的具體規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：描述及運(yùn)用原子核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增所呈現(xiàn)的具體規(guī)律（二）、學(xué)習(xí)者分析學(xué)生在課程的前面幾章學(xué)習(xí)了原子的組成以及原子核外電子排布示意圖，易于從核外電子排布的角度理解元素周期律。而對(duì)于堿金屬和鹵素等具體元素的學(xué)習(xí)，一方面初步形成元素及其化合物學(xué)習(xí)中的分類思想，另一方面也具備了部分元素隨元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)的規(guī)律，易于進(jìn)行知識(shí)遷移。本班學(xué)生對(duì)堿金屬和鹵素的學(xué)習(xí)較為扎實(shí)，并初步掌握實(shí)驗(yàn)探究的方法，且抽象思維能力較強(qiáng)，并善于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但具體

4、分析、表達(dá)能力不足。（三）、教學(xué)目標(biāo)分析1知識(shí)與技能（1）知道元素周期律的概念；（2）說(shuō)出元素周期律的本質(zhì)；（3）描述并運(yùn)用原子核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增所呈現(xiàn)的具體規(guī)律。2.過(guò)程與方法（1）通過(guò)分類、比較、歸納等方法對(duì)信息進(jìn)行加工，從而得出元素化合價(jià)、原子半徑等方面的變化規(guī)律；（2）通過(guò)運(yùn)用化學(xué)語(yǔ)言，準(zhǔn)確描述化學(xué)知識(shí)；（3）通過(guò)對(duì)金屬性與非金屬性變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)一步學(xué)習(xí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的手段。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀利用撲克牌，明確化學(xué)學(xué)習(xí)中分類思想的重要性，并強(qiáng)化從生活中尋找靈感的意識(shí)；通過(guò)對(duì)元素周期律的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)化學(xué)學(xué)科的規(guī)律美以及嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的

5、重要性。三、教學(xué)準(zhǔn)備教具：10副撲克牌實(shí)驗(yàn)儀器：試管、試管夾、酒精燈、膠頭滴管、火柴、砂紙實(shí)驗(yàn)試劑：鎂帶、鋁片、無(wú)色酚酞試液四、教學(xué)過(guò)程1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課教師將全班按照四人小組進(jìn)行分組，每組同學(xué)發(fā)到一副撲克牌。10副牌均少同一張牌，其中一副按照花色排好序，其余9副打散。請(qǐng)學(xué)生找出每副牌中缺的那張，并比賽哪一組速度最快。提問(wèn) 針對(duì)最快找出缺失張牌的組別，提問(wèn)“為什么能最快找出？發(fā)到的撲克和相鄰組的撲克有什么不同？”接著，引導(dǎo)學(xué)生得出通過(guò)分類易于觀察得到其中的變化規(guī)律，進(jìn)而有助于我們學(xué)習(xí)化學(xué)。激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之后，再結(jié)合我們化學(xué)學(xué)科中的上百種元素，請(qǐng)學(xué)生思考“元素當(dāng)中是否存在規(guī)律”，自然過(guò)

6、渡到本節(jié)課要學(xué)習(xí)的元素周期律。2.圖表結(jié)合，深入學(xué)習(xí)過(guò)渡 為了便于觀察研究，我們將核電荷數(shù)118的元素，按照核外電子排布情況列表5-5。教師介紹原子序數(shù)就是人們按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素的編號(hào)，且在數(shù)值上與這種原子的核電荷數(shù)相等。原子核外電子排布 請(qǐng)學(xué)生觀察以上列表，并根據(jù)表，小組討論隨著原子序數(shù)的遞增，原子的核外電子層排布呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化，并將討論的結(jié)果填在表5-6中：然后請(qǐng)同學(xué)嘗試對(duì)規(guī)律進(jìn)行歸納，教師補(bǔ)充得到：隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子層層數(shù)遞增，電子層數(shù)相同的元素隨著原子序數(shù)的遞增而遞增，其中第一層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)為2，第二、三層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)為8。 過(guò)渡

7、 從核外電子的排布看，電子層數(shù)與最外層電子數(shù)的遞增對(duì)原子半徑會(huì)不會(huì)有影響？原子半徑 由于相關(guān)內(nèi)容較為抽象，教師以冬天穿衣服作比喻，讓學(xué)生猜測(cè)原子半徑的變化規(guī)律。結(jié)著請(qǐng)學(xué)生繼續(xù)觀察表5-5，分析得到原子半徑隨原子序數(shù)的變化規(guī)律：隨著電子層數(shù)的遞增，原子半徑增大；電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑遞減。教師解釋電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)多的受原子核的引力較大，即約束力大，因此原子半徑反而小。再由學(xué)生將所得到的規(guī)律與圖5-5作比對(duì)?；蟽r(jià) 基于對(duì)原子核外電子層排布變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，請(qǐng)學(xué)生觀察最外層電子數(shù)分別為1和7的元素，并回顧堿金屬和鹵素各自元素之間化合價(jià)和金屬性的變化規(guī)

8、律。教師再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合表5-5，由堿金屬和鹵素進(jìn)行知識(shí)遷移，對(duì)元素化合價(jià)隨著元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)的規(guī)律性變化進(jìn)行歸納，并完成表5-8。結(jié)合堿金屬和鹵素，先從豎列對(duì)金屬元素和非金屬元素的化合價(jià)變化規(guī)律進(jìn)行分析，得到同一豎列的元素化合價(jià)情況相同或相似；再?gòu)臋M排分析，金屬元素化合價(jià)呈正價(jià)遞增，且與核外電子層最外層電子數(shù)相同，非金屬元素化合價(jià)成副價(jià)遞增，可顯正價(jià)，且最低副價(jià)與最高正價(jià)加和為8。3.方法轉(zhuǎn)換，實(shí)驗(yàn)探究金屬性與非金屬性 剛剛還回顧了堿金屬與鹵素當(dāng)中金屬性與非金屬性的變化，那在其他元素中是否同樣存在變化的規(guī)律呢？ 過(guò)渡 在化學(xué)學(xué)習(xí)中，我們剛剛用的結(jié)合圖表是一種方法，用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究也是一種常用

9、的方法。先請(qǐng)學(xué)生討論判斷元素金屬性強(qiáng)弱的方法，得到可以從它的單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度，以及它的最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱來(lái)判斷；相應(yīng)的，元素非金屬性的強(qiáng)弱，可以從它的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱，或跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來(lái)判斷。接著從金屬鈉的金屬性很強(qiáng)，提問(wèn)學(xué)生“金屬鎂與金屬鈉的金屬性如何？鋁和前兩者相比又如何”，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究：假設(shè) 鈉、鎂、鋁的金屬性依次遞減。實(shí)驗(yàn)1 取兩個(gè)段鎂帶，用砂紙擦去表面的氧化膜，放入試管中。向試管中加3mL水，并往水中滴2滴無(wú)色酚酞試液。觀察現(xiàn)象。然后，加熱試管至水沸騰。觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象 在冷水中無(wú)明顯現(xiàn)象

10、，在沸水中鎂帶表面有氣泡產(chǎn)生，且溶液變紅色。結(jié)論1 鈉的金屬性比鎂強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)2 取一小片鋁和一小段鎂帶，用砂紙擦去表面的氧化膜，分別放入兩支試管，再各加入2mL1mol/L鹽酸。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。現(xiàn)象 鋁片所在試管產(chǎn)生氣泡不如鎂帶所在試管多。結(jié)論2 鎂的金屬性比鋁強(qiáng)。結(jié)論3 電子層數(shù)相同，隨著原子序數(shù)的遞增，元素金屬性遞減。4. 鞏固練習(xí)，反饋評(píng)價(jià)通過(guò)課堂練習(xí)，讓學(xué)生鞏固本堂課所學(xué)的原子核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增所呈現(xiàn)的具體規(guī)律，并能熟練的運(yùn)用，同時(shí)也起到反饋評(píng)價(jià)的作用，以便于及時(shí)對(duì)第二課時(shí)的教學(xué)進(jìn)行調(diào)整。5. 總結(jié)歸納請(qǐng)學(xué)生分別對(duì)原子核外電子排布、原子

11、半徑、化合價(jià)、金屬性與非金屬性隨著元素原子序數(shù)的遞增所呈現(xiàn)的具體規(guī)律進(jìn)行歸納，教師指正、補(bǔ)充，介紹“元素周期律即是元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律”，是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。五、形成性練習(xí)一、填空題用元素符號(hào)回答原子序數(shù)1118的元素的有關(guān)問(wèn)題：(1)除稀有氣體外，原子半徑最大的是_；(2)最高價(jià)氧化物的水化物堿性最強(qiáng)的是_；(3)最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性的是_；(4)最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是_；(5)能形成氣態(tài)氫化物且最穩(wěn)定的是_。二、選擇題1元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化的原因是 A元素原子的核外電子排布呈周期性變化B元素原

12、子的電子層數(shù)呈周期性變化C元素的化合價(jià)呈周期性變化D元素原子半徑呈周期性變化2在下列元素中，最高正化合價(jià)數(shù)值最大的是 ANaBPCClDAr3在下列元素中，原子半徑最小的是 ANBFCMgDCl4原子序數(shù)從310的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而逐漸增大的是 A電子層數(shù)B電子數(shù)C原子半徑D化合價(jià)5元素X原子的最外層有3個(gè)電子，元素Y原子的最外層有6個(gè)電子，這兩種元素形成的化合物的化學(xué)式可能是 AXY2BX2Y3CX3Y2DX2Y六、板書(shū)設(shè)計(jì)元素周期律一、 元素周期律元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。本質(zhì)：元素原子的核外電子排布的周期性變化。二、 原子核外電子層排布（隨原子序數(shù)遞增）原子核外電子層層數(shù)遞增電子層數(shù)相同的元素遞增穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)最外層電子數(shù)：第