元素周期律-教学设计

《元素周期律》教学设计【教学理念】高中化学课堂要体现“以学生为主体，教师为主导”的教学理念。本节教学设计以学生为主，在课堂中创设学生自主学习，积极主动的教学环境。充分利用学生的生活经验，密切联系生活和社会实际，把新化学知识融入到创设的情景中，采用问题启发式、讨论法，实验探究法等教学方法，实现新的知识与学生已有的知识融合。让学生亲历科学探究过程，从而学会学习，乐于学习。【教材分析】本节内容位于苏教版《化学2》专题一第一单元核外电子排布与周期律中的一节内容。本专题是在学生学习了《化学1》中的元素化合物知识的基础上，帮助学生初步建立物质的微粒观，认识元素的及其化合物的性质取决于它的结构，为后续章节《物质的结构与性质》、《有机物化学基础》模块的学习打下基础。同时，帮助学生通过学习认识模型和化学用语在化学概念和理论学习中的作用，感受化学世界体现的对立和统一。从知识结构上看，本节内容从原子核外电子排布规律入手，了解元素周期律，然后通过实验探究认识元素的结构决定元素的性质，它们的性质也符合一定的规律。【学情分析】我所面对的对象是普通高二的学生，通过一个学期的化学学习，学生已经初步学会了对比、分析、归纳等逻辑方法并能简单应用。同时已经具有一定的实验能力。在学生已有的知识结构和方法的基础之上学习元素周期律，能更好的接受学习。但是处在这个年龄段的学生逻辑思维不够缜密，对实验现象的分析和概括不够全面、详细。因此，在教学过程中需要教师对他们进行适宜的引导。从而进一步培养学生的实验能力。【教学目标】（一）、知识与技能：了解元素原子核外电子的排布规律，知道原子半径、元素的金属性和非金属等随元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。（二）、过程与方法：通过对元素周期表规律的探究，以及元素性质的规律性的探究，学会分析、总结规律，并能从中获得相关的知识。（三）、情感态度与价值观：通过小组合作，解决问题，培养学生的合作交流的意识，通过对元素性质实验的探究，养成事实就是的科学态度。通过对图表的分析，培养学生的分析归纳能力。【教学重难点】教学重点确定为元素原子的核外电子排布规律。教学重点确定为元素化合价随原子序数的递增而呈现周期性变化规律。【教学方法】采用教法有实验探究法，多媒体辅助法，练习法。采用实验探究法是为了把学生从过去的被动接受转化为主动探究，响应了新课标，以学生为主体，以教师为主导的教学理念，使新的知识与学生已有的知识体系形成有意义的构建，再通过多媒体辅助教学，加深学生的直观认识。最后通过练习使对新的知识进一步的巩固。采用的学法主要小组讨论法和分析总结法。在教学过程中，通过对所呈现的学习资料的分析、概括和总结法，得到自己的想要的知识，从而培养学生的分析总结能力，体现学生学习的自主性。同时通过实验演示、观察来推断具体的理论知识，培养学生的实验能力。【课时安排】1课时【课型】新授课【教学用具】多媒体类型：PPT实验多媒体来源：教师自制实验室多媒体使用：播放教师演示多媒体效果：增加课堂生动性加深学生的理解【教学手段】多媒体辅助教学以实验演示为主图突破重难点【教学过程】环节一：故事设疑，导入新课【教师活动】：教师播放PPT，上面出现的是一段关于门捷列夫利用元素周期律预言镓元素的性质的故事。同学们，你们知道是什么神奇的规律让门捷列夫大胆的猜测嫁的性质吗？今天我们就一起学习下这个神奇的规律。【设计意图】:以化学小历史的形式导入新课，有利于增加学生对化学认识的同时引发相关的思考，这样做能够很好的激发学生的学习兴趣，使之转化为强烈的求知欲。环节二：知识回顾，展开新课【教师活动】：播放PPT，上面呈现的是1~18号元素的核外电子排布示意图。展示电子层模型示意图，给学生感性认识，更易于理解电子的分层排布。通过自主阅读教材内容，理解电子层与电子能量的关系以及电子层的符号表示方法。【学生活动】：复习原子结构示意图，学生观察书P13表1－2，并观察多媒体展示的稀有气体的电子层排布情况，学生自主归纳总结核外电子的排布规律。由于书上只是提供了1－20号元素的电子层排布，如果要推出核外电子排布的基本规律。【教师活动】：关于元素的排布示意图，我们上节课就已经学习过了。同学们回忆下上节课的相关知识点，并思考PPT上的所有原子的最外层电子数是否存在什么规律？【学生分析】：、、、、【教师活动】：PPT展示关于1~18号原子的最外层的电子数的分布的折线图。由此我们可以发现原子的最外层的电子数的分布呈现一定的周期性。由于书上只是提供了1－20号元素的电子层排布，如果要推出核外电子排布的基本规律，我认为还需要增加稀有气体的电子层排布，所以在教学时补充了这一点，这更有利于学生准确地推出核外电子排布规律：（1）能量最低原则：核外电子总是先排能量低的电子层，然后由里到外，依次排在能量高的电子层；（2）每个电子层最多排2n2个电子；（3）最外层≤8个电子（当K层为最外层时不能超过2），次外层≤18个电子，倒第三层≤32。【教师总结】：随原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈周期性变化。【设计意图】布鲁纳说过：影响学生最重要的是学生已经知道了的知识。有效的知识回顾情境可以使学生的思维得到很好的预热。这部分我通过对旧知识的回顾，从学生已有的知识来推断新知识，这样的学习方法符合学生的认知规律，从而使新旧知识之间构成一个有意义的构建。【教师活动】：既然原子的最外层的电子排布存在一定的规律性，那么原子的半径又是如何变化的呢？同学们阅读相关数据，以四人为一小组讨论有哪些规律，并动手绘制出原子半径与最外层电子数的关系图。【学生活动】：观察数据，分析讨论并总结。并绘画图线【学生回答】：关于原子半径的变化，第二周期变化规律从大到小，第三周期也是从大到小。同一周期，随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐减小，几个周期一起来看，对于原子半径，同一横行，原子半径逐渐减小；同一纵列，原子半径逐渐增大。【教师活动】：对于行与行之间表现出来的变化趋势,就不难发现原子半径呈现周期性变化。（稀有气体元素除外）原子半径为什么出现从大到小的周期性变化呢？同学们想想原子半径受哪些因素影响呢？提示：试着从原子结构的角度考虑看看，有没有同学能发表一下你的看法呢？【学生思考】【教师活动】同周期原子，核外电子层数相同，随着核电荷数的递增，核对外层电子的引力就逐渐增强，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外）。那么同理，同族原子，从上而下，有效核电荷数增加不多，随着电子层数增多，核对外层电子的引力就减弱，这样原子半径就逐渐增大了。【归纳总结】（1）同一周期元素，电子层数相等，从左到右，最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，最高正价逐渐升高，最低负价从IVA族开始，从-4变到-1.（2）随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。【设计意念】这个年龄段的学生已经初步学会了对比、分析、总结的学习方法。因此在这个环节，让学生去阅读相关的图表数据，并对他们进行分析和概括，培养学生分析总结的能力。通过小组的交流与讨论，结合小组成员的智慧。加强学生的合作交流意识。环节三：由浅入深，循序渐进【教师活动】：我们都知道结构决定性质，那么元素的性质是否也呈现一定的变化规律呢？我们先从最简单的金属单质看下。老师这里给出三种金属元素，钠、镁、铝。大家根据PPT上的信息提示，设计实验方案，比较三者的金属性的强弱。【学生活动】：【教师活动】：点评学生设计的实验方案，接着演示课本上活动与探究的三个实验。通过这三个实验同学们发现这三者金属性的强弱分别是什么了吗？【学生回答】【教师总结慨括】：我们由此可以知道元素周期表中，从左向右元素的金属性是减弱的，从上到下元素的金属性是增强的。【教师活动】：我们知道了元素的金属性是这么变化的，那么元素的非金属性是怎么变化的呢？我们知道可以从元素的氢化物的稳定性来判断元素非金属性的强弱。同学的阅读课本探究活动二的相关内容，然后试着概括下它存在哪些规律？【学生活动】：学生阅读课本内容并概括总结。【教师总结】：由这些元素对应的氢化物的稳定性，我们可以概括出元素周期表从左到右元素的非金属性增强，从上到下元素的非金属性减弱。【教师活动】：我们已经知道，核外电子排布，尤其是最外层电子数直接影响着元素的化合价，那么我们可不可以预测一下这些元素的化合价也存在相应的规律？同时说明：由于金属元素的原子最外层电子数大多都少于4个，故在化学反应中易失去最外层电子而表现出正价，即金属元素的化合价一般为正，相反，非金属元素通常得电子，化合价为负。当然，如果是几种非金属元素化合时，有些元素就会表现出正化合价。那事实上到底是不是我们预测的这样呢？现在请大家结合表格中给出主要化合价，首先，它们的化合价是不是跟最外层电子数目有着一定的联系啊？【学生分析数据并的到相关的结论】：（1）元素最高正化合价=元素原子最外层电子数，这里要注意的是氧跟氟不显正价的（2）元素最高正化合价+|元素最低负化合价|=8。【教师总结】：随着元素原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性的变化。（除稀有气体元素）【设计意图】：在探究元素金属性的分布规律时，关于那三种元素，通过上个学期的学习，学生已经有很深入的了解了，在这个环节让学生结合相关的信息提示进行实验方案的设计，有利于培养学生的实验能力和加强学生的逻辑思维的缜密性。再者结合实验进行教学，有利于把学生从过去的被动接受转变成主动探究，让学生通过自己的观察和分析来得到自己想要的知识。培养学生的分析概括能力。环节四：练习巩固，课堂总结【教师活动】：下面我们来做几道题目看看大家的掌握情况。PPT播放题目。【反馈练习】1、原子序数为1～18的元素，随着核电荷数的递增而不呈现周期性变化的是（B）A.电子层数B.核外电子数C.原子半径D.最外层电子数2、下列各组元素性质递变情况错误的是（C）A.Li、Be、B原子最外层电子数依次升高B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C.B、C、N、O、F原子半径依次升高D.Li、Na、K的原子半径依次增大3、一般来说，非金属元素R的原子最外层电子数为N，则这种元素的最高正化合价为+N,最低负化合价为-(8-N)。（1～18号元素的化合价主要由最外层电子数决定。）【教师结合板书总结今天上课的内容】：通过这结课的学习我们已经知道随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半径和化合价、元素的性质都呈现周期性的变化。【设计意图】：在这个环节，通过几个典型的练习来检验学生对今天所学的知识是否充分掌握。同时我也可以通过这个环节及时得到教学反馈，从而可以进行及时的进行补充说明。利用最后的黄金两分钟，结合板书让学生回顾记忆本节课的内容。【板书设计】元素周期律一、原子最外层电子的排布规律二、原子半径随核电荷数的递增的变化规律三、元素的金属性、非金属性的变化规律四、元素的主要化合价的变化规律