《元素周期表》教學(xué)設(shè)計

1、元素周期表（第二課時）元素周期表 教學(xué)設(shè)計（40907063 丁勝根）一、 教材分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律是化學(xué)的重要理論知識，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。而元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。元素周期表在初中化學(xué)中已有簡單介紹，本節(jié)書的總體思路是在初中已有知識的基礎(chǔ)上讓學(xué)生學(xué)習(xí)元素周期表，突出原子結(jié)構(gòu)與元素原子在周期表中的位置關(guān)系后，引導(dǎo)學(xué)生思考原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系，得出元素性質(zhì)主要與原子核外電子排布密切相關(guān)的結(jié)論，最后，引導(dǎo)學(xué)生思考原子核與元素的性質(zhì)是否有關(guān)引出核素概念，了解放射性同位素的應(yīng)用。在教學(xué)時可將本節(jié)教材分為三個課時，第一課時主要認(rèn)識元素周期表的結(jié)構(gòu)以及

2、其與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；第二課時主要探究元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；第三課時探究元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，小結(jié)元素性質(zhì)與原子核外電子排布密切相關(guān)后，學(xué)習(xí)核素及同位素概念。二、 學(xué)情分析在人教版九年級上冊第四單元物質(zhì)構(gòu)成的奧秘中，學(xué)生對元素周期表的簡介以及原子的核外電子排布等知識已有所了解，從元素周期表中能夠獲取元素名稱、符號、原子序數(shù)、原子相對原子質(zhì)量等信息，知道最外層電子數(shù)為8（第一周期為2）的結(jié)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，金屬元素最外層電子數(shù)一般少于4，反應(yīng)中易失去電子，非金屬元素的最外層電子數(shù)一般多于4，反應(yīng)中易得到電子。結(jié)合學(xué)生過往已有的知識，本節(jié)課將從實驗出發(fā)，以一系列的實驗事實凸顯元素的

3、原子結(jié)構(gòu)（尤其是最外層電子數(shù)）與化學(xué)性質(zhì)之間的密切聯(lián)系，豐富學(xué)生對元素周期表的認(rèn)識，深刻理解“元素周期表是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的重要工具”的含義。教材中對堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的探究通過實驗歸納得出，這要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述實驗現(xiàn)象并進(jìn)行對比歸納；對鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的探究則將實驗事實以表格的形式呈現(xiàn)，這對學(xué)生處理信息的能力提出了較高的要求，能夠從文字中篩選出關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行對比，歸納出“遞變性”規(guī)律。另外，本節(jié)課除了要讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)同一主族元素“遞變性”外，還要從同一主族元素化學(xué)性質(zhì)的“相似性”歸納出結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，要求學(xué)生有較為全面的思維能力，能夠充分挖掘未知的潛在性規(guī)律。1 / 13三、 教學(xué)目標(biāo)1、知識與

4、技能：（1）通過實驗現(xiàn)象以及相關(guān)的實驗事實，認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)相似的同一主族元素在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出的相似性和遞變性（2）通過堿金屬元素和鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的對比，了解元素性質(zhì)主要與原子核外電子排布密切相關(guān)2、過程與方法：（1）通過實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、歸納、實驗探究的能力，以及善于類比和遷移的學(xué)習(xí)品質(zhì)。（2）通過提供新信息，培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確提取實質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識塊整合，充足為新知識的能力。3、情感態(tài)度和價值觀：培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)素養(yǎng)，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的歸因思想。四、 教學(xué)重點、難點1、教學(xué)重點：元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2、教學(xué)難點：鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件、劇烈程度以及

5、氫化物穩(wěn)定性與非金屬性強弱的關(guān)系。五、 教學(xué)方法HPS教學(xué)模式、探究學(xué)習(xí)法、對比歸納法六、 教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖資料片段：2009年4月中，墨西哥公布發(fā)生人傳人的甲型H1N1流感案例，甲型H1N1流感的死亡率為6.77%，患者體溫突然超過39度，肌肉酸痛感明顯增強，伴隨有眩暈、頭疼、腹瀉、嘔吐等癥狀，經(jīng)研究，引起該病是體內(nèi)甲型 思考、回答：宏觀事物所表現(xiàn)出來的外部特征與其內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系，密不可分。要研究元素宏觀上表現(xiàn)出來的性質(zhì)，我們可以從微觀的原子結(jié)構(gòu)入手。從貼近學(xué)生生活的事例出發(fā)，引出哲學(xué)上微觀與宏觀的原理，并由此指導(dǎo)元素性質(zhì)的研究，滲透H1N1流感病毒所致，該病毒顆粒呈

6、球狀，直徑為80 nm120 nm。提問：只有納米級大小的H1N1型病毒，能引起人們出現(xiàn)流感癥狀，甚至死亡，其中有何哲學(xué)道理？這對我們研究元素的性質(zhì)有何啟示？“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的哲學(xué)思想。講述：元素的性質(zhì)總體分為化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，今天我們先來探討元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。思考：你認(rèn)為要選擇具有什么特點的元素來進(jìn)行研究？回答：應(yīng)該要選擇一系列典型的金屬元素和非金屬元素分別進(jìn)行研究。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，能夠?qū)嶋H問題進(jìn)行分解，掌握研究問題的一般方法。講述：我們分別選擇元素周期表A的“堿金屬元素”和A的“鹵族元素”進(jìn)行研究。提問：鈉是我們學(xué)習(xí)過的堿金屬元素，能描述一下它的化學(xué)性質(zhì)嗎？回

7、答：鈉是一種很活潑的金屬，能夠與氧氣反應(yīng)：Na+O2=Na2O2；與水發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH+H2學(xué)生設(shè)計實驗方案：設(shè)計類似于鈉性質(zhì)的實驗，觀察并體驗鉀的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生實驗： 取一小塊鉀，擦干表面煤油后，放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察現(xiàn)象。動手實驗、記錄實驗現(xiàn)象：鉀鈉與氧氣反應(yīng)先熔化，熔化時冒出煙，后燃燒，火焰呈紫色。先熔化，后燃燒，火焰呈黃色。與水發(fā)應(yīng)1、浮在水面2、融化成銀色小球3、在水面四處游動1、浮在水面2、融化成銀色小球3、在水面四處游動培養(yǎng)學(xué)生動手實驗的能力，并能有序的觀察和準(zhǔn)確描述實驗現(xiàn)象。 在培養(yǎng)皿中放入一些水，滴加酚酞溶液，取綠豆大的鉀，用濾紙吸干表面的煤油，投入培養(yǎng)

8、皿中，觀察現(xiàn)象。4、小球燃燒，產(chǎn)生紫色火焰5、溶液呈紅色，有爆鳴聲4、溶液呈紅色提問：通過實驗，你能總結(jié)鈉和鉀有何相似的地方嗎?回答：鈉和鉀都能與氧氣和水反應(yīng)，反應(yīng)中都失去電子，作為還原劑，與水反應(yīng)時產(chǎn)物為氫氧化物和氫氣。視頻：播放銣、銫與水反應(yīng)視頻提問：鈉、鉀、銣、銫與水反應(yīng)的現(xiàn)象有何特點？觀看并對比：銣、銫與水反應(yīng)比鉀、鈉更劇烈，銫甚至出現(xiàn)爆炸。四種金屬與水反應(yīng)的劇烈程度存在明顯的遞變性：Na < K < Rb < Cs利用視頻補充課堂上不能做的演示實驗，豐富學(xué)生對堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)遞變性的感性認(rèn)識。提問：為什么元素周期表A的堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)上既有“相似性”又有“遞變

9、性”，與什么有關(guān)？回答：元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)分析P5原子結(jié)構(gòu)示意圖：相似性：原子的最外層電子數(shù)都是1，在反應(yīng)中容易失去電子，顯+1價遞變性：堿金屬元素從上到下電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑也逐漸增大。引導(dǎo)學(xué)生從微觀的原子結(jié)構(gòu)入手分析，歸納出堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的特點。思考：如何理解原子結(jié)構(gòu)的“遞變”與堿金屬與水反應(yīng)劇烈程度的“遞變”之間的關(guān)系？討論并完成學(xué)案：隨著原子層數(shù)增多，最外層電子受到原子核的吸引力越來越弱，故A的堿金屬元素從上到下失電子能力逐漸增強，表現(xiàn)出的元素金屬性也逐漸增強。過渡：通過對堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)的探討，我們知道原子結(jié)構(gòu)的特點決定著元素的化學(xué)性質(zhì)，那么，我們能否通

10、過鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)，預(yù)測其化學(xué)性質(zhì)？分析P7原子結(jié)構(gòu)示意圖：相似性：原子的最外層電子數(shù)都是7，在反應(yīng)中容易得到電子，顯-1價遞變性：鹵族元素從上到下電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑也逐漸增大。由堿金屬元素與原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性的探討，嘗試通過鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)推測其化學(xué)性質(zhì)。提問：從鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)，你能夠推測其單質(zhì)具有什么性質(zhì)嗎？回答：相似性：單質(zhì)在反應(yīng)中容易得到電子，反應(yīng)中常做氧化劑，能夠與氫氣反應(yīng)，生成氫化物顯-1價。遞變性：鹵族元素從上到下原子核對最外層電子數(shù)的吸引力逐漸減弱，得電子能力減弱，其非金屬性：F > Cl > Br > I提問：大家看課本P8表格“鹵素單

11、質(zhì)與氫氣反應(yīng)”，哪些方面能說明非金屬性：F > Cl > Br > I？比較： 反應(yīng)劇烈程度：劇烈 緩慢 反應(yīng)條件：容易 困難 HX的穩(wěn)定性：穩(wěn)定 不穩(wěn)定培養(yǎng)學(xué)生的閱讀材料能力，能將信息加工整合。講述：我們可以通過金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)來比較金屬還原性的強弱，類似的，非金屬氧化性的強弱也可以通過置換反應(yīng)來體現(xiàn)。學(xué)生實驗：實驗1-1 將少量氯水分別加入盛有少量NaBr溶液和KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置記錄現(xiàn)象： NaBr溶液分層，下層呈橙色；KI溶液分層，下層呈紫色 KI溶液分層，下層呈紫色寫出化學(xué)方程式：2NaBr + Cl2 = 2NaCl +

12、Br22KI + Cl2 = 2KCl + I2通過動手實驗，再次強化非金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性規(guī)律。 將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置提問：加入四氯化碳的作用是什么？2KI + Br2 = 2KBr + I2回答：萃取鹵素單質(zhì)，便于觀察。討論：氧化性即是非金屬性，還原性即是金屬性，這種說法對嗎？回答：有區(qū)別，氧化性和還原性是從氧化還原的角度，針對物質(zhì)的性質(zhì)來說的；金屬性和非金屬則屬于元素的性質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、科學(xué)的表達(dá)。思考：鹵族元素從原子結(jié)構(gòu)上分析都有得電子傾向，單質(zhì)在反應(yīng)中做氧化劑，他們都能氧化FeCl2嗎？回答：不一定，因為鹵族元素的單質(zhì)都具

13、有氧化性，但隨著電子層數(shù)增多，氧化性會逐漸減弱。要經(jīng)過實驗才知道能否氧化 FeCl2。能夠運用元素性質(zhì)的遞變性分析問題，體會實踐是探求真理的道路，培養(yǎng)實事求是，科學(xué)求真的態(tài)度。通過多種方案的設(shè)計，體現(xiàn)課堂的開放性，培養(yǎng)學(xué)生思維，以及對所學(xué)知識的靈活運用。提問：如何設(shè)計實驗？方案設(shè)計：方案一：向3值盛有 FeCl2溶液的試管中分別滴加少量氯水、溴水和碘水，加入四氯化碳，振蕩、靜置 方案二：向3值盛有 FeCl2溶液的試管中分別滴加少量氯水、溴水和碘水，加入幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象演示實驗：現(xiàn)象記錄：方案一：小結(jié)：氯水和溴水能夠氧化 FeCl2，而碘水不能，體現(xiàn)元素化學(xué)性質(zhì)的遞變。 溶液分層，下

14、層幾乎無色，上層呈黃色 溶液分層，下層幾乎物色，上層呈黃色 溶液分層，下層呈紫紅色，上層淺黃色方案二： 溶液呈血紅色 溶液呈血紅色 溶液呈黃色提問：這節(jié)課，我們主要探究了原子結(jié)構(gòu)與元素化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系，以堿金屬和鹵族來看，兩者在化學(xué)性質(zhì)上都有相似性，說明了元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的那一部分關(guān)系密切？同一主族元素存在著怎樣的遞變規(guī)律？回答：元素的化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)密切相關(guān)。同一主族元素，金屬性從上到下逐漸增強，非金屬性從上到下逐漸減弱。在解決問題過程中使學(xué)生地思維方法和表達(dá)能力得到鍛煉和提升。七、板書一、認(rèn)識堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系1、化學(xué)性質(zhì)（相似性、遞變性）2、原子結(jié)構(gòu)二、預(yù)測鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)1、原子結(jié)構(gòu)2、化學(xué)性質(zhì)（相似性、遞變性）三、同一主族元素化學(xué)性質(zhì)的遞變規(guī)律七、 教學(xué)流程圖資料片段引入通過微觀與宏觀的關(guān)系，滲透“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的哲學(xué)思想認(rèn)識堿金屬元素與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系學(xué)生實驗：鉀與氧氣、水反應(yīng)堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的“相似性”視頻播放：銣、銫與水的反應(yīng)分析堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)從原子結(jié)構(gòu)入手，