高中化学_第二节 元素周期律教学设计学情分析教材分析课后反思

《元素周期律》教学设计
一、教学三维目标
知识与技能：(1)以1-20号元素（稀有气体元素除外）为例，结合有关数据和实验事实，认识原子结构和元素性质的周期性变化规律。

(2)根据元素周期表，以1-18号元素为例，让学生自主得出元素原子核外排布、原子半径、化合价随原子序数的递增呈现周期性变化规律。

以第三周期元素为例，认识同周期元素变化规律，构建元素周期律。

过程与方法：(1)归纳法、作图法、数据分析法。

加深对数据分析、证据推理、实验探究等科学方法的认识，落实化学学科核心素养。

(2)构建“结构决定性质”模型，基于“位置-结构-性质-用途”认识物质世界。

情感、态度与价值观：培养学生善于归纳、勤于思考、勇于探究的科学品质，提高学生科学探究和创新意识。

二、学科核心素养
宏观辨识与微观探析：从微观上理解元素周期律的形成原因是原子核外电子排布的周期性变化的结果。

明确宏观上的元素性质(包括原子半径、化合价、金属性和非金属性)与微观上的原子核外电子排布之间的关系，理解结构决定性质，性质反映结构的基本规律。

证据推理与模型认知：建立元素原子半径、化合价、金属性和非金属性变化的微观模型，理解根据该模型进行元素性质推理的科学思想。

科学精神与社会责任：学习元素周期律在化学研究中的具体应用，
培养学生的科学精神，理解化学在社会发展中的重要作用。

二、教学重难点
1、教学重点：
①利用“数据分析—预测规律—实验验证—得出结论—构建模型—学以致用”解决化学问题的方法的形成过程。

②元素周期律的含义和实质。

2、教学难点：
元素周期律的含义和实质；元素性质和原子结构的关系，“结构决定性质”解题模型的延伸理解和应用。

三、教学方法和策略
数据分析、证据推理、实验探究、模型认知。

通过对不同周期原子的真实数据，进行归纳和“大数据”分析，通过证据推理，进行规律预测，得出元素周期性变化的规律；通过实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性和非金属性的周期性变化，从微观到宏观，完善元素周期律；引导学生从微观原子结构角度分析解释元素周期律，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

通过以上设计，让学生知道可以通过数据分析、证据推理等方法认识和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。

最后回到应用层面，实现学以致用。

四、教学过程
它为什么在治疗冠状病毒方面有效？那些元素起到
了主要作用？我们是如何发现它的？
通过本节课的学习，或许你就能找到答案。

环节二：观察教材中的表4-5，进行数据处理和分析，绘制折线图和柱状图，并从点（同主族元素）、线（同周期元素）、面（不同周期变化趋势）观察所得图形，通过证据推理，进行规律预测，得出原子结构和元素性质的周期性变化规律。

教师活动学生活动教学意图
【数据加工与处理】
请同学们根据教材中的表4-5，完成一下两个坐标图。

1.以原子序数为横坐标，原子最外层电子数及化合价（最高正价、最低负价）为纵坐标。

2．以原子序数为横坐标，原子半径为纵坐标。

完成柱状图和折线图。

通过数据分析，归纳总
结，寻找规律，得出预
测结论。

结论1:除氢和氦
外，随着元素核电荷数
的递增，最外电子层上
的电子数从1递增到
8，元素原子最外层电
子的排布呈现周期性
变化。

结论2:元素的主
要化合价随着元素序
数递增，最外层电子数
等于最高正化合价，最
低负化合价和最高正
培养学生数
据加工和处
理能力，树立
证据推理的
学科思想，为
后面的模型
认知奠定基
础。

注意数据
图表的作图
规范指导。

问题组:
1.元素原子最外层电子数是如何变化的？
2.元素原子的最高正化合价和最低负化合价是如
何变化的？有没有内在联系？
3.元素原子的半径是如何变化的？
4.以上变化是连续的？还是呈现一定的周期性？思考以上问题，完成课本102页思考与讨论。

【证据推理、规律预测】
预测结论：随着原子序数的递增，原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化。

化合价之间差值为8。

化合价呈现周期性变
化。

结论3:随着原子序
数的递增，原子半径从
大到小的变化趋势（稀
有气体元素除外），呈
现周期性变化。

问题组引导
学生思考，提
供思维着力
点。

概括归理，总
结升华。

环节三：从微观到宏观，通过实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性和非金属性的周期性变化，完善元素性质周期性变化规律，理解元素周期律内涵。

基于以上分析，我们明确了，元素的微观角度的原
子半径、最外层电子数乃至化合价，均随原子序数
递增呈现出周期性变化，那宏观的金属性非金属性
实验不是也具备这样的特点呢？
【实验探究1】
取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试
管中。

向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。

过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象。

与钠和水的反应相比，镁和水的反应难易程常温下镁与水的反应
较缓慢，镁条表面有一
些红色；加热后反应剧
注意实验规
范指导。

控制变量、氧
化膜处理、实
所得结论：
【理论探究2】
科学事实：Al(OH)
3
是两性氢氧化物，铝虽是金属，但已经表现出一定的非金属性。

硅是一种灰黑色具有金属光泽的半导体材料。

【问题】依据上述科学事实，同周期元素的金属性非金属性变化是连续的还是间断的？
通过以上4组科学探究活动，第三周期元素金属性非金属性如何变化？强，所以硅、磷、硫、
氯的非金属性逐渐增
强。

同周期元素金属性和
非金属性变化规律是
连续的。

同周期元素，随着原子
序数的增加，金属性逐
渐减弱，非金属性逐渐
增强，且存在着金属到
非金属的逐渐过渡。

这
个规律不仅存在于第
三周期，其他周期也存
在类似结论。

果，重视理论
分析的重要
性。

环节四：引导学生从微观原子结构角度分析解释元素周期律，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

【思考】如何从原子结构角度解释元素性质的周期性变化？
【构建模型】
结合碱金属和卤
素的性质，同主族元素
从上到下，随着原子序
数递增，原子半径增
大，原子核对最外层电
子的吸引能力减弱，金
落实宏观辨
识与微观探
析核心素养
通过这两节课的学习，我们大家知道可以通过数据分析、证据推理等方法认识和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。

1非金属性逐渐非
金
属
性
逐
渐
2
3Na 4
5
6
7
金属性逐渐
属性逐渐增强，非金属
性逐渐减弱。

同周期从左到右，
电子层数相同，核电荷
数增大，半径逐渐变
小，原子核对最外层电
子的吸引能力增强，金
属性逐渐减弱，非金属
性逐渐增强。

位置-结构-性质-用途
形成“结构
决定性质”的
观念
环节五：学以致用，解决课堂引入内容。

根据元素周期律我们知道，非金属区域的氮磷硫氯为药物制备的重要元素，因此磷酸氯喹的研发一定要围绕非金属区域研究，本着理论分析，精准预测，实验验证的思路
位
构性
展开研发。

板书设计：
课后反思：
课后作业：元素周期表和周期律的应用
门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。

例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。

1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。

镓的性质与门捷列夫推测的一样。

门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一-种元素一一“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。

1.门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么?
2.你能根据本节课所学知识，预测非金属元素砷（As）的性质吗？试试看。

《元素周期律》学情分析
一、学习任务分析
本节课的主要学习任务是通过基于对不同周期原子的真实数据，进行归纳和“大数据”分析，通过证据推理，进行规律预测，得出元素周期性变化的规律；通过实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性和非金属性的周期性变化，从微观到宏观，完善元素周期律；引导学生从微观原子结构角度分析解释元素周期律，掌握“数据分析—预测规律—实验验证—得出结论—构建模型—学以致用”的科学学习方法，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

二、学情分析
到目前为止，学生已学习了碱金属、卤素知识，有自己的思维基础，并有关于物质共性与个性的知识体验:初步按触了原子结构的理论知识，这些为学好木节创造了必要条件。

但归纳、总结能力欠缺，特别是数据分析、总结规律，探求现象的本质的能力需要进一步培养。

1、知识基础：学生学习了部分金属、非金属及其化合物的性质，及其递变规律、化合价等知识，具备一定知识基础。

本章第一节学习了原子核外电子排布知识，在此基础上，应该说元素周期律已经水到渠成了，为元素周期律的学习奠定了理论基础。

2、认知水平与能力：高一学生已初步具有动手操作能力和基本的观察能力，提取数据的能力和简单的逻辑推理能力，掌握了一些基本的化学思想方法，具备了良好的数据分析能力、归纳概况能力以及
一定层次上的实验探究能力，能在教师的引导下独立地解决一些基本问题。

3、学习情况诊断分析
我所在的是的一所重点中学和省级教学示范学校，所任教的理科3、4班学生基础较好，思维较活跃，学习能力较强，较易接受教材内容，但学生在本节课的学习中还是有一些困难：
（1）虽然学生具备定的资料阅读能力、归纳总结能力和动手实验能力，为本节的学习提供了能力基础。

但个别同学在动手实验时不会从与从原理角度来思考，在实验设计方面能力较弱，教学中以小组合作探究式的学习方式来弥补这一不足。

（2）对本节教学内容，知识上理解起来比较容易，获取也比较简单，但学生在图表数据分析、推理方法及实验能力方面尚有差距。

要想真正落实学科核心素养，还必须在学习过程中不断渗透科学的方法和构建解决问题的模型，实现从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律，最后回到应用层面，实现学以致用。

《元素周期律》效果分析
根据本节课的内容，我从以下三个方面进行教学评价：
1、关注学生数据处理能力。

对科学数据的分析整理转化提炼能力，培养学生科学的思维品质；
2、关注学生实验操作能力。

通过实验探究和理论探究过程，落实科学精神和创新意识核心素养；
3、关注括归理能力。

通过课堂小结和学以致用反馈教学效果，以便查漏补缺，提升概括归理能力。

本节课教学设计以知识为主体，以能力提升和核心素养落实为目标，教学设计贴近了学生的最近发展区。

教学过程中又设计了丰富多彩的主题实验、科学探究，充分利用了多媒体技术，使课堂教学情景化、直观化。

所任教的理科3,4班学生思维较活跃，学习能力较强，课前也有主动预习的学习习惯。

总体上看，学生回答问题积极，答案准确，对知识的理解掌握较好。

实验探究等各个环节都能深入其中，参与度较高，有效地达成了本节课的教学要求。

《元素周期律》教材分析
《元素周期律》本节内容选自部编人教版(新教材)高中化学必修1第四章第2节。

本章共有三节，本课是第二节，主要讲述元素周期律，承载着实现本章教学目标的任务。

本节教学安排在元素周期表的教学之后，由于元素周期律主要是在原子结构的基础上归纳得出的，原子结构知识是研究元素周期律的理论基础，既有利于学生从本质上认识元素周期律又有利于巩固原子结构的知识。

由于元素周期表是元素周期律具体表现形式，增强学生对元素周期律学习的探究性。

本节教学内容属于基础理论的教学，在学生了解了钠镁铝铁等元素及其化合物，以及卤素知识，原子结构的理论知识等基础上，引导学生探究元素性质和原子结构的关系，揭示元素周期律的实质。

本节课设计的意图在于引导学生重走门捷列夫元素周期律的发现之路，从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质:逐步建立了结构决定性质的观念。

从宏观辨识与微观探析、变化观念
与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面培养学生化学学科核心素养。

本节课的教学目标为：知识与技能：(1)以1-20号元素（稀有气体元素除外）为例，结合有关数据和实验事实，认识原子结构和元素性质的周期性变化规律。

(2)根据元素周期表，以1-18号元素为例，让学生自主得出元素原子核外排布、原子半径、化合价随原子序数的递增呈现周期性变化规律。

以第三周期元素为例，认识同周期元素变化规律，构建元素周期律。

过程与方法：(1)归纳法、作图法、数据分析法。

加深对数据分析、证据推理、实验探究等科学方法的认识，落实化学学科核心素养。

(2)构建“结构决定性质”模型，基于“位置-结构-性质-用途”认识物质世界。

情感、态度与价值观：培养学生善于归纳、勤于思考、勇于探究的科学品质，提高学生科学探究和创新意识。

所以我认为本节课的教学难点为在理解元素周期律的含义和实质的基础上，进一步梳理元素性质和原子结构的关系，从而得出“结构决定性质”解题模型并延伸理解和应用。

本节的教学重点：利用“数据分析—预测规律—实验验证—得出结论—构建模型—学以致用”解决化学问题的方法的形成过程。

因此，我本节课计划通过对不同周期原子的真实数据，进行归纳和“大数据”分析，通过证据推理，进行规律预测，得出元素周期性变化的规律；通过实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性
和非金属性的周期性变化，从微观到宏观，完善元素周期律；引导学生从微观原子结构角度分析解释元素周期律，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

通过以上设计，让学生知道可以通过数据分析、证据推理等方法认识和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。

最后回到应用层面，实现学以致用。

《元素周期律》测评练习
设计意图：考察全体学生对元素周期律的理解和初步应用情况，考察学生是否实现了本节课的学习目标。

为了让学生在课后巩固本节内容的过程中体验元素周期律的预测功能，为下节课做好铺垫。

1、元素周期表和周期律的应用
门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11 种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。

例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。

1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。

镓的性质与门捷列夫推测的一样。

门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。

（1）门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么?
（2）你能根据本节课所学知识，预测非金属元素砷（As）的性质吗？试试看。

2、下列有关结构和性质的说法中正确的是( )
A．主族金属元素的化合价均不会超过＋4
B．同周期元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小
C．元素原子的最外层电子数越多，越容易得电子，非金属性越强
D．核外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大，离子半径越小
3、下列递变规律正确的是( )
A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强
B．HCl、HBr、HI的稳定性依次增加
C．钠、镁、铝的还原性依次减弱
D．Na＋、Mg2＋、Al3＋离子半径逐渐增大
4、短周期元素的离子a A2＋、b B＋、c C3－、d D－都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是( )
A．原子半径：A>B>D>C B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C>D>B>A D．单质的还原性：A>B>D>C
5、下表给出14～17号元素的一些性质，请回答：
(1)它们所形成的氢化物中稳定性最差的是________，还原性最差的是____________________________。

(2)四种元素的非金属性随着元素原子序数的递增而逐渐________，试从原子结构的角度加以解释_______________________________________。

(3)一定条件下，反应H2S＋Cl2===2HCl＋S能否发生？________，简述理由___________________________________________________________ _。

《元素周期律》教学反思
依据课程标准，在充分挖掘教材知识、方法与德育内容的基础上，我执教了部编人教版(新教材)高中化学必修1第四章第2节元素周期律的第一课时。

课堂上通过为学生创设探究情境、生活情境，组织学生展开分析讨论，引导学生亲身感受，重走伟人之路，呈现了一节以“学生动手实验，自主探究新知，新知指导生活”为主线的探究课。

反思教学过程，我有下面一些认识：
一、深入挖掘教材是上好一堂课的前提
《高中化学新课程标准》指出，“教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的知识和技能，思想和方法，获得广
泛的活动经验”，教师应倡导“自主、合作、探究”的学习方式。

本节课上，我从社会热点问题“新冠肺炎疫情”入手，激发学生兴趣，让学生关注社会热点，对社会热点问题做出正确的价值判断，培养其社会责任。

旨在引导学生可以通过数据分析、证据推理等方法认识和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律，最后回到应用层面，实现学以致用。

二、化学课堂会因潜移默化的德育内容而更加精彩
本节课我结合教学内容设计了多个自然的学科德育点。

比如通过开展组间合作学习，培养学生合作交流的意识，在情景剧场中学生利用所学知识帮助别人的情境,感受社会诚信的重要性。

通过对“情景导入”的回扣分析，使学生树立社会责任和担当意识。

纵观整堂课，我认为德育点还是比较多的，在教学中也没有占用过多的时间，而是将其完全渗透在知识教学之中。

从教学效果上看，德育内容的充实使数学课堂更“厚实”，更符合新课改的理念。

三、对学生合理适度的评价是实现良好教学效果的催化剂
《课标》指出，教学中应将评价贯穿化学学习的全过程，要重视对学生学习过程的评价。

反思本节课在此方面的做法，有一些不足之处.课堂上我采用了小组合作学习的方式，组织了几次讨论，但我只是从个体角度给予评价，轻视了小组的评价，我只关注学习成果评价而轻视了合作意识、合作方法的评价。

课堂上我听到的大多是正确的答案，对能力较弱的学生没有及时给予关注。

今后在此方面，我还要
加强理论的学习和实践的探索。

四、多媒体技术，使课堂教学情景化、直观化，趣意盎然。

本节课充分利用了多媒体技术，如视频实验的补充，实物投影的实效性应用，使课堂教学情景化、直观化，生动活泼，趣意盎然。

五、虽有教学预设，但是实际生成还是受到学生对象的制约
比如现场坐标图的绘制，虽然加深了学生对规律的理解，但同时也占用了较多时间，导致教学节奏不够理想，过程展开不够充分。

另外有些内容可以简单的讲，没必要面面俱到。

这样可以节省下时间让学生消化课上所学内容，或者留几个有针对性的题目让学生自检。

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《元素周期律》课标分析
《元素周期律》本节内容选自部编人教版(新教材)高中化学必修1第四章第2节。

普通高中化学课程标准(2017版2020年修订):[内容要求] 3.1原子结构与元素周期律:结合有关数据和实验事实认识原子结构、元
素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。

知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和主族元素性质的递变规律。

体会元素周期律(表)在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用。

从微观上理解元素周期律的形成原因是原子核外电子排布的周期性变化的结果。

明确宏观上的元素性质(包括原子半径、化合价、金属性和非金属性)与微观上的原子核外电子排布之间的关系，理解结构决定性质，性质反映结构的基本规律，指向宏观辨识与微观探析核心素养。

建立元素原子半径、化合价、金属性和非金属性变化的微观模型，理解根据该模型进行元素性质推理的科学思想，落实证据推理与模型认知核心素养。

学习元素周期律在化学研究中的具体应用，培养学生的科学精神，理解化学在社会发展中的重要作用，培养科学精神与社会责任核心素养。

所以说，本节课不能仅局限于学生知识的获取，更应该重视方法的锤炼和素养的落实。

在长期的教育教学实践中我们已经从知识观认识到，知识本质上是建构性的，是认识主体在与外部世界相互作用的基础上建构的产品，有相对的客观性，是开放的、发展的。

新课程的学习观认为，学习不是把知识由外部传输给学生的过程，相反，学习是以学生已有的经验和原始观念为基础，主动建构意义的过程。

根据新课程理念，本节课主要采取引导探究法、比较法、归纳法让学生自主建构化学知识，自主发现核外电子排布的规律以及元素的性质随原。