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元素週期律的教學設計

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  篇一:元素週期律的教學設計

  教學目標:

元素週期律的教學設計

知識技能:讓學生初步掌握原子核外電子排布、原子半徑和元素主要化合價的週期性變化;瞭解金屬、非金屬在元素週期表中的位置及其性質的遞變規律;認識元素性質的週期性變化是元素原子的核外電子週期性排布的結果,從而理解元素週期律的實質。

過程與方法:通過元素週期律的推出及運用,初步培養學生抽象歸納以及演繹推理能力;在學習中提高自學能力和閱讀能力。

情感態度價值觀:結合元素週期律的學習,幫助學生樹立由量變到質變以及“客觀事物本來是相互聯絡的和具有內部規律的”辯證唯物主義觀點。從週期律的匯出,培養學生學習自然科學的興趣以及探求知識、不斷進取的優良品質。結合週期律的推出,使學生初步掌握從大量的事實和資料中分析總結規律、透過現象看本質、巨集觀與微觀相互轉化等科學抽象方法。

  教材分析:

《元素週期律》是本章的第二節,本節包括三個部分內容:原子核外電子排布、元素週期律、元素週期表和週期律的應用。第一課時涉及的主要是原子核外電子排布規則以及原子結構、元素化合價隨原子序數的遞增而呈現週期性變化規律。元素週期表中同週期同主族元素性質的規律,是在原子結構的基礎上建立起來的,因此原子結構與核外電子排布的內容是元素週期律和元素週期表的知識基礎。考慮到新課改的要求,本部分內容有所降低,只是介紹了電子層的概念,對於排布規律示作介紹,但為了便於教學以及學生對以後知識的理解,可作適當的擴充套件,讓學生了解簡單的排布規律。元素週期性的教學要注重“週期性”的理解,同時根據新課改的要求,儘量發揮學生學習的自主性,鼓勵學生自主總結出規律。 學情分析:

本節課針對的是高一學生,從認知思維特點上看,該年齡段的學生思維敏捷、活躍,但抽象思維能力薄弱。“元素週期律”理論性強,要求他們具備較強的抽象思維能力。所以教師必須營造問題情境,激發學生學習興趣,幫助學生掌握本節課的內容。

教學重點 :元素原子的核外電子排布規律。

教學難點 :元素化合價隨原子序數的遞增而呈現週期性變化規律。

教學方法: 學生討論,資料分析比較,總結歸納。

  教學過程設計:

【導課】:由上節學習過的元素週期表的排列規律----分類和有序排列,我們就可以知道這些元素之間存在著一定的規律,而且以鹼金屬元素及鹵族元素為代表進行學習之後,我們知道了同主族元素的變化規律,在這基礎上,再來探討同一週期中,它們的核外電子排布、原子半徑、化合價有什麼樣的變化規律呢?又是如何從金屬性很強的鹼金屬變化到非金屬性很強的鹵族元素的呢?這其中有沒有什麼變化規律呢?這就是我們今天所要探討的內容----元素週期律。

【設計意圖】:直接由學生已學知識元素週期表及族內元素性質變化匯入到元素週期律,既直觀又形成了新舊知識間的聯絡,

  新課:

【問題1】.我們如何研究元素間的內在聯絡和變化規律呢?

【學生活動】:回憶、再現這幾個元素族的知識及其研究方法。理解:尋找元素間內在聯絡和變化規律的必要性。思考:如何找到元素間的內在聯絡和變化規律。

【設計意圖】:做好知識的鋪墊。創設問題情境,激發學生的學習興趣,從而產生探求知識的慾望。明確本節研究的內容。

【講解】而元素性質的週期性變化其實是元素原子的核外電子排布的週期性變化的必然結果。所以,我們要想學習元素週期律,還是要先了解原子核外電子是如何排布的。在國中,已經學過原子結構以及核外電子排布的一些基礎知識,於是在這個基礎上,就先來回顧一下電子層的含義並介紹其表示方法,然後。

【教師活動】多媒體展示電子層模型示意圖(書P13 圖1-7),給學生感性認識,更易於理解電子的分層排布。通過自主閱讀教材內容,理解電子層與電子能量的關係以及電子層的符號表示方法,讓學生學會讀書,讀書是最好的學習方法。

【學生活動】複習原子結構示意圖,引導學生觀察書P13表1-2,並觀察多媒體展示的稀有氣體的電子層排布情況,學生自主歸納總結核外電子的排布規律。由於書上只是提供了1-20號元素的電子層排布,如果要推出核外電子排布的基

本規律,我認為還需要增加稀有氣體的電子層排布,所以在教學時補充了這一點,這更有利於學生準確地推出核外電子排布規律:

(1)能量最低原則:核外電子總是先排能量低的電子層,然後由裡到外,依次排在能量高的電子層;

(2)每個電子層最多排2n2 個電子;

(3)最外層≤8個電子(當K層為最外層時不能超過2),次外層≤18個電子,倒第三層≤32。

【問題2】.原子結構的週期性變化引起了其他方面的週期性變化(元素週期律)? 下面我們以前18號元素為例進行學習。那麼對於前18種元素的性質,我們將從哪幾個方面進行探究呢?

【科學探究】學生完成課本14頁科學探究的表格1,寫出元素週期表1-18元素符號及原子核外電子排布示意圖。

【教師活動】把15頁的表格2板書在黑板上

【學生分析】:1—2號元素,從H到He只有1個電子層,最外層電子數目由1個增加到到2個,而達到穩定;3—10號元素,從Li到Ne有2個電子層,隨原子序數的增大,最外層電子數目由1個增加到8個,而達到穩定結構;11—18號元素,從Na到Ar有3個電子層,隨原子序數的增大,最外層電子數目由1個增加到8個,而達到穩定結構。

【教師】完成表格2中電子層數及最外層電子數。

[講解]經過分析我們發現,隨著元素原子序數的遞增,除1、2電子層數上的電子數重複出現從1遞增8的變化,對於行與行之間元素的性質表現出來的這種規律性變化,我們就稱作週期性變化。所謂週期性,就是一事物在發展變化過程中,某些特徵重複出現,且具有其規律性。那麼我們就可以說,這個現象或者事件,具有其規律性或者是週期性變化的。例如,在生活中,地球自轉一週為一天,地球繞太陽公轉一週為一年,從週一到週日七天為一星期,比如今天是星期四,那麼七天後還是星期四。

【總結】請學生試著用一句話概括結論:隨原子序數的遞增,元素原子最外層電子排布呈週期性變化。

【教師講解】我們已經知道,核外電子排布,尤其是最外層電子數直接影響著元素的化合價,那麼我們可不可以預測一下這些元素的化合價呢?同時說明:由於金屬元素的原子最外層電子數大多都少於4個,故在化學反應中易失去最外層電子而表現出正價,即金屬元素的化合價一般為正,相反,非金屬元素通常得電子,化合價為負。當然,如果是幾種非金屬元素化合時,有些元素就會表現出正化合價。······那事實上到底是不是我們預測的這樣呢?現在請大家結合表格中給出主要化合價,首先,它們的化合價是不是跟最外層電子數目有著一定的聯絡啊?

【學生觀察並得出結論】(1)元素最高正化合價=元素原子最外層電子數,這裡要注意的是氧跟氟不顯正價的(2)元素最高正化合價+|元素最低負化合價|=8。

【結論】隨著元素原子序數的遞增,元素的主要化合價呈現週期性的變化。(除稀有氣體元素)

【教師】通過上面的討論我們知道,隨著原子序數的遞增,元素原子的電子層排布呈現週期性的變化,並引起了它們的化合價也呈現週期性的變化。接下來,請大家再看看它們的原子半徑,這裡給出了的第二、第三週期元素原子半徑資料。由於第一週期只有氫、無所謂變化規律,故不討論

【學生觀察資料並分析】關於原子半徑的變化,第二週期變化規律從大到小,第三週期也是從大到小。同一週期,隨著原子序數的遞增,元素的原子半徑逐漸減小,幾個週期一起來看,對於原子半徑,同一橫行,原子半徑逐漸減小;同一縱列,原子半徑逐漸增大。

【教師】對於行與行之間表現出來的變化趨勢,就不難發現原子半徑呈現週期性變化。(稀有氣體元素除外)原子半徑為什麼出現從大到小的週期性變化呢?同學們想想原子半徑受哪些因素影響呢?【提示:試著從原子結構的角度考慮看看,有沒有同學能發表一下你的看法呢?】

······

【教師講解】:同週期原子,核外電子層數相同,隨著核電荷數的'遞增,核對外

層電子的引力就逐漸增強,原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)。那麼同理,同族原子,從上而下,有效核電荷數增加不多,隨著電子層數增多,核對外層電子的引力就減弱,這樣原子半徑就逐漸增大了。

【總結歸納】:(1)同一週期元素,電子層數相等,從左到右,最外層電子數逐漸增多,原子半徑逐漸減小,最高正價逐漸升高,最低負價從IV A族開始,從-4變到-1.(2)隨著原子序數的遞增,元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價都呈現週期性的變化。

[反饋練習]1、原子序數為1~18的元素,隨著核電荷數的遞增而不呈現週期性變化的是( B )

A.電子層數B.核外電子數C.原子半徑D.最外層電子數

2、下列各組元素性質遞變情況錯誤的是(C )

、Be、B原子最外層電子數依次升高

B.P、S、Cl元素最高正化合價依次升高

C.B、C、N、O、F原子半徑依次升高

、Na、K的原子半徑依次增大

3、一般來說,非金屬元素R的原子最外層電子數為N,則這種元素的最高正化合價為最低負化合價為(1~18號元素的化合價主要由最外層電子數決定。)

【結課】通過探討,我們知道了,隨著原子序數的遞增,元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價都呈現週期性的變化。而元素的性質又與原子半徑有關,那麼元素的金屬性和非金屬性是否也隨原子序數的變化呈現週期性的變化呢?這個問題又該如何探討呢?請同學們下去之後做好預習,我們下節課再來探討。

【板書設計】第二節:元素週期律

  一、 原子核外電子排布

1、 電子層:(1)定義:

(2)表示方法:由內→外

N=1,2,3,4,5,6,7

或者K,L,M,N,O,P,Q

2、 核外電子排布的規律:

  篇二:元素週期律的教學設計

  【教學理念】

高中化學課堂要體現“以學生為主體,教師為主導”的教學理念。本節教學設計以學生為主,在課堂中創設學生自主學習,積極主動的教學環境。充分利用學生的生活經驗,密切聯絡生活和社會實際,把新化學知識融入到創設的情景中,採用問題啟發式、討論法,實驗探究法等教學方法,實現新的知識與學生已有的知識融合。讓學生親歷科學探究過程,從而學會學習,樂於學習。

  【教材分析】

本節內容位於蘇教版《化學2》專題一第一單元核外電子排布與週期律中的一節內容。本專題是在學生學習了《化學1》中的元素化合物知識的基礎上,幫助學生初步建立物質的微粒觀,認識元素的及其化合物的性質取決於它的結構,為後續章節《物質的結構與性質》、《有機物化學基礎》模組的學習打下基礎。同時,幫助學生通過學習認識模型和化學用語在化學概念和理論學習中的作用,感受化學世界體現的對立和統一。從知識結構上看,本節內容從原子核外電子排布規律入手,瞭解元素週期律,然後通過實驗探究認識元素的結構決定元素的性質,它們的性質也符合一定的規律。

  【學情分析】

我所面對的物件是普通高二的學生,通過一個學期的化學學習,學生已經初步學會了對比、分析、歸納等邏輯方法並能簡單應用。同時已經具有一定的實驗能力。在學生已有的知識結構和方法的基礎之上學習元素週期律,能更好的接受學習。但是處在這個年齡段的學生邏輯思維不夠縝密,對實驗現象的分析和概括不夠全面、詳細。因此,在教學過程中需要教師對他們進行適宜的引導。從而進一步培養學生的實驗能力。

  【教學目標】

(一)、知識與技能:瞭解元素原子核外電子的排布規律,知道原子半徑、元素的金屬性和非金屬等隨元素核電荷數的遞增而呈週期性變化的規律。

(二)、過程與方法:通過對元素週期表規律的探究,以及元素性質的規律性的探究,學會分析、總結規律,並能從中獲得相關的知識。

(三)、情感態度與價值觀:通過小組合作,解決問題,培養學生的合作交流的意識,通過對元素性質實驗的探究,養成事實就是的科學態度。通過對圖表的分析,培養學生的分析歸納能力。

  【教學重難點】

教學重點確定為元素原子的核外電子排布規律。教學重點確定為元素化合價隨原子序數的遞增而呈現週期性變化規律。

  【教學方法】

採用教法有實驗探究法,多媒體輔助法,練習法。採用實驗探究法是為了把學生從過去的被動接受轉化為主動探究,響應了新課標,以學生為主體,以教師為主導的教學理念,使新的知識與學生已有的知識體系形成有意義的構建,再通過多媒體輔助教學,加深學生的直觀認識。最後通過練習使對新的知識進一步的鞏固。

採用的學法主要小組討論法和分析總結法。在教學過程中,通過對所呈現的學習資料的分析、概括和總結法,得到自己的想要的知識,從而培養學生的分析總結能力,體現學生學習的自主性。同時通過實驗演示、觀察來推斷具體的理論知識,培養學生的實驗能力。

【課時安排】 1課時

【課型】新授課

【教學用具】

多媒體型別: PPT實驗

多媒體 教師自制 實驗室

多媒體使用: 播放 教師演示

多媒體效果: 增加課堂生動性 加深學生的理解

  【教學手段】

多媒體輔助教學以實驗演示為主圖突破重難點

  【教學過程】

環節一:故事設疑,匯入新課

【教師活動】:教師播放PPT,上面出現的是一段關於門捷列夫利用元素週期律預言鎵元素的性質的故事。同學們,你們知道是什麼神奇的規律讓門捷列夫大膽的猜測嫁的性質嗎?今天我們就一起學習下這個神奇的規律。

【設計意圖】:以化學小歷史的形式匯入新課,有利於增加學生對化學認識的同時引發相關的思考,這樣做能夠很好的激發學生的學習興趣,使之轉化為強烈的求知慾。

環節二:知識回顧,展開新課

【教師活動】:播放PPT,上面呈現的是1~18號元素的核外電子排布示意圖。展示電子層模型示意圖,給學生感性認識,更易於理解電子的分層排布。通過自主閱讀教材內容,理解電子層與電子能量的關係以及電子層的符號表示方法。

【學生活動】:複習原子結構示意圖,學生觀察書P13表1-2,並觀察多媒體展示的稀有氣體的電子層排布情況,學生自主歸納總結核外電子的排布規律。由於書上只是提供了1-20號元素的電子層排布,如果要推出核外電子排布的基本規律。

【教師活動】:關於元素的排布示意圖,我們上節課就已經學習過了。同學們回憶下上節課的相關知識點,並思考PPT上的所有原子的最外層電子數是否存在什麼規律?

  【學生分析】:

【教師活動】: PPT展示關於1~18號原子的最外層的電子數的分佈的折線圖。由此我們可以發現原子的最外層的電子數的分佈呈現一定的週期性。由於書上只是提供了1-20號元素的電子層排布,如果要推出核外電子排布的基本規律,我認為還需要增加稀有氣體的電子層排布,所以在教學時補充了這一點,這更有利於學生準確地推出核外電子排布規律:

(1)能量最低原則:核外電子總是先排能量低的電子層,然後由裡到外,依次排在能量高的電子層;

(2)每個電子層最多排2n個電子;

(3)最外層≤8個電子(當K層為最外層時不能超過2),次外層≤18個電子,倒第三層≤32。

【教師總結】:隨原子序數的遞增,元素原子最外層電子排布呈週期性變化。

【設計意圖】布魯納說過:影響學生最重要的是學生已經知道了的知識。有效的知識回顧情境可以使學生的思維得到很好的預熱。這部分我通過對舊知識的回顧,從學生已有的知識來推斷新知識,這樣的學習方法符合學生的認知規律,從而使新舊知識之間構成一個有意義的構建。

【教師活動】:既然原子的最外層的電子排布存在一定的規律性,那麼原子的半徑又是如何變化的呢?同學們閱讀相關資料,以四人為一小組討論有哪些規律,並動手繪製出原子半徑與最外層電子數的關係圖。

【學生活動】: 觀察資料,分析討論並總結。並繪畫圖線

【學生回答】: 關於原子半徑的變化,第二週期變化規律從大到小,第三週期也是從大到小。2

同一週期,隨著原子序數的遞增,元素的原子半徑逐漸減小,幾個週期一起來看,對於原子半徑,同一橫行,原子半徑逐漸減小;同一縱列,原子半徑逐漸增大。

【教師活動】:對於行與行之間表現出來的變化趨勢,就不難發現原子半徑呈現週期性變化。(稀有氣體元素除外)原子半徑為什麼出現從大到小的週期性變化呢?同學們想想原子半徑受哪些因素影響呢?提示:試著從原子結構的角度考慮看看,有沒有同學能發表一下你的看法呢?

【學生思考】

【教師活動】同週期原子,核外電子層數相同,隨著核電荷數的遞增,核對外層電子的引力就逐漸增強,原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)。那麼同理,同族原子,從上而下,有效核電荷數增加不多,隨著電子層數增多,核對外層電子的引力就減弱,這樣原子半徑就逐漸增大了。

【歸納總結】(1)同一週期元素,電子層數相等,從左到右,最外層電子數逐漸增多,原子半徑逐漸減小,最高正價逐漸升高,最低負價從IV A族開始,從-4變到-1.(2)隨著原子序數的遞增,元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價都呈現週期性的變化。

【設計意念】 這個年齡段的學生已經初步學會了對比、分析、總結的學習方法。因此在這個環節,讓學生去閱讀相關的圖表資料,並對他們進行分析和概括,培養學生分析總結的能力。通過小組的交流與討論,結合小組成員的智慧。加強學生的合作交流意識。

環節三:由淺入深,循序漸進

【教師活動】: 我們都知道結構決定性質,那麼元素的性質是否也呈現一定的變化規律呢?我們先從最簡單的金屬單質看下。老師這裡給出三種金屬元素,鈉、鎂、鋁。大家根據PPT上的資訊提示,設計實驗方案,比較三者的金屬性的強弱。

【學生活動】:

【教師活動】:點評學生設計的實驗方案,接著演示課本上活動與探究的三個實驗。通過這三個實驗同學們發現這三者金屬性的強弱分別是什麼了嗎?

【學生回答】

【教師總結慨括】 :我們由此可以知道元素週期表中,從左向右元素的金屬性是減弱的,從上到下元素的金屬性是增強的。

【教師活動】:我們知道了元素的金屬性是這麼變化的,那麼元素的非金屬性是怎麼變化的

呢?我們知道可以從元素的氫化物的穩定性來判斷元素非金屬性的強弱。同學的閱讀課本探究活動二的相關內容,然後試著概括下它存在哪些規律?

【學生活動】: 學生閱讀課本內容並概括總結。

【教師總結】: 由這些元素對應的氫化物的穩定性,我們可以概括出元素週期表從左到右元素的非金屬性增強,從上到下元素的非金屬性減弱。

【教師活動】: 我們已經知道,核外電子排布,尤其是最外層電子數直接影響著元素的化合價,那麼我們可不可以預測一下這些元素的化合價也存在相應的規律?同時說明:由於金屬元素的原子最外層電子數大多都少於4個,故在化學反應中易失去最外層電子而表現出正價,即金屬元素的化合價一般為正,相反,非金屬元素通常得電子,化合價為負。當然,如果是幾種非金屬元素化合時,有些元素就會表現出正化合價。那事實上到底是不是我們預測的這樣呢?現在請大家結合表格中給出主要化合價,首先,它們的化合價是不是跟最外層電子數目有著一定的聯絡啊?

【學生分析資料並的到相關的結論】:(1)元素最高正化合價=元素原子最外層電子數,這裡要注意的是氧跟氟不顯正價的(2)元素最高正化合價+|元素最低負化合價|=8。

【教師總結】:隨著元素原子序數的遞增,元素的主要化合價呈現週期性的變化。(除稀有氣體元素)

【設計意圖】: 在探究元素金屬性的分佈規律時,關於那三種元素,通過上個學期的學習,學生已經有很深入的瞭解了,在這個環節讓學生結合相關的資訊提示進行實驗方案的設計,有利於培養學生的實驗能力和加強學生的邏輯思維的縝密性。再者結合實驗進行教學,有利於把學生從過去的被動接受轉變成主動探究,讓學生通過自己的觀察和分析來得到自己想要的知識。培養學生的分析概括能力。

環節四:練習鞏固,課堂總結

【教師活動】:下面我們來做幾道題目看看大家的掌握情況。PPT播放題目。

【反饋練習】1、原子序數為1~18的元素,隨著核電荷數的遞增而不呈現週期性變化的是( B )

A.電子層數B.核外電子數C.原子半徑D.最外層電子數

2、下列各組元素性質遞變情況錯誤的是(C )

、Be、B原子最外層電子數依次升高

B.P、S、Cl元素最高正化合價依次升高