《实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变》教学设计

《实验活动3 同周期、同主族元素性质的递
变》教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能目标
- 学生能够准确说出同周期、同主族元素性质（如原子半径、金属性、非金属性等）的递变规律。

- 学会运用元素周期表预测元素的性质，包括金属性和非金属性的强弱、原子半径的大小等。

- 掌握比较元素金属性和非金属性强弱的实验方法，如金属与水或酸的反应、非金属之间的置换反应等。

2. 能力目标
- 通过实验探究同周期、同主族元素性质的递变规律，提高学生的实验操作能力、观察能力和分析数据得出结论的能力。

- 培养学生逻辑思维能力，学会归纳总结元素性质的变化规律，并能进行简单的推理和预测。

- 在小组合作实验中，增强学生的团队协作能力和交流表达能力。

3. 情感态度与价值观目标
- 激发学生对化学学科的兴趣，让学生感受到化学规律的奇妙之处，体会化学学科的严谨性。

- 培养学生敢于质疑、勇于创新的科学精神，在实验探究过程中不
怕失败，积极探索真理。

- 增强学生对化学在生活和科学研究中重要性的认识，培养学生的
科学素养。

二、学情分析
1. 已有知识基础
- 学生已经学习了元素周期表的结构，对元素周期表有了初步的认识，知道元素周期表中的周期和族的概念。

- 学习了原子结构的相关知识，如原子核、核外电子排布等，这为
理解同周期、同主族元素性质的递变规律奠定了一定的基础。

2. 学习能力
- 高中学生具备一定的逻辑思维能力和实验操作能力，但在综合运
用知识解决问题方面还需要进一步提高。

对于化学实验，他们充满好奇，但在实验过程中的严谨性和规范性还需要加强培养。

3. 兴趣爱好
- 这个阶段的学生对新奇的化学现象和实验比较感兴趣，喜欢通过
自己动手操作来探索知识。

例如，对于金属与酸反应产生气泡等现象，他们会觉得很有趣。

4. 学习风格
- 学生在学习过程中，比较倾向于直观的、有实际操作的学习方式。

对于抽象的理论知识，如果能够结合实验或者实例进行讲解，他们会
更容易理解和接受。

三、教学重难点
1. 教学重点
- 同周期、同主族元素性质（原子半径、金属性、非金属性）的递
变规律。

- 掌握比较元素金属性和非金属性强弱的实验方法，并能根据实验
结果得出正确结论。

2. 教学难点
- 理解元素性质递变规律背后的本质原因，即原子结构（原子核对
外层电子的吸引作用）与元素性质之间的关系。

- 运用元素性质的递变规律预测未知元素的性质，并能解释一些化
学现象。

四、教学方法
1. 讲授法
- 用于讲解元素性质递变规律的基本概念、理论知识，如原子半径
的概念、金属性和非金属性的含义等。

2. 实验法
- 通过设计实验探究同周期、同主族元素性质的递变规律，让学生
亲身体验和观察化学现象，从而得出结论。

3. 讨论法
- 在实验过程中和实验结束后，组织学生进行小组讨论，交流实验
结果和心得体会，培养学生的合作学习能力和思维能力。

4. 探究法
- 引导学生提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析数据、得出结论，培养学生的探究能力和科学思维。

五、教学过程
（一）导入新课
同学们，我给你们讲个特别有趣的事儿。

我有一次去一个朋友家做客，他家里有个特别神奇的小盒子。

这个小盒子能发光，还能播放音乐，而且还特别小巧轻便。

我就特别好奇，这小盒子是啥做的呀？后
来我一打听，原来是用了一些特殊的金属和非金属元素制成的材料才
让它有这些神奇的功能。

这就像我们化学里的元素一样，不同的元素
组合在一起就能产生各种各样奇妙的东西。

那你们想不想知道元素之
间有没有什么规律呢？就像我们人有家族一样，元素也有家族，它们
在自己的家族里，或者在同一行里，性质会不会有什么变化呢？今天
咱们就一起来探究同周期、同主族元素性质的递变规律。

（二）讲授新课
1. 原子半径的递变规律
- 讲授原子半径的概念：同学们，原子半径就像是一个原子的大小范围，不过这个大小可不好直接测量，咱们是通过一些特殊的方法算出来的。

- 展示同周期元素原子半径的数据表格，让学生观察。

比如从锂到氟这一周期的元素原子半径数据。

我会说，你们看这些数字，像不像一个个小秘密等着我们去发现呢？
- 引导学生分析数据，发现同周期从左到右原子半径逐渐减小的规律。

我会问学生，你们看这数字一个比一个小，这是为啥呢？然后引导他们从原子核电荷数增多，对核外电子的吸引作用增强这个角度去理解。

- 再展示同主族元素原子半径的数据表格，如碱金属元素或者卤族元素的原子半径数据。

让学生自己尝试去发现同主族从上到下原子半径逐渐增大的规律。

- 为了让学生更好地理解这个规律，我会拿几个大小不同的球来比喻不同原子半径的原子，大球代表原子半径大的原子，小球代表原子半径小的原子。

2. 元素金属性的递变规律
- 讲解元素金属性的概念：同学们，金属性就像是一个元素像金属那样的性格，比如容易失去电子，能和酸反应之类的。

- 实验探究：同周期元素金属性的递变规律
- 分组实验：将学生分成小组，分别进行钠、镁、铝与水或酸的反
应实验。

- 在学生做钠与水反应实验时，我会提醒学生要小心操作，因为钠
可是个很活泼的家伙，它一碰到水就会像个调皮的孩子一样到处乱窜，还会发出嘶嘶的声音。

- 观察实验现象：钠与水反应非常剧烈，迅速熔化成一个小球，在
水面上四处游动；镁与水反应比较缓慢，但加热后反应速度加快；铝
与水在常温下几乎不反应，但能与酸反应。

- 小组讨论：让学生根据实验现象讨论同周期元素金属性的强弱关系。

学生可能会得出钠的金属性强于镁，镁强于铝的结论。

- 教师总结：从这个实验我们可以看出，同周期从左到右元素的金
属性逐渐减弱。

- 实验探究：同主族元素金属性的递变规律
- 展示碱金属元素（锂、钠、钾等）与水反应的视频。

在播放视频前，我会说，咱们现在要看一场元素界的精彩表演啦。

- 观察视频中的现象：钾与水反应比钠与水反应更剧烈，锂与水反
应相对较缓和。

问学生，你们看这些碱金属元素和水反应的剧烈程度不一样，这说明
什么呢？
3. 元素非金属性的递变规律
- 讲解元素非金属性的概念：非金属性就像是元素像非金属那样的
本领，比如容易得到电子，能和氢气反应之类的。

- 实验探究：同周期元素非金属性的递变规律
- 分组实验：让学生进行氯、硫、磷与氢气反应的实验（可以是模
拟实验或者观看实验视频，因为磷与氢气反应较难操作）。

- 观察实验现象：氯气与氢气在光照或点燃条件下迅速反应，甚至
会发生爆炸；硫与氢气反应需要加热，反应相对较缓慢；磷与氢气反
应更难进行。

- 小组讨论：根据实验现象讨论同周期元素非金属性的强弱关系。

学生应该能得出氯的非金属性强于硫，硫强于磷的结论。

- 教师总结：同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强。

- 实验探究：同主族元素非金属性的递变规律
- 展示卤族元素（氟、氯、溴、碘）之间的置换反应实验。

我会说，这就像是元素之间的一场接力赛。

- 观察实验现象：例如氯气能置换出溴化钠溶液中的溴，溴能置换
出碘化钾溶液中的碘。

（三）课堂小结
1. 让学生回顾同周期、同主族元素性质（原子半径、金属性、非金
属性）的递变规律。

我会问学生，谁能像个小老师一样，把咱们今天
学的这些规律给大家再说一遍呀？
2. 用一个简单的图表在黑板上画出同周期、同主族元素性质的递变
规律，让学生更加直观地理解和记忆。

（四）课堂练习
1. 给出一些元素，让学生比较它们原子半径的大小，如比较钠、镁、钾、钙原子半径的大小。

2. 给出一些化学反应方程式，让学生根据元素金属性或非金属性的
强弱来判断反应能否发生。

例如，判断碘化钾溶液与溴水反应是否能
发生。

3. 设计一些关于同周期、同主族元素性质递变规律的选择题，如：
下列关于同主族元素性质递变规律的说法正确的是（）。

A. 原子半径
逐渐减小；B. 金属性逐渐减弱；C. 非金属性逐渐增强；D. 从上到下原
子半径逐渐增大。

（五）作业布置
1. 让学生回家后查阅资料，找出三种利用元素性质递变规律在生活
或者工业生产中的应用实例，写一篇小短文介绍它们，不少于300字。

2. 设计一个简单的实验方案，来验证同周期或者同主族元素另一种性质（如氧化物的酸碱性等）的递变规律，下节课进行分享。

六、教学资源
1. 实验仪器和药品
- 钠、镁、铝、氯水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、稀盐酸、水、试管、镊子、酒精灯等，用于进行元素性质探究实验。

2. 多媒体资源
- 碱金属元素与水反应的视频、卤族元素置换反应的视频、同周期和同主族元素原子半径等数据的表格图片等，用于辅助教学，让学生更直观地观察化学现象和理解化学知识。

七、教学评价
1. 形成性评价
- 在课堂教学过程中，通过观察学生的实验操作是否规范、小组讨论是否积极、回答问题是否准确等方面对学生进行评价。

对于操作规范、积极参与讨论、回答问题准确的学生给予及时表扬，对于存在不足的学生给予指导和鼓励。

- 根据课堂练习的完成情况，了解学生对知识的掌握程度。

如果发现大部分学生在某个知识点上存在问题，及时进行补充讲解。

2. 终结性评价
- 通过课后作业的完成质量来评价学生对同周期、同主族元素性质递变规律的掌握情况。

对于在作业中表现优秀的学生，在班级里展示他们的作业成果，对于存在问题较多的作业，进行个别辅导或者在课堂上进行集中讲解。

八、教学反思
在这堂课的教学过程中，通过多种教学方法的结合，学生的学习积极性比较高。

特别是在实验探究环节，学生们表现出了浓厚的兴趣，亲身体验和观察到了元素性质的递变规律，这比单纯的理论讲解效果要好很多。

然而，在教学过程中也发现了一些问题。

在讲解元素性质递变规律背后的本质原因时，部分学生理解起来比较困难，以后可以多采用一些动画或者模型来辅助教学，让学生更直观地理解原子结构与元素性质之间的关系。

在课堂讨论环节，虽然大部分学生能够积极参与，但仍有少数学生比较害羞，不太愿意发言，以后要多鼓励这部分学生，让他们也能融入到课堂讨论中来。

另外，在课堂练习环节，发现部分学生对于一些元素性质比较特殊的情况掌握得不够好，下节课可以再增加一些这方面的练习和讲解。

在元素金属性探究实验中，对于钠与水反应的实验，虽然在实验前已经提醒学生要小心操作，但还是有个别学生因为过于紧张或者兴奋而操作不够规范，以后要在实验前更加详细地讲解实验步骤和注意事项。

在元素非金属性探究实验中，由于磷与氢气反应较难操作，采用了模拟实验或者观看视频的方式，可能学生的体验感没有那么强，以后可以考虑寻找更合适的替代实验或者改进教学方法，让学生更好地理解同周期元素非金属性的递变规律。

总的来说，这堂课的教学效果
基本达到了预期目标，但在一些细节方面还需要不断改进和完善，以提高教学质量。