元素周期律的发现和应用教学设计

《元素周期律的发现和应用》教学设计

一．设计理念

（一）对教材的理解和安排

1．教学内容

本节内容选自高级中学课本《化学》（上科版，一年级用）7.3节《元素周期律的发现和应用》。这是教材中为数不多的包含化学史内容的章节，它不仅介绍了元素周期律发现的曲折历程，以及在这一过程中起到关键作用的化学家，而且还穿插了元素周期律运用的事例，在丰富的材料中凸显这一定律在科学上的重要地位和作用。

2．教学目标

（1）知识目标

掌握元素在周期表中的位置，原子结构和元素的化学性质三者的关系。

（2）能力目标

通过元素周期律的导出，培养学生根据事实和数据归纳物质变化规律的科学方法：结合元素周期表的应用。培养学生的推理能力。

（3）思想教育目标

通过元素周期律发现史的教学，进一步激发学生学习化学的兴趣，培养学生的探索精神和实事求是的科学态度。

学会科学的思维方法。

3．教学重点和难点

（1）元素在周期表中的位—构—性三者的关系。

（2）元素周期律的应用。

4．教学流程

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（二）教学模式和教学策略设计

著名的法国科学家郎之万说过，科学的教育是“在于对定律的说明，同时却也在于那些定律的历史。”“说明”和“历史”，在科学教学中是不可分割和相辅相成的。对元素周期律的学习，不仅仅是让学生掌握这些知识，更在于让学生去体验知识、原理的学习过程，把感受内化为认知结构，培养包括观察能力、思维能力、解决问题的能力等各种学习能力，及培养他们科学研究的态度和方法。为了最大限度的达成这一教学目标。在这节课的教学中我采取了“引导—探究”的教学模式，旨在通过教师的引导，学生的探究，让学生获得知识，提高能力，体验成功。

1．教学程序

2．操作说明

⑴课题—兴趣

在上课前，布置学生查找资料，撰写3分钟左右的讲演稿，并提供如下有关元素周期律发现历史的专题：

①德贝莱纳与纽兰兹的初步探索。

②迈尔的承前启后。

③门捷列夫的集大成。

④元素周期表的新发展。

再从学生撰写的文章中加以选择，确定其讲演内容及讲演人。让学生在元素周期律发现史的史料搜寻过程中激发其

对这一发现过程的兴趣，初步体会：元素周期律是科学发展的必然结果，是科学家们前赴后继探索的结晶！

⑵分析—讲演

从同学的讲演素材中发问，引起同学的讨论，从正误对比中让同学理解：每一位科学家在元素周期律的发现过程中的贡献及其错误所在。具体如下：

①德贝莱纳与纽兰兹：发现元素的性质有周期性的重复，

但却未给没有发现的元素留出空位。

②迈尔：最大的贡献在于区了主族和副族，并给未被发

现的元素留了空位。

③门捷列夫：发现了元素周期律，但仅按相对原子质量

排序，导致其错误的预言。

在这一系列的正误分析中，让学生明白了元素周期律的表现形式—元素周期表的排列的由来，并从中认识到元素的性质与其在周期表中的位置以及元素原子结构这三者之间密

切的联系。

⑶设问—验证

在前面分析的基础上，提出门捷列夫的困惑以及晚年所犯的错误。使学生牢固确立“结构——位置——性质”这三位一体的关系，并进而通过一系列的课堂练习，让其验证这一关系，并巩固这一关系。

⑷展示—提高

随着科学的进一步发展，元素周期表也得到不断的补充和完善。通过丰富的互联网资源，展现一些书本上没有的信息：各种不同形式的周期表以及相关网页。进一步激发其学习的兴趣。并通过核稳定区图的展示，向学生说明。周期表的发展方向，激励其对这一问题的进一步探索。理解学无止境这一颠扑不破的真理！

二．教学过程

［课题引入］科学史上的每一个重大的发现，都是科学发展

的必然结果，总有一段曲折而不平凡的过程。总会

产生几颗光芒四射的科学巨星，是科学家们前赴后

继探索的结果，更是人类智慧的结晶。这节课就让

我们来回顾和体验化学史上最重大的发现—元素周

期律的发现历程。

［多媒体］元素周期律发现历程

［讲解］化学起源于什么呢？对中国来说，它发端于人们对长寿的企盼，起源于炼丹术；对西方而言，它

发端于人们对黄金的向往，起源于炼金术。

［多媒体］炼丹术和炼金术

［讲解］到十九世纪初，人们已经发现了63种元素，关于各种元素的性质的资料积累日愈丰富，但是资

料却是繁杂纷乱的。于是整理这些资料，概括这些

感性知识，从中摸索出规律，成为一个急待解决的

课题。

［多媒体］德贝莱纳（1829）

［学生讲演］德贝莱纳与“三元素组”

［多媒体］纽兰兹

［学生讲演］纽兰兹与“八音律”。

［多媒体］“三元素组”和“八音律”

［提问］与现代元素周期表比较，为什么“三元素组”和“八音律”会失败？

［学生讨论］（略）

［归纳］1．相对原子量值有错误。

2．未给没有发现的元素留出空位，只是机械的按相对原子量大小排序。

3．它们的贡献在于：发现元素的性质有周期性的重复。

［多媒体］迈尔

［学生讲演］迈尔与《近代化学原理》。

［讲解］迈尔的贡献在于区分了主族和副族，并给没有发现的元素留出了空位。

［多媒体］迈尔的元素周期表

［讲解］科学的巨星诞生了。

［多媒体］门捷列夫

［学生讲演］门捷列夫小传。

［讲解］1907年2月2日，这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞。他为元素周期律的揭示

做出了卓越的贡献。

［多媒体］门捷列夫《元素性质和原子量的关系》论文要点

［讲解］正如门捷列夫所指出的，周期律的全部规律性都表述在这些原理中。其中最主要的是元素的物理

和化学性质随着原子量的递增而做着周期性的变

化。