《元素周期律教学设计》

元素周期律

一、教材分析

本课题有三大核心价值

学科知识的建构价值：本课与《化学1》的内容相衔接，从具有元素化合物的学习进入物质的微观世界，以元素周期律为线索，进一步学习和解决三大核心问题，即什么是元素周期律？元素周期律的本质原因是什么？学习元素周期律的意义？通过学习，将进一步探索微观结构与元素性质的关系，为后续从微观结构角度认识物质多样性起奠基作用。

学生认识方式发展价值：通过本课的学习，帮助学生在所学的元素化合物知识的基础上，初步建立物质的微粒观，认识元素及其化合物的性质决定于它的结构。通过归纳和演绎的方法，发展学生逻辑思维能力，建立起结构递变，性质递变的认知模型。

学生认知情感价值：元素周期律对于科学研究具有重要的指导意义，学生通过对元素周期律的学习，认识化学理论对化学实践的指导意义，感受化学世界所体现的对立和统一，认识科学家对化学学科发展的贡献，感悟科学发现和研究的艰辛，激发学生研究化学科学的激情。

根据新课程标准和材料内容分析，考虑到学生已有的认知结构、心理特征及生活经验，制定如下学习目标：

目标1：通过性质实验、资料阅读与分析，探究随着元素核电荷数递增，元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价、元素的金属性和非金属性等的递变规律，认识元素周期律。

目标2：通过实验探究培养学生通过实验现象分析、探索元素性质规律的能力。

目标3：通过元素周期律的发现历程，了解元素周期律的意义，领悟科学发现的意义，培养科学精神。树立由量变到质变的辩证唯物主义观点。

重点：元素性质的递变规律

难点：同周期、同主族元素性质的递变规律

二、教学过程设计

为了突破重点和难点，达成以上学习目标，我在教学过程中设置了五大学习任务：任务1：感知最外层电子数呈周期性变化

学习活动：

2019年的到来非常的开心，因为联合国会议上宣布2019年“国际化学元素周期表年”以此纪念元素周期表诞生150周年，1869年门捷列夫发现元素周期律，从此揭开元素间联系和规律的神秘面纱，使化学学科乃至科学学科进入高速发展的阶段。今天这节课就让我们在前人的研究基础上结合我们具体的实际情况，初步了解和学习元素周期律。

设计意图：创设情景，激发学习兴趣，明确学习课程，导入新课，诊断学生对信息社会的关注水平。

教师投影展示1-18号元素原子结构示意图。学生完成任务，在白板上摆出1-18号原子的最外层电子数。根据图表总结出原子最外层电子数随核电荷数递增的变化规律。

目的：让学生自主生长核外电子排布周期性变化的规律，诊断并发展证据推理、模型认知的水平素养。

任务2：感知元素原子半径呈现周期性变化

学习活动：

1、展示3-9号、11-17号元素的原子半径数据表格（稀有气体除外）。在书本（P4）

坐标系上用光滑的曲线连接起来。根据图表总结出原子半径随核电荷数递增的变化规律。

2、学生讨论为什么同一横行中从左往右原子半径从大到小？同一竖列从上到下原

子半径从小到大？总结影响半径的因素（核电荷数和电子层数）

目的：让学生自主生长原子半径周期性变化的规律，诊断并发展证据推理、模型认知的水平素养。

任务3：感知元素最高正化合价和最低负化合价呈周期性变化

学习活动：

1、以常见的钠和硫元素举例说明，元素的最高正价、最低负价由最外层电子的得

与失的情况决定。最外层电子得与失的动力是什么？往往是为了达到稳定的结构，从而降低自身能量。“8电子结构”是最常见的稳定结构、完美结构。

2、正确书写1-18号（除氢和稀有气体）的最高正价和最低负价。金属只有正价，

至今尚没有发现+6价的氧和+7价的氟。

3、在白板坐标系中标出元素最高正价和最低负价，总结出元素主要化合价随原子

序数递增的变化规律。非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等8。

目的：让学生自主生长元素主要化合价周期性变化的规律，诊断并发展证据推理、模型认知的水平素养。

任务4：探究元素金属性和非金属性呈周期性变化（以第三横行元素为例）

学习活动：

以常见元素钠和氯为例，在化学反应中钠容易失去电子，氯容易得到电子。失去电子的称为金属性，得到电子的称为非金属性。

1、探究元素的金属性（Na、Mg、Al）强弱

金属性强弱的判断依据：（1）单质与水或酸反应产生H2的难易程度；

（2）最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱；

（3）单质间的置换反应

①通过学生实验设计—实验观察—证据推理探究金属置换氢气的难易程度（学生实验）

②查阅《兰氏化学手册》得到最高价氧化物对应的水化物的碱性的电离常数，通过文

献证据比较金属性强弱

2、探究元素的非金属性（Si、P、S、Cl）强弱

非金属性强弱的判断：（1）与氢气反应生成氢化物的难易程度，或氢化物的稳定性；

（2）最高价氧化物对的水化物的酸性强弱。、；

（3）单质间的置换反应。

①通过查阅资料，文献证据比较非金属性强弱

②查阅《兰氏化学手册》得到酸对应的电离常数，通过文献证据比较非金属性强弱 ③教师演示实验：磷酸和硅酸钠反应，制取硅酸。（原理强酸制弱酸）

3、结论：同一横行元素，从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 任务5：提炼归纳元素周期律，

学习活动：

1、元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。

2、元素周期律的实质：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。

三、板书设计

随着核电荷数递增

1、 元素最外层电子数（1-2，1-8，1-8）

2、 元素原子的半径

同一横行，逐渐减小；同一竖行，逐渐增大

影响因素：①核电荷数②电子层数

3、 元素的最高正化合价与最低负化合价（+1—+7 ，-4—-1） 周期性变化

最高正化合价=最外层电子数 结构

最低负化合价=最外层电子数-8

非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等8 性质

4、 元素金属性与非金属性

同一横行，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱

磷蒸气与氢气反应生成磷化氢 光照或点燃与氢气化合生成氯化氢 PH 不稳定 HCl 稳定 单质得电子能力： 硅 氯 增强

元素非金属性： 从左到右 由弱到强