鲁科版高中化学必修2-1.2 元素周期律和元素周期表-教案设计

元素周期律和元素周期表
【教材分析】
本节教材采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质（元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力）和原子结构的关系从而归纳出元素周期律，揭示元素周期律的实质；再在元素周期律的基础上引导他们发现周期表中元素排布的规律，认识元素周期表的结构，了解同周期、同主族元素原子结构的特点，为下一节学习同周期元素性质的递变规律，预测同主族元素的性质奠定基础；同时，以铁元素为例，展示了元素周期表中能提供的有关元素的信息和金属与非金属的分区；最后以II a族、VA族、过渡元素为例分析了同族元素结构与性质的异同。

【教学目标】
知识与技能目标
1．让学生认识元素周期表的结构以及周期、族的概念，
2．理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。

过程与方法目标
1．通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，培养学生学归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。

2．通过探究，激发学生主动学习的意识。

并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。

情感态度与价值观目标
1．通过对元素周期律的发现及元素周期表的编制过程的了解，使学生正确认识科学发展的历程，并以此来引导自己的实践，同时促使他们逐渐形成为科学献身的高贵品质。

2．使学生了解元素周期律和周期表的意义，认识事物变化由量变引起质变的规律，对他们进行辩证唯物主义教育。

【教学重难点】
1．元素周期表的结构、周期的概念。

2．元素在周期表中的位置与原子结构的关系。

【教学准备】
1．画出前三周期元素的原子结构示意图。

2．观察附录中的元素周期表一共有多少行？多少列？分别有多少种元素？
3．查一查在周期表中同学们熟悉的元素在周期表中的位置
【教学方法】
启发诱导阅读探究讨论归纳。

【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、复习提问：
1．元素周期律的定义？
2．元素周期律的实质？
3．随着原子序数的递增，元素的哪些性质呈现周期性变化？
4．影响微粒半径大小的因素及半径大小比较的方法？请举例说明
二、学生复习、讨论：
学生回答：（四位同学单独回答）
1．定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

2．实质：元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。

3．随着原子序数的递增，原子最外层电子排布、原子半径、元素的主要化合价呈现周期性变化。

4．影响微粒半径大小的因素及半径大小比较的方法：
电子层数相同，质子数越多，吸引力越大，半径越小。

如：r(Mg)＞r(Al)＞r(Si)
最外层电子数相同时，电子层数越多，电子数越多，半径越大。

如：r(I)＞r(Br)＞r(Cl)＞r(F)
核电荷数相同时，电子数越多，半径越大。

如：r(Na)＞r(Na+)，r(Cl)＜r(Cl-)，r(Fe)＞r(Fe2+)＞r(Fe3+)
引入新课：元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间的相互联系和变化规律，如何把这种规律具体地表现出来呢？
板书：元素周期表
投影：前三周期元素的原子结构示意图。

三、问题讨论：
由1—18号元素的原子结构分析
1．每一横行有什么相同点？
2．每一纵行有什么相同点？
生每一横行的电子层数相同，每一纵行的最外层电子数相同（除稀有气体元素外）
教师引导：根据元素周期律，把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行；再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。

这样，就可以得到一个表，这个表就叫元素周期表。

元素周期表有不同的形式，我们这里介绍的是其中一种常见的形式。

元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，是我们学习化学的重要工具。

下面我们就来学习元素周期表的有关知识。

首先，我们来认识元素周期表的结构。

师观察附录中的元素周期表，通过周期表，我们可以了解元素的哪些信息？
生
（1）通过周期表，我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、相对原子质量、价电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。

（2）周期表还告诉我们哪些是金属元素，哪些是非金属元素。

师
1．请用红笔画出金属元素、非金属元素的分界线。

2．周期表里每一个格都代表了什么？它里面的各项符号都表示什么含义。

如
生画金属元素、非金属元素的分界线，以上符号分别表示原子序数、元素名称、元素符号、相对原子质量。

总结陈述：通过周期表，我们还可以对元素进行分区，在硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，虚线的左侧为金属元素，右侧为非金属元素；位于虚线附近的元素，既表现金属元素的某些性质，又表现非金属元素的某些性质。

投影：注意：只有金属元素和非金属元素之分，没有两性元素；金属元素只是在某些方面表现出非金属元素性质，反之亦然。

四、启发诱导
师观察元素周期表有多少个横行？多少个纵列？
生有7行，18列。

师我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期，每一个纵行称作一族。

下面，我们先来认识元素周期表中的横行——周期。

板书：周期
五、交流研讨
1．画出第3周期元素的原子结构示意图
2．把不同的元素排在同一个周期的依据是什么？
生依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。

问周期序数与什么有关？
生周期序数等于该周期元素具有的电子层数。

师如此，我们可以得出如下结论：
板书周期序数=电子层数
投影练习已知镁元素和溴元素的原子结构示意图：
它们分别位于第几周期？为什么？
生镁有三个电子层，位于第三周期；溴有四个电子层，位于第四周期。

师请把所得结论与元素周期表相对照，看是否正确。

学生看元素周期表
周期表的有关知识
类别周期序
数
起止元素
包括元素种
数
核外电子层
数
短周期1H—He 2Li—Ne 3Na—Ar
长周期4K—Kr 5Rb—Xe 6Cs—Rn
不完全周期7
Fr—112
号
类别周期序
数
起止元素
包括元素种
数
核外电子层
数
短周期1H—He21 2Li—Ne82 3Na—Ar83
长周期4K—Kr184 5Rb—Xe185 6Cs—Rn326
不完全周期7
Fr—112
号
267
六、总结陈述：
1．元素周期表中，我们把1．2．3周期称为短周期，4．5．6周期称为长周期，第7周期称为不完全周期，因为一直有未知元素在发现。

2．从上面我们所填表的结果可知，在元素周期表的7个周期中，除第1周期只包括氢和氦，第7周期尚未填满外，每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始，逐步过渡
到最外层电子数为7的卤素，最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。

3．记住每个周期所含元素的种数，有助于推断原子序数一定的元素在周期表中的位置。

七、教师引导：
4．5．6周期均为长周期，从周期表上看4．5．6周期在结构上并无什么区别，为什么第6周期的元素种类比第4．5周期的元素种类要多14种？
交流·研讨：因为在周期表中有两个特殊的位置，镧系和锕系。

57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素，位于第6周期中第3列。

第7周期中，89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质也十分相似，总称锕系元素，位于第7周期中第3列。

为了使表的结构紧凑，将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内，并按原子序数递增的顺序，把它们分两行另列在表的下方。

归纳：
（1）组成：行叫，共有周期，三短三长一不全。

（2）周期序数=数
过渡学完了元素周期表中的横行——周期，我们再来认识元素周期表中的纵行——族。

观察与思考：在周期表中共有多少列？分为哪些族？
生阅读、观察、交流、研讨
概括总结：
主族（A）：共7个主族，包括长周期和短周期元素
族副族（B）：共7个副族，只包括长周期元素
（18个纵行）第VIII族：包括8．9．10三个纵行的元素
0族：稀有气体元素
观察与思考：在周期表的１８个纵行１６个族中，各族从左到右的排列顺序如何？请按顺序书写。

学生书写在元素周期表中，各族从左到右依次是：
列1．2．3．4．5．6．7．8．9．10．11．12．13．14．15．16．17．18
族I a II a III b IVBVBVI b VII b VIIII b II b III a IVAVAVI a VII a0.
师注意：VIII族不是VIIIB族
观察与思考：在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少种元素？
生在所有族中，第III b族包括镧系和锕系元素，因此元素最多，共有32种元素。

理解应用：应用周期表的结构可以推测一定原子序数的原子在周期表的位置。

据周期表结
构，推测原子序数为85号的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？
分析：推测元素在哪一周期：85-2-8-8-18-18=31，减5次后小于32，为第6行，第六周期；推测在哪一族：第六行的最后一列元素应为第32个，从减出的数据为31可以推出它是在第17列，为第VII a族。

生书写原子序数为85号的元素在周期表中的位置：第6周期VII a族
思考与探究：仔细观察元素周期表，每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何？可能还有几种非金属元素未被发现？
方法指导
（1）利用元素周期表的金属与非金属的分区图，直接进行推测；
（2）利用周期表中周期序数与非金属元素种数的关系，进行归纳概括
归纳概括：除第一周期外，周期序数+非金属种数=8
故，随着周期数的递增，设周期序数为n，则非金属元素种数为（8-n）。

联想、质疑：元素周期表是化学学习和化学研究的重要工具，请大家概括它的结构。

小结、板书：
短周期（一、二、三行）（元素有2．8．8种）
周期长周期（四、五、六行）（元素有18．18．32种）
不完全周期（七行）（元素有26种）
元素周期表结构
主族（1．2．13．14．15．16．17列）A族
族副族（3．4．5．6．7．11．12列）B族
零族（18列）
第VIII族（8．9．10列）
师短周期元素、长周期元素和不完全周期元素分别包括哪些族元素？
生短周期元素只包括主族和零族元素；长周期元素和不完全周期元素均包括主族、副族、Ⅷ族、零族元素。

达标检测：根据周期表的结构来推测32号和54号和118号元素在元素周期表的位置。

并与元素周期表相对照。

方法导引：
法一直接应用周期表的结构推测
法二
达标练习：
1．A．B．C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。

A．C两元素的
原子核外电子数之和等于B元素原子的质子数。

B原子核内质子数和中子数相等。

（1）写出A．B．C3种元素的名称______、______、______。

（2）B位于元素周期表中第_______周期_______族。

（3）C的原子结构示意图为___________。

2．原子序数为３４的元素位于（）周期，（）族，属于（）类单质；原子序数为５６位于（）周期，（）族，属于（）类单质。

【板书设计】
一、元素周期表
短周期（一、二、三行）（元素有2．8．8种）
周期长周期（四、五、六行）（元素有18．18．32种）
不完全周期（七行）（元素有26种）
元素周期表结构
主族（1．2．13．14．15．16．17列）A族
族副族（3．4．5．6．7．11．12列）B族
零族（18列）
第VIII族（8．9．10列）
周期序数=电子层数
主族序数=原子最外层电子数
【作业布置】
1．画出元素周期表的框架图，在左侧标出周期数，在上方标出列数和族序数，画出金属、非金属的分界线。

【教学反思】
在整个教学过程中，让学生时刻观察元素周期表，让他们去探索发现元素周期表的奥秘。

同时在方法上多加指导，教会学生怎样根据周期表的结构掌握每一周期能容纳多少种元素，怎样根据每一周期能容纳的元素种数判断某元素（已知原子序数）在周期表中的位置，同时还要强调族的表示要规范，分清A族、B族、第VIII族。

使其达到不仅知道、理解还会应用。

为了巩固学生对元素周期表结构的认识让学生绘制元素周期表的框架图，从学生的绘制情况看元素周期表的边界不是很清楚，需要继续加强。