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元素周期律的說課設(shè)計(jì)
元素周期律（第一課時(shí)）
一、教材分析
《元素周期律》是高二第一學(xué)期《初識元素周期律》的開篇內(nèi)容，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)元素周期表的知識基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容主要從原子半徑的周期性變化和元素主要化合價(jià)的周期性變化闡述元素性質(zhì)的周期性變化，從而歸納出元素周期律。由元素性質(zhì)的周期性變化，進(jìn)一步揭示其本質(zhì)是原子核外電子排布的周期性。
元素周期律是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要理論工具，是高中化學(xué)重要的教學(xué)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對已學(xué)元素及化合物知識進(jìn)行比較歸納、鞏固理解，由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)好化學(xué)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)非金屬元素及其化合物的性質(zhì)（如鹵族元素、硫元素、氮元素等）和金屬元素及其化合物的性質(zhì)（如堿金屬元素、鋁元素、鐵元素等），具備一定知識基礎(chǔ)；
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)和核外電子排布規(guī)律等物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，具備一定理論基礎(chǔ)；
學(xué)生在日常的教學(xué)活動中已有一定閱讀資料能力、歸納總結(jié)能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ邆湟欢芰A(chǔ)。
三、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、知識與技能：
�。�1）掌握元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。
�。�2）知道原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。
2、過程與方法：
�。�1）通過數(shù)據(jù)信息的處理和分析，發(fā)現(xiàn)元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的變化規(guī)律，概括歸納元素周期律，學(xué)習(xí)提煉一般規(guī)律由樣本至全體的方法。
（2）通過理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的過程，體驗(yàn)化學(xué)探究的一般方法。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀：
結(jié)合元素周期律的學(xué)習(xí)，體會“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)涵。
四、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、重點(diǎn)：歸納元素周期律
2、難點(diǎn)：元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律
五、教學(xué)資源
1、多媒體教學(xué)：PowerPoint
2、實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：鈉塊、鎂條、鋁條、稀鹽酸、蒸餾水、酚酞、試管、燒杯、小刀、鑷子、濾紙、砂紙。
六、教學(xué)流程
七、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容和方法
預(yù)期目標(biāo)
一、引入
【情境】文字解讀“元素周期律”。生活中有哪些“周期”的現(xiàn)象？
根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，體會“周期”的含義，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課內(nèi)容。
二、元素原子核外電子排布的周期性變化
【提問】已經(jīng)學(xué)過哪些元素化合物？
學(xué)習(xí)元素化合物具有一般的方法，怎樣學(xué)習(xí)這些元素化合物？
【小結(jié)】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。發(fā)現(xiàn)元素間的相互聯(lián)系和變化規(guī)律，可以從研究原子結(jié)構(gòu)入手。
『板書』一、原子結(jié)構(gòu)：
<學(xué)生活動>畫出的原子結(jié)構(gòu)示意圖（導(dǎo)學(xué)單1）。
【講述】為了使用方便，人們按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號，這種序號叫做該元素的原子序數(shù)。所以，數(shù)值上原子序數(shù)等于核電荷數(shù)，標(biāo)在元素符號的左下角。
【提問】分析1～18號元素的原子的結(jié)構(gòu)，根據(jù)以下三個(gè)問題，歸納原子核外電子的排布規(guī)律。
1、它們的核外電子層數(shù)相同嗎？
2、哪些元素的核外電子層數(shù)相同？
3、相同電子層數(shù)的元素原子，最外層電子數(shù)有什么遞變規(guī)律？
<學(xué)生活動>討論歸納。
【歸納】除1、2號元素外，隨著原子序數(shù)的遞增，3～10號元素和11～18號元素原子的最外層電子數(shù)重復(fù)出現(xiàn)從1遞增到8的變化。這種最外層電子排布的變化情況在18號以后的元素中也重復(fù)出現(xiàn)，稱之為周期性變化。
<學(xué)生活動>填寫結(jié)論1。
『板書』一、原子結(jié)構(gòu)：最外層電子排布周期性變化
明確“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”在元素化合物學(xué)習(xí)中的重要性，引導(dǎo)學(xué)生從事物的內(nèi)部尋找變化原因，為課堂后續(xù)內(nèi)容埋下伏線。
從原子結(jié)構(gòu)的闡述，引出原子序數(shù)的概念。
通過原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫和思考問題的輔助，引導(dǎo)學(xué)生抽象概括原子結(jié)構(gòu)的重復(fù)變化。由樣本推至全體，提出“周期性”的概念，進(jìn)而知道元素原子最外層電子排布的周期性變化。
三、元素原子半徑（除稀有氣體元素外）的周期性變化
【過渡】元素原子最外層電子排布的周期性變化，會對元素的性質(zhì)產(chǎn)生怎樣的影響？
【投影】探究問題：
1、隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑（除稀有氣體元素外）呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)律？
2、隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)（最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)）呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)律？
3、隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化學(xué)性質(zhì)（金屬性和非金屬性）呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)律？
【資料】元素原子半徑（導(dǎo)學(xué)單2）
由于稀有氣體比較特殊，不對它們進(jìn)行討論。
�。▎挝籲m：1nm=1×10-9m）
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
0.152
0.111
0.088
0.077
0.070
0.066
0.064
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
0.186
0.160
0.143
0.117
0.110
0.104
0.099
【提問】分析原子半徑的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？
<學(xué)生活動>討論回答。
【歸納】隨著原子序數(shù)的遞增，3～9號元素和11～17號元素的原子半徑重復(fù)出現(xiàn)從大逐漸減小的變化。18號以后的元素也重復(fù)這樣的遞變規(guī)律。
<學(xué)生活動>填寫結(jié)論2。
『板書』1、原子半徑：周期性變化
由“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”延伸出元素性質(zhì)變化的討論，提供學(xué)生元素性質(zhì)的研究方向和研究素材，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)分析中概括元素原子半徑的周期性變化。
四、元素的主要化合價(jià)（最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)）的周期性變化
【過渡】元素的主要化合價(jià)如何變化？
<學(xué)生活動>填寫11～17號元素主要化合價(jià)（導(dǎo)學(xué)單3）。
【提問】1、為什么金屬沒有最低負(fù)價(jià)？
2、如何確定元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)？
3、最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之間有什么關(guān)系？
4、為什么最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對值之和為8？
【提問】分析填寫的主要化合價(jià)，可以得出什么結(jié)論？
<學(xué)生活動>討論回答。
【歸納】隨著原子序數(shù)的遞增，11～17號元素的最高正價(jià)從+1逐漸遞增到+7；最低負(fù)價(jià)從-4逐漸遞增到-1的。
【提問】3～9號元素的主要化合價(jià)是否也同樣地逐漸遞增？是否同樣地從+1遞增到+7？
<學(xué)生活動>回答并填寫結(jié)論3。
『板書』2、主要化合價(jià)：周期性變化
從書寫主要化合價(jià)的過程中明確金屬沒有負(fù)價(jià)，提煉最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的確定方法。由3～9號元素和11～17號元素的變化情況推得一般規(guī)律，得出元素化合價(jià)的周期性變化。
五、元素的化學(xué)性質(zhì)（金屬性和非金屬性）的周期性變化
【提問】隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的原子半徑和元素的化合價(jià)都呈現(xiàn)周期性的變化。發(fā)生這樣變化的原因是什么？
【小結(jié)】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)周期性變化的根本原因是原子最外層電子排布的周期性變化。
【過渡】元素的化學(xué)性質(zhì)是否也會呈現(xiàn)周期性變化？
【提問】按照物質(zhì)分類，鈉鎂鋁屬于哪一類物質(zhì)？
【講述】金屬主要研究其金屬性。能否判斷鈉鎂鋁的金屬性強(qiáng)弱？依據(jù)是什么？
【提問】理論分析得出的結(jié)論，能否用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？根據(jù)給出的試劑和儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證鈉鎂鋁的金屬性強(qiáng)弱。
<學(xué)生活動>①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并交流（導(dǎo)學(xué)單4）。
�、谕晟茖�(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【小結(jié)】根據(jù)鈉鎂鋁與水反應(yīng)放出氣泡的快慢程度，可以證明鈉鎂鋁的金屬性依次減弱。理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到的結(jié)論是一致的。
【提問】結(jié)論與原子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)聯(lián)？
推測鋰與鈹金屬性強(qiáng)弱？理由是什么？
【歸納】隨著原子序數(shù)的遞增，3～9號元素和11～17號元素的金屬性重復(fù)地依次減弱。
【過渡】元素原子的得電子能力表現(xiàn)為金屬性，那么元素原子的失電子能力是元素的什么性質(zhì)？
【提問】能否判斷硫氯的非金屬性？哪些學(xué)過的實(shí)驗(yàn)或事實(shí)可以證明硫氯的非金屬性強(qiáng)弱？
氧和氟的非金屬性強(qiáng)弱如何？理由是什么？
【歸納】隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性重復(fù)地依次減弱，非金屬性重復(fù)地依次增強(qiáng)。
『板書』3、化學(xué)性質(zhì)：周期性變化。
對上述得出的結(jié)論作出解釋，進(jìn)一步鞏固“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想。
啟發(fā)學(xué)生利用舊知解決新問。通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方式，完善探究過程，知道元素的金屬性的周期性變化。
由金屬性概念推及非金屬概念，由金屬性與原子半徑的關(guān)系推及非金屬性與原子半徑的關(guān)系，并且利用已學(xué)知識驗(yàn)證結(jié)論，歸納元素的非金屬性的周期性變化。
六、總結(jié)
【提問】回顧以上結(jié)論都與元素性質(zhì)有關(guān)，能否用一句話概括？
【講述】我們把這樣一條規(guī)律稱之為“元素周期律”。
『板書』元素周期律：
1、內(nèi)容：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。
【提問】元素性質(zhì)周期性變化的根本原因是什么？
『板書』2、實(shí)質(zhì)：原子核外電子排布的周期性變化。
【講述】從化學(xué)元素概念的建立到元素周期律的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷了將近100年的時(shí)間。許多化學(xué)家為逐步完善元素周期律作出了巨大的貢獻(xiàn)。其中，俄國化學(xué)家門捷列夫根據(jù)元素周期性的變化規(guī)律編制并發(fā)表了第一張?jiān)刂芷诒�，此后又有許多化學(xué)家對元素周期表進(jìn)行了創(chuàng)新和完善。元素周期表是怎樣繪制的？元素周期表有哪些應(yīng)用？下一節(jié)課揭曉。
將得出的結(jié)論進(jìn)行整合，提出元素周期律，并引導(dǎo)學(xué)生揭示元素周期律的實(shí)質(zhì)。
化學(xué)史介紹肯定學(xué)生在課堂中歸納規(guī)律的成果，并為下一節(jié)課元素周期表的引出鋪墊。
『板書設(shè)計(jì)』
一、原子的結(jié)構(gòu)：最外層電子排布周期性變化
決定↓ ↑原因
1、原子半徑：周期性變化
二、元素的性質(zhì)2、主要化合價(jià)（最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)）：周期性變化
3、化學(xué)性質(zhì)（金屬性和非金屬性）：周期性變化
八、設(shè)計(jì)說明
元素周期律是高中階段元素化合物知識的歸納梳理，是學(xué)習(xí)元素周期表的知識鋪墊和元素化合物內(nèi)容的有效總結(jié)。我設(shè)計(jì)的課堂主線始終圍繞“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”展開：由“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”引發(fā)對原子結(jié)構(gòu)的探討，也由“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”指導(dǎo)元素性質(zhì)中三方面遞變規(guī)律的歸納和理解。不同于教材內(nèi)容安排，我對本節(jié)課有以下兩點(diǎn)處理：第一，是學(xué)習(xí)順序上的調(diào)整，將“原子核外電子排布的周期性”放在了最前面進(jìn)行討論，延續(xù)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”這一元素化合物學(xué)習(xí)的一般方法。第二，是學(xué)習(xí)內(nèi)容上的補(bǔ)充，將元素的化學(xué)性質(zhì)充實(shí)進(jìn)了元素性質(zhì)周期性變化的探討，加強(qiáng)已學(xué)知識的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的地位。
元素周期律內(nèi)容側(cè)重于原理性、規(guī)律性知識的學(xué)習(xí)。本節(jié)課試圖通過從幾個(gè)方面的數(shù)據(jù)分析、素材處理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、知識回憶等方式，幫助學(xué)生利用抽象或概括等方法，得出結(jié)論和規(guī)律。
九、課后反思
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)，為元素周期表的學(xué)習(xí)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。整堂課的推進(jìn)過程中較為流暢，學(xué)生能夠在信息和問題引領(lǐng)下積極參與課堂，始終在“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想下，展開元素性質(zhì)周期性變化規(guī)律的歸納和理解。當(dāng)然在課堂提問中還是顯出了個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不足，許多學(xué)生回答的內(nèi)容無法直接切中要害將其引導(dǎo)回問題的關(guān)鍵。在元素原子最外層電子排布規(guī)律的探究中安排的內(nèi)容過于謹(jǐn)慎狹窄，不妨讓學(xué)生自行找出1～18號元素電子層數(shù)的差異并進(jìn)行排列分組，再進(jìn)行最外層電子數(shù)的分析，這樣的探究效果和意義會更顯著。