元素周期表及应用

“元素周期表及应用”教案上海中学陆晨刚
课题元素周期表及
应用
第二课时授课人陆晨刚
教学目标
知识与技能
1、阐述元素周期律的相关知识并能运用元素周期律判断元素在周期表
的位置
2、知道元素周期表发展的主要历史，说明元素周期律和元素周期表对
科技、社会发展的指导作用
2、运用元素周期律的基本思想解决一些实际问题
过程与方法
1、通过情境教学和问题讨论，概括元素“位-构-性”相互之间的联系
和表现
2、运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工，学会从宏观
的表面现象深入到微观的微粒结构最后抽象为符号表征的三重表
征学习方法
3、体验科学研究的一般过程，掌握演绎归纳推理的一般方法
情感态度
价值观
1、通过对元素周期表和元素周期律关系的认识，应用辩证唯物主义观
点分析现象和本质的关系
2、通过“位-构-性”由量变到质变的规律性和统一性，体会科学研究
是不断地否定错误，坚持真理的道路
教学重点元素周期表的发展过程；元素“位-构-性”相互间的联系和表现
教学难点元素周期表的应用
教学方法情境教学法、讨论归纳法、实验验证法
教学技术与学习资
源应用
电脑投影、资料卡片、磁贴、相关实验试剂
教学过程
教师活动学生活动设计意图
【引入】展示中华民族几千年来根据自然规律制订的历法：阴历、农历
【提问】我们为什么要制订历法，这些历法的制订有什么用？
【引入2】再来看看日历的不同的展现形式。

（公历的两种形式）【提问】大家觉得哪种编排形式在查找日期或是星期的时候更加方便？
【提问】是如何划分横行，纵向又是怎样对齐的呢？
【叙述】各种历法和它们的呈现方式都体现了中华民族在很久之前对【观看】
【思考回答】
可以帮助我们预测日期，指
导农业生产等
【回答】表格的形式更为简
洁、查找方便等
【回答】以每一周划分成横
行，纵向上按星期对齐
用各种日历引发学生
兴趣
用日历的不同展现形
式引发学生思考，为本
节课的后续活动做好
铺垫
于自然规律的认识和应用就达到了很高的水平。

【提问】今天的化学课上请大家先回忆一下上节课中我们学习了100多种元素随着原子序数的递增有着怎样的周期性的递变规律？
【提问】其中哪一个是最为根本的变化规律？
【提问】今天我们来思考一下，如果也像编制日历一样排列这些元素，你觉得可以采用什么形式来编排并且能充分体现出这些元素周期律？
【板书】元素周期表及应用
一、编制元素周期表【回答】核外电子排布、化
合价、原子半径、金属性非
金属性
【回答】核外电子排布
【思考、讨论、回答】
按照表格形式，相同电子层
数放在同一行，相同最外层
电子数放在同一列
通过复习元素周期律
的知识，并用【引入】
中日历的展现形式带
给学生的启示，使学生
自行总结出周期表的
编制方法
【学生活动】编制元素周期表
（每个学生课前随机领取一张元素卡片。

信息不完全相同，有些给电子式、有些给原子结构示意图，有些给原子量等等……
（卡片信封内有元素符号，学生一开始无法看到））学生根据课前随机领取的元
素卡片上提供的信息，确认
自己对应的元素，并按照周
期律的递变规则重新调换座
位组成一张周期表
学生按照已学知识确
认自己的位置，并在过
程中将宏观的物质性
质与微观的原子结构
联系起来以周期表的
符号形式展现出来。

【问题讨论】打开卡片背面核对一下自己的元素，大家是如何确定自己在周期表的位置的？【学生讨论】
依据有：原子结构、原子半
径、金属性、非金属性、化
合价等等
通过活动和提问使学
生认识到结构和性质
可以与周期表位置的
相互关系
【板书】
【问题讨论】
还有几位同学不能确定他们的位置，H位置讨论：有人觉得H应放在IA族，有人将H排在第VIIA族，也有人将H排在第IV A族，你觉得支持这些说法的事实依据是什么？（将H制作3张卡片，分发给三位学生）【学生讨论】
原子结构、化合价等方面
制造认知冲突，激发学
生思维，强化学生认识
到“位-构-性”三者之
间的相互关系，同时引
发学生对现在周期表
编排的反思。

【展示动画】完整的周期表【观看总结】
【板书】二、元素周期表的结构1、周期：短周期、长周期、不完全周期
2、族：主族、0族、副族、第八族逐步引出元素周期表的结构与分类：周期、族等
【过渡】今天我们利用元素周期律和适当的表示形式用了短短的几分钟时间就完成了一整张周期表的编制，那么历史上周期表又是如何一步步的走到现在这个样子？
【板书】三、元素周期表的发展史【聆听思考】通过过渡引发学生对
周期表发展历史过程
的兴趣
【展示】门捷列夫的第一张周期表
【提问】大家看看这张周期表从形式和内容上和我们刚才编制的周期表差距大不大？
【讲述】当时只有60多种元素，并且科学家对原子的认识仅限于原子量。

所以门捷列夫只能按照原子量由小到大排序。

但在排列过程中参考了它们的化学性质后，门捷列夫觉得有些原子量的准确性值得商榷。

于是在他的建议下，科学家们重新测定了一些原子量。

【观看回答】
非常大
通过早期周期表的形
式和内容上的巨大反
差和对比使学生认识
到元素周期表并不是
一蹴而就的。

【展示】门捷列夫的第二张元素周期表
【讲述】在更正了一些原子量后，第二张周期表的形式也发生了变化，已经提出了周期和族的概念。

更为难能可贵的是门捷列夫还率先预测了一些还未发现的元素以及这些元素的性质。

于是科学家们在这张周期表的指引下踏上了新一轮寻找化学新元素的旅途。

【聆听】进一步介绍周期表的
衍化过程。

【展示】15年后，门捷列夫预言的几种元素陆续发现，展示“类硅”的预测数据与实验测得数据的比较【讲述】门捷列夫的元素周期表得到了化学界的认可【回答】预言的非常准确用数据使学生认识到
元素周期表对于未知
元素的预测功能
【展示】直到19世纪末陆续发现的稀有气体对周期表提出了挑战，门捷列夫进一步改进了元素周期表，在最右侧加了一列0族元素，周期表再一次经受了事实的考验。

【聆听】使学生认识到人类对
事物的认知是随着社
会和科技的发展而变
化的
【提问】现在来看看这张周期表还有什么问题吗？
【讲述】Te和I的原子量疑惑困扰了门捷列夫一生。

直到对原子结构的认识达到了一个更高的水平，发现了质子、中子和电子之后，莫斯【观察回答】Te-128，I-127
的原子量问题还是没有解决
通过提问使学生意识
到科学的发展是一个
反复的修正错误，坚持
真理的过程。

莱指出元素应该按照原子序数排
序，元素周期表终于被完善为科学
的理论和工具。

【过渡】回溯往昔，今天我们之所
以能用短短的几分钟就编制出元素
周期表，离不开科学家们在这之前
几十年的大胆探索和勇于创新。

今
天我们就进一步站在他们的肩膀上
探索更为广阔的宇宙。

【聆听】
【学生活动】做开普勒-452b星球的“小门捷列夫”
采集了十种类地行星“开普勒-452b”星球上的的元素，根据先后得出的数据用磁贴编制一张周期表。

（信息见附页，按从上往下的顺序逐一给出，学生根据相关信息逐步调整，最终编制出周期表）【分组编制】
交流讨论，不断根据新信息
修改得到最终的周期表
模拟之前周期表的发
展逐步给出相关元素
的信息，在各种认知冲
突中运用周期律的实
质和周期表的形式解
决冲突和矛盾。

培养学
生阅读信息、加工信息
的能力，使学生在小组
交流讨论中学会归纳
推理的方法研究问题。

【提问】根据我们编制出的周期表，如果还有个X元素出现在相关位置，你能预测一下X元素的一些性质吗？【讨论回答】
1、原子结构
2、化合价
3、原子半径
4、金属性/非金属性等
【实验验证】如何验证X最高价氧化物对应水化物的酸性？
【实验试剂】盐酸、X的最高价含氧酸、X的最高价含氧酸的钠盐、pH试纸等【小组实验】
【展示交流】
【结论】X的最高价氧化物
呈现弱酸性
通过实验验证，证实学
生自己的猜想。

同时使
学生认识到科学的猜
想需要用实验事实来
验证，体验科学探索的
喜悦。

【结尾】今天我们不仅编制了地球
上的周期表，还编制了开普勒452b
星球的元素周期表。

但是宇宙无止
境的，科学无止境，探索无止境，
只要我们手握科学的真理，严谨的
科学态度，更多的元素等待你们去
发现，更神奇的宇宙等待你们去探
索，未来的“门捷列夫”将在你们
中间诞生！
【聆听、回顾】
板书设计
第二课时元素周期表及应用
一、编制元素周期表
二、元素周期表的结构
1、周期：短周期、长周期、不完全周期
2、：族七个主族、0族、七个副族、第八族
三、元素周期表的发展史
作业与评价
探究作业1：随着化学学科的发展，在很多其他学科中不可避免的会涉及到更多的化学知识和内容，而为了更好的配合其他学科的应用，现代化学周期表又会在形式上作出很多各种改变，请你找找看它们分别变成了什么样？为什么要这么改变？变化后内在的实质有没有变化？
探究作业2：在门捷列夫提出元素周期表之前，还有很多位科学家在早期的元素周期表形成过程中给出了自己的想法，请你搜集一下这些科学家所提出的元素周期表，并比较一下和门捷列夫编排周期表的思路和方法，有什么异同点？他们的周期表对门捷列夫编制的周期表有什么影响？
动手作业：请你再设计一个不同于现代化学元素周期表的形式，但又能反映出元素周期律变化规律的“你的”元素周期表。

评价：
本节课的作业均为开放性的问题设计，所以在进行作业评价时，我按照如下几个原则进行评价，以期取得更好的教学效果，真正体现化学的学科内涵和育人价值：
1、激励性原则
每一个学生都有发展的潜能，都有成才的愿望和需要，都可以在原有基础上获得发展。

作业评价应体现对学生的激励作用，让学生主体得到尊重，让学生更多的品尝到学习成功的喜悦。

传统作业中当学生作业出错时，常使用触目惊心的“×”，这往往会挫伤学生的自尊心，引起学生的反感，降低学习的积极性。

因此在这次的作业评价中将不会出现“×”，而是用深受学生喜爱的感化性符号和激励性语言取而代之，以增强不同类型学生的学习信心，诱发内在的智力潜能，切实让学生在作业中体验成功的快乐，激励他们努力学习。

特别是对学习比较滞后，作业效果不佳的学生，更要以激励为主，改变一贯沿用的作业评判符号，树立学生对作业的信心，让评价成为师生间情感交流的载体，充分体现教师语言尤其是激励性语言的作用。

2、主体性原则
学生是学习活动的主体，更好地体现学生学习过程中的主体性，离不开教师的引导和帮助。

作业评价应充分调动学生学习的主动性和积极性，通过评价让学生及时调整自己的作业行为，了解自己的学习情况，关心自身的学习提高，进一步发展自己的潜能。

3、多元性原则
本次的作业评价不能采用“一刀切”的方法，要多层次、多角度地对作业进行评价。

只有评价方法与形式多样化，才能符合不同层次学生的身心发展特点。

尤其是本次的动手作业，教师可以尝试采用教师评价、学生自我评价、师生共同评价巧妙结结合的方式，体现出评价“多元化”的特点，在不同的情况下就可以起到事半功倍的效果。

4、发展性原则
发展性原则要求在学生探究过程中，教师为学生确定个体化的可实现的发展目标，同时不断地收集学生在学习活动中的信息，根据学生的具体情况，对其提出具体可行的改进建议。

发展性原则不是仅要求老师重视学生的现在，而是要考虑到学生的过去，更着眼于学生的未来，它所追求的是学生在探究过程中所形成科学的探究态度、良好的探究习惯以及掌握初步的探究方法，形成基本的探究能力，使评价有效地发挥它的“激励”和“改进”功能。

最后，无论化学作业设计有多么新颖，方法有多么先进，如果评价方法不改进，新内容和新方式的价值就无法实现，因此改变化学作业的评价方式对新课程的全面实施至关重要。

在适合现代化学教学的评价中，一方面，教师可以从作业反馈中了解学生对知识和技能的掌握情况，适时调整教学目标和教学进度、改进教学方法。

另一方面，学生可以从教师的反馈信息中了解自己的学习情况，以便及时矫正自己的认知偏差，改进自身的学习策略，促进吸收所学的知识。

附页
开普勒-452b星球十种元素的相关信息
A B C D E F G H I J 原子量 1.0 6.2 24.2 3.8 17.0 31.0 21.6 26.9 36 11.4
常见化合价+1 +1 +2 0 +5
-1
+5
-1
+1 未知0 +2
最外层电子
数
1 1
2 2 5 5 1
3 6 2
开普勒-452b星球周期表
A D
B J E
G C H X F I。