高一化學必修二第一章元素周期表教學設計

1、元素周期表 第一課時 1.1 元素周期表一、課標分析高中課程化學標準對本章內容所要達到的要求規(guī)定為:1. 理解元素的涵義，認識同位素的應用。2. 知道原子核外電子的能量是量子化的，了解原子核外電子的排布規(guī)律。3. 能結合有關數(shù)據(jù)和實驗事實認識元素周期律，了解原子結構與元素性質的關系。查閱資料并討論：放射性同位素在能源、農業(yè)、醫(yī)療、考古等方面的應用。實驗：金屬元素的焰色反應。查閱資料并討論：第三周期元素及其化合物的性質變化的規(guī)律。4. 能描述元素周期表的結構， 知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質的遞變規(guī)律。5. 認識化學鍵的涵義，知道陰、陽離子間可以形成離子鍵，原子之間可以形成共價鍵。

2、所以，本節(jié)內容是認識元素周期表，并學會用語言描述每一個元素所在的位置。雖然學生在已有的化學知識中， 對一些元素和化合物都有掌握， 但是系統(tǒng)的學習元素周期表是在必修二中進行的。 作為第一節(jié)內容，首先應該認識元素周期表， 進而發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律， 在已有的知識基礎上， 能自己歸納。 但是一些新的概念還需要教師指導給出， 這些是學習元素周期表必不可少的記憶性知識， 所以本節(jié)的重要內容為認識元素周期表， 了解元素原子核外排布規(guī)律及其與元素周期表中元素排布的聯(lián)系。二、 教材分析本節(jié)內容是必修2 第一章的第一節(jié)。主要學習元素周期表及元素周期律。在學習了必修 1 之后，學生對元素的認識達到了一定的認知水平，但是由

3、于之前的學習是相對分散的，所以本節(jié)內容可以作為對已有知識的歸納總結，同時也是學習系統(tǒng)化，只是結構化的過程。在學生學習了金屬及其化合物和非金屬及其化合物之后，對元素周期表中的一些重要元素如鈉、鋁、氯、硅，都有了較好的認識，對于它們的性質、化合物都有了解，這就為學習本章節(jié)內容打下了良好的基礎。與此同時， 在以后的學習中，尤其是不常見的元素或者化合物分析中，可以根據(jù)元素周期率對其進行大膽的猜想，進而驗證， 為學生的學習和發(fā)展以及智力的拓展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有很大的好處。因此，本節(jié)的內容在化學的學習中是非常重要的。在本小節(jié)中， 主要學習內容有： 元素周期表的認識、 原子核外電子的排布規(guī)律及元素周期表中元

4、素位置的描述。三、學習者特征分析學生都有自己的個性特點以及自己學習的方法，還有感受新知的能力。這不僅取決于人的大腦，還在于自己的知識基礎和思維敏捷能力。教師不能代替學生感知、觀察、分析、思考，只能引導學生思考，讓學生自己感受事物，明白其中的道理，掌握事物發(fā)展變化的規(guī)律，教師要尊重其個性發(fā)展，讓其自主探究學習。本節(jié)內容對于學生來說，他們已經掌握了一些元素及其化合物的性質，如氫、碳、氮、氧、鈉、鎂、鋁、硅等。對于這些常見的元素及化合物，學生在以前的學習中應該是重點學習的，掌握的都較好。那么，本節(jié)內容的學習，就是一個系統(tǒng)化的過程，讓學生在宏觀的、整體的認識各種元素， 并且在原子結構知識下初步發(fā)現(xiàn)元素

5、排布規(guī)律， 同時學會用化學術語來描述各個元素在元素周期表中的位置以及學會用元素核電荷數(shù)來判定元素的位置。四、教法分析在新課程的提倡下，教師應該積極創(chuàng)造一定的教學氛圍，使學生在已有的知識基礎上建立自己的認知結構， 構成自己的知識體系。 而本節(jié)課可以說是一個承前啟后的內容， 既是對以前知識的系統(tǒng)概括學習， 又是對以后學習的基礎。 在對本節(jié)內容的安排上， 我采用化學史料來引起同學們的興趣， 進而引導同學們探究式的進行學習。 因為化學元素周期表的誕生是化學發(fā)展史的的一個重要里程碑， 了解歷史， 不僅能拓展學生的知識水平， 還能激發(fā)學生學習的興趣，調動學生積極參與科學研究的熱情。所以，本節(jié)知識采用“史料

6、導入- 提出問題 - 提出假設 - 思考探究 - 集體討論 -得出結論”的流程來學習，期望達到較好的教學效果。五、教學目標( 一 ) 知識與技能1. 了解元素周期表的結構以及周期、族等概念。2. 理解同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律，并能運用原子結構理論解釋這些遞變規(guī)律。3. 了解原子結構、元素性質及該元素在周期表中的位置三者間的關系，初步學會運用周期表。（二）過程與方法1. 通過元素周期表的發(fā)現(xiàn)的故事，提高學生的課外知識，激發(fā)學生熱愛化學的興趣。2. 通過元素周期表中元素的排布發(fā)現(xiàn)，初步培養(yǎng)學生抽象歸納以及演繹推理能力；在學習中提高自學能力和閱讀能力。3. 使學生了解元素原子的核外電子排布與

7、元素排布的規(guī)律變化。（三）情感態(tài)度價值觀1. 結合元素周期表的認識和學習，樹立由量變到質變以及“客觀事物本來是相互聯(lián)系的和具有內部規(guī)律的”辯證唯物主義觀點。2. 通過原子核外電子排布與元素的位置關系探究，學生培養(yǎng)細心觀察、認真分析的良好學習習慣。3. 通過了解歷史故事，發(fā)展學生學習化學的興趣，樂于探究物質變化的奧秘，體驗科學探究的過程和堅持科學的堅定態(tài)度。六、教學重難點教學重點：元素周期表的結構，元素的性質。教學難點：元素在周期表中的位置與原子結構的關系及二者之間相互推斷的過程。七、教學過程設計【師】我們已經學習了許多的元素了，大家有沒有對所學過的元素自己進行歸納總結一下呢？可能大家都會說，

8、在我們教科書的后面就有已經整理好的元素周期表， 其實，這張元素周期表的繪制早在 19 世紀六七十年代就陸續(xù)被人們發(fā)現(xiàn)了。而總結最好的是門捷列夫，他當初只是一個教授，是專門給學生上課的。那么，他為什么會去研究元素化合物的分類呢？我們來看一下，元素周期表的發(fā)現(xiàn)？投影：元素周期表的表現(xiàn)（史料導入）門捷列夫是彼得堡大學教授，當初，為了系統(tǒng)的講好無機化學課程，他想編寫一本化學原理 教科書， 他仔細的研究各種元素的物理性質和化學性質，試圖對化學元素進行系統(tǒng)的分類， 他用一些厚紙剪成像撲克牌一樣的卡片，然后把各種化學元素的名稱、相對原子質量、氧化物以及各種物理性質與化學性質分別寫在卡片上，它的一切情況就一目

9、了然了，當時共有 63 種元素。門捷列夫為了把各種元素進行分類，就用各種不同的方式去擺那63 張卡片。在不斷地擺放之后， 他覺得按相對原子質量遞增的順序擺成幾行，再把各行中性質相似的元素上下對齊，這樣，所有的化學元素的內在聯(lián)系終于表現(xiàn)出來了：每一橫行化學元素的性質都相似；每一縱行化學元素的性質都從金屬到非金屬。整個元素系列呈現(xiàn)出周期性的變化。他堅信自己已經摸到了自然的脈搏，已經發(fā)現(xiàn)了自然界的最偉大的規(guī)律。當時，有些相對原子質量和他們的性質不符，他就大膽的修訂了相對原子質量，有些元素之間的性質跳躍太大，他就大膽的預言了當時尚未發(fā)現(xiàn)的元素- 類鋁、類硼、類硅（后來的鎵、鈧、鍺），并為這些元素留下空

10、位。第一個發(fā)現(xiàn)的預言過的化學元素是鎵。1875 年 8 月，法國化學家布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)了鎵，于 11 月 6 日將制取的3.4mg 鎵獻給了法國科學院。11 月 22 日，門捷列夫在科學報告中指出“鎵”就是他所預言的“類鋁”，他給布瓦博德朗謝了一封信，指出鎵的密度不是4.7而是 5.9。結果布瓦博德朗對鎵又進行了進一步研究，發(fā)現(xiàn)：不僅相對密度，鎵的其他物理化學性質，門捷列夫預言的和實際測得的也都非常接近。當陸續(xù)后來鈧、 鍺的發(fā)現(xiàn)后更加證明了化學元素周期律的正確性。至此， 化學元素周期表也開始被人們接受，但是，也是在人們不斷的修改下和新的化學元素的發(fā)現(xiàn)中，元素周期表就成了我們現(xiàn)在見到的樣子。【師】

11、看完這些后，大家有什么感想呢？學生簡單討論交流一分鐘?！編煛看蠹铱吹搅?，門捷列夫但是整理的時候是按照元素的相對原子質量的大小來排列的，當然現(xiàn)這張元素周期表 （投影中統(tǒng)一的元素周期表） 肯定不是那張， 而是經過科學家不斷修訂后的，那么現(xiàn)在這張表是按照什么規(guī)律來排列的呢？（提出問題）學生猜想： 元素的性質 - 氧化性和還原性，元素組成物質的性質 - 狀態(tài)、種類，元素的相對原子質量， 元素原子的性質， 原子的核電荷數(shù)， 原子的電子、 質子、中子 （提出假設）【師】很好，大家看一下，既然每一種元素占有一個位置，能說明什么呢？學生：元素的性質不一樣，那么，分類的時候所依據(jù)的特性也是有差異的?！編煛看蠹也?/p>

12、想的都很有可能， 那么我們該如何進行驗證呢？到底是什么原因決定各種元素所處的位置是不一樣的呢？學生： 可以根據(jù)猜想因素分類排布，然后與教科書對比；也可以根據(jù)猜想才驗證元素周期表【師】現(xiàn)在，同學們分組討論，提出自己的假設，統(tǒng)一意見的集合成一個小組，然后小組討論驗證，并完善表格，記錄討論結果，最后由小組代表發(fā)言，為什么是或者不是？（討論交流）決定因素小組成員判定原因自由討論綜合結果【師】現(xiàn)在請小組代表發(fā)言。（得出結果）學生發(fā)言：a.我們小組討論的是“相對于原子質量決定元素在元素周期表中的位置”，我們查找了元素的相對原子質量，然后進行了比較，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)符合，但是鈷和鎳是不符合的，但是雖然從小到大的排

13、列可以近似得出，但是無法說明列的形式是如何排列的。b.我們小組討論的是“元素的氧化性和還原性決定元素在元素周期表中的位置” ，我們就自己知道的元素的性質做了簡單的分析， 但是結果不能得到元素周期表中的元素現(xiàn)在的排布。如氫具有還原性，而氦是比較穩(wěn)定， 既不顯氧化性也不顯還原性； 而鈉鎂這一行變化大概是有還原性到氧化性，但是氬還是較穩(wěn)定的。我們小組討論的是“原子的核外電子排布決定元素在元素周期表中的位置” ，我們的結果與元素周期表能夠很好地吻合?！編煛客ㄟ^大家的討論和總結，你們覺得哪個小組的結果最具有說服力？最終的決定因素又是什么？（綜合評價）學生： 是元素原子的核電荷數(shù)，也就是原子的核外電子排布

14、（學生只是根據(jù)已有的知識判斷的，不涉及長周期的元素）。【師】大家注意，門捷列夫最初是按照什么順序對元素進行排列的？（原子的相對原子質量） ，但是我么現(xiàn)在是 - （按照原子核外電子排布）。其實，當時化學作為一門科學，其發(fā)展還是有一定的局限性， 那時人們都認為原子是不可以再分的，而現(xiàn)在我們大家都知道原子是由原子核和核外電子組成的，可見，一切事物都是處在相對變化之中的?！編煛?那我們現(xiàn)在來看一下。首先我們看一下元素周期表，在我們化學學習中，把元素周期表中的 7 個橫行叫做周期，分別為第一、二、三短周期和四、五、六、七長周期；18 個縱行成為族，族又分為主族、副族和0 族。板書： 1.1 元素周期表一

15、、結構周 三短（周期） （ 1、2、 3 周期 ; 元素種類： 2、8、 8 種）期三長（周期） （ 4、5、 6 周期 ; 元素種類：18、 18、 32 種）（元橫一不全（周期） （第 7 周期 現(xiàn)有元素 26種）素）周期七主（族）由短周期和長周期共同構成（a a）表族七副（族）由長周期構成（ b b）（縱 一個第 a 族（ 8、 9、 10 三個縱行構成）一個 o族（稀有氣體）【師】現(xiàn)在，結合元素周期表，我們來分析一下其排布的規(guī)律：投影表格，逐步填寫完成。隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子層排布變化的規(guī)律性周期電子層數(shù)最外層電子數(shù)達穩(wěn)定時的最外層電子數(shù)1211223102188111831

16、88板書：二、元素周期表與原子結構的關系原子序數(shù) =核電荷數(shù) =質子數(shù) =核外電子數(shù)周期序數(shù) =電子層數(shù)主族序數(shù) =最外層電子數(shù)=價電子數(shù)【師】既然元素周期表的元素排布規(guī)律我們已經發(fā)現(xiàn)了，那么當給出一種元素大家能不能迅速判斷它是處在什么位置的呢？比如鋁。學生：鋁是13 號元素，有三個電子層，最外層有三個電子，所以是第三周期第a 族的。【師】如果是20 號元素呢？學生：第四周期第a 族的鈣。板書：三推斷元素位置的規(guī)律1. 根據(jù)元素原子結構推斷 ( 只適用于主族元素的推斷 ) ：步驟： (1) 根據(jù)核外電子排布規(guī)律畫出原子結構示意圖;（ 2）根據(jù)“元素周期數(shù) =核外電子層數(shù)”確定周期；（ 3）根據(jù)

17、“主族元素的序數(shù) =最外層電子數(shù)”確定族序數(shù)；2. 根據(jù)稀有氣體的原子序數(shù)推斷(1) 只要記住了惰性元素的原子序數(shù)（ he 12 ， ne 10 ， ar 18 ， kr 36 ， xe 54 ， rn 86 ），就可以確定主族元素的位置：若比相鄰近的惰性元素多1 或2 則應處在下周期的ia 、iia族，如第88 號元素88-86=2 ，則應處在第7 周期 iia 族； 若比相鄰近的惰性元素少15 時，則應處在同周期的ivaviia族，如第84 號元素應在第 6 周期via 族；八、板書設計1.1元素周期表一、結構周 三短（周期） （ 1、2、 3 周期 ; 元素種類： 2、8、 8 種）期三

18、長（周期） （ 4、5、 6 周期 ; 元素種類：18、 18、 32 種）（元橫一不全（周期） （第 7 周期 現(xiàn)有元素 26種）素）周期表族七主（族）由短周期和長周期共同構成（a a）（ 七副（族）由長周期構成（ b b）縱） 一個第 a 族（ 8、 9、 10 三個縱行構成）一個 o族（稀有氣體）二、元素周期表與原子結構的關系原子序數(shù) =核電荷數(shù) =質子數(shù) =核外電子數(shù)周期序數(shù) =電子層數(shù)主族序數(shù) =最外層電子數(shù)=價電子數(shù)三推斷元素位置的規(guī)律1. 根據(jù)元素原子結構推斷 ( 只適用于主族元素的推斷 ) ：步驟： (1) 根據(jù)核外電子排布規(guī)律畫出原子結構示意圖;（ 2）根據(jù)“元素周期數(shù) =核外電子層數(shù)”確定周期；（ 3）根據(jù)“主