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2019-2020年高中化學《元素周期律和元素周期表》教案8 魯科版必修2 一．教材分析 （一）知識脈絡 本節(jié)教材采用歸納總結的方法引導學生探索元素的性質（元素原子最外層電子排布、原子半徑以及主要化合價、原子得失電子能力）和原子結構的關系從而歸納出元素周期律，揭示元素周期律的實質；再在元素周期律的基礎上引導他們發(fā)現(xiàn)周期表中元素排布的規(guī)律，認識元素周期表的結構，了解同周期、同主族元素原子結構的特點，為下一節(jié)學習同周期元素性質的遞變規(guī)律，預測同主族元素的性質奠定基礎；同時，以鐵元素為例，展示了元素周期表中能提供的有關元素的信息和金屬與非金屬的分區(qū)；最后以IIA族、VA族、過渡元素為例分析了同族元素結構與性質的異同。 （二）知識框架 周期表的 周期 原子最外電子排布變化 周期表的 族 歸納出 表現(xiàn)為 元素周期表 元素周期律 原子半徑變化 認識IIA VA過渡元素 元素化合價 變化 （三）新教材的主要特點： 新教材通過對元素周期律的初探，利用圖表（直方圖、折線圖）等方法分析、處理數(shù)據(jù)，增強了教材的啟發(fā)性和探究性，注重學生的能力培養(yǎng)，如作圖、處理數(shù)據(jù)能力、總結概括的能力，以及利用數(shù)據(jù)得出結論的意識。 二．教學目標 （一）知識與技能目標 1．使學生了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價的周期性變化，認識元素周期律。 2．讓學生認識元素周期表的結構以及周期和族的概念，理解原子結構與元素在周期表中的位置間的關系。 3．讓學生了解IIA族、VA族和過渡金屬元素的某些性質和用途。 （二）過程與方法目標 1．通過對元素周期律的探究，培養(yǎng)學生利用各種圖表（直方圖、折線圖）分析、處理數(shù)據(jù)的能力。 2．通過對獲取的大量事實和數(shù)據(jù)等信息進行加工、分析，培養(yǎng)學生學歸納、概括能力、口頭表達能力和交流能力。 3．通過案例的探究，激發(fā)學生主動學習的意識。并且掌握從大量的事實和數(shù)據(jù)中分析總結規(guī)律、透過現(xiàn)象看本質等科學抽象的方法。 （三）情感態(tài)度與價值觀目標 1．學習元素周期律，能使學生初步樹立“由量變到質變”、“客觀事物都是相互聯(lián)系和具有內部規(guī)律”“內因是事物變化的依據(jù)”等辯證唯物主義觀點。 2．學習化學史知識，能使學生認識到：人類對客觀存在的事物的認識是隨著社會和科學的發(fā)展不斷發(fā)展的；任何科學的發(fā)現(xiàn)都需要長期不懈地努力，才能獲得成功。 三、教學重點、難點 （一）知識上重點、難點 元素周期律和元素周期表的結構。 （二）方法上重點、難點 學會用圖表等方法分析、處理數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)和事實進行總結、概括從而得出結論。 四、教學準備 第1課時前，補充P11表格中所缺內容。 第2課時前，周期表一共有多少周期？多少族？分別有多少種元素？ 第3課時前，查一查在周期表中同學們熟悉的元素，搜集它們的用途。 五、教學方法 閱讀探究 討論歸納法 六、課時安排 3課時 七、教學過程 第1課時 【新課導入】前面我們學習了原子的構成，它包括質子、中子、電子三部分，相同元素一定具有相同的質子數(shù)，如果我們按質子數(shù)從小到大把元素排列起來，每種元素就有一個序號，即原子序數(shù)，對原子序數(shù)為1-18的元素進行研究，有助于我們認識元素之間內在聯(lián)系和變化的規(guī)律性。那么，原子序數(shù)為1-18號元素的核外電子排布、原子半徑和元素的主要化合價隨原子序數(shù)的變化是如何變化的？ 【點評】利用質疑，引入新課題，可激發(fā)學生的學習興趣，有助于學生明確學習目的。 【板書】第二節(jié) 元素周期律和元素周期表 一、 元素周期律 【交流與研討】（1）分組填寫教材P11頁表中所缺的內容； （2）對表中各項內容進行比較、分析，尋找其中的規(guī)律。 【媒體展示】分組填寫的表格 元素 符號 元素 名稱 原子 序數(shù) 核外電 子排布 電子 層數(shù) 最外層電子數(shù) 原子半徑 相對原 子質量 最高化合價 最低化合價 H 氫 1 1 1 1 0.037 1.008 +1 He 氦 2 2 1 2 -- 4.003 0 Li 鋰 3 2，1 2 1 0.152 6.941 +1 Be 鈹 4 2，2 2 2 0.089 9.012 +2 B 硼 5 2，3 2 3 0.082 10.81 +3 C 碳 6 2，4 2 4 0.077 12.01 +4，-4 N 氮 7 2，5 2 5 0.075 14.01 +5，-3 O 氧 8 2，6 2 6 0.074 16.00 -2 F 氟 9 2，7 2 7 0.071 19.00 -1 Ne 氖 10 2，8 2 8 -- 20.18 0 Na 鈉 11 2，8，1 3 1 0.168 22.99 +1 Mg 鎂 12 2，8，2 3 2 0.160 24.31 +2 Al 鋁 13 2，8，3 3 3 0.143 26.98 +3 Si 硅 14 2，8，4 3 4 0.117 28.09 +4，-4 P 磷 15 2，8，5 3 5 0.110 30.97 +5，-3 S 硫 16 2，8，6 3 6 0.102 32.06 +6，-2 Cl 氯 17 2，8，7 3 7 0.099 35.45 +7，-1 Ar 氬 18 2，8，8 3 8 -- 39.95 0 【點評】通過填表，讓學生獲取感性知識，一方面復習了前面學過的原子結構有關知識，也為元素周期律的探究提供數(shù)據(jù)方面的支持。 【方法引導】為了更直觀地觀察原子的最外層電子排布隨原子序數(shù)變化而變化的具體情況，每四人為一小組，通過Excel中插入圖表的辦法畫出以原子序數(shù)為橫坐標、原子的最外層電子數(shù)為縱坐標的直方圖。 【交流研討】小組代表展示其直方圖。 原子序數(shù) 最外層電子數(shù) 【點評】讓學生學習常用的數(shù)據(jù)處理方法和表示方式，培養(yǎng)學生分析、處理數(shù)據(jù)的能力、相互合作的意識，也讓學生獲得直觀形象的感性知識，為歸納元素周期律奠定基礎。 【引導過渡】觀察1-18號元素的最外層電子數(shù)的變化，我們發(fā)現(xiàn)從3號到10號，最外層電子由1增加到8，從11號到18號最外層電子數(shù)又由1增加到8。象這樣每隔一定數(shù)量，又重現(xiàn)前面出現(xiàn)過的情況的變化稱為周期性變化。 【聯(lián)想與質疑】通過直方圖，對于原子的最外層電子數(shù)隨原子序數(shù)的變化情況，你能得出什么結論？ 【小結、板書】隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。 【方法引導】為了更直觀地觀察原子半徑隨原子序數(shù)變化而變化的情況，每四人為一小組，通過excel 插入圖表的辦法畫出以原子序數(shù)為橫坐標、原子半徑為縱坐標的折線圖。對于原子半徑的變化，你的結論是什么？ 【交流研討】小組代表展示其折線圖，交流小組的觀點。 【小結、板書】隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。 并且有下列規(guī)律：電子層數(shù)相同的元素的原子隨原子序數(shù)的增加，半徑逐漸減小。 【講述】稀有氣體元素的原子半徑教材中沒有列出，它跟鄰近的非金屬元素的原子相比顯得特別大，這是由于測定稀有氣體元素的原子半徑的根據(jù)與其它元素的原子半徑不同。 【小組討論】影響原子半徑的因素： （1）電子層數(shù)相同時，影響原子半徑的因素是什么？ （2）最外層電子數(shù)相同時，其影響因素是什么？ 【小結、板書】影響原子半徑的因素： 電子層數(shù)相同，質子數(shù)越多，吸引力越大，半徑越小； 最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)越多，電子數(shù)越多，半徑越大。 【方法引導】每四人為一小組，通過excel 插入圖表的辦法畫出以原子序數(shù)為橫坐標、元素的主要化合價為縱坐標的折線圖。對于元素主要化合價的變化，你的結論是什么？ 【交流研討】小組代表展示其折線圖，交流小組的觀點。 【小結、板書】隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈現(xiàn)周期性變化。 且有以下量的關系: │最高正價│+│負價│=8 【引導、探究】綜合以上的事實，各自發(fā)表自己的觀點。大家可以得出什么結論? 【小結、板書】元素周期律：元素的性質隨著元素原子序數(shù)的遞增，而呈現(xiàn)出周期性的變化。 引起 元素性質變化 （質變） 原子序數(shù)變化（量變） 【媒體顯示】 【引導、探究】大家知道嗎？元素的性質是由元素原子的哪一部分決定的？那么元素性質隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)出周期性變化的根本原因是什么？ 【小結、板書】元素性質的周期性變化是原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化的必然結果。 決定 原子結構即電子排布 元素的 性質 【媒體顯示】 【點評】本節(jié)將分散的元素性質的遞變規(guī)律歸納、提升，得到元素周期律。注重培養(yǎng)學生從大量的事實和數(shù)據(jù)中分析、總結規(guī)律等概括能力和和語言表達能力；同時使學生從自然科學的角度初步樹立“客觀事物本來是互相聯(lián)系的和具有內部規(guī)律性”“量變引起質量” “內因是事物變的根據(jù)”等辯證唯物主義觀點。 【課堂小結、媒體顯示】 以18號元素核外 分析歸納 最外層電子數(shù)隨原子序數(shù) 電子排布為例 遞增呈周期性變化 決定 ①元素原子半徑的周期性變化 總結歸納 元素周期律 ②元素主要化合價的周期性變化 元素周期律實質 【達標檢測】 1、元素周期律的內容和實質是什么？ 2、下列元素原子半徑最大的是 A、Li B、F C、Na D、Cl 3、下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是 A、Li Na K B、Ba2+ Ca2+ Mg2+ C、Ca2+ K+ Cl- D、N O F 4、某元素氣態(tài)氫化物的分子式為H2R,該元素的最高價氧化物的分子式為________.第2課時 【引入課題】元素周期律使人們認識了雜亂無章的化學元素之間相互聯(lián)系和變化規(guī)律，如何把這種規(guī)律具體地表現(xiàn)出來呢？ 【板書】二、元素周期表的結構 【閱讀思考】閱讀教材P14頁，第3行。思考周期表中周期和族劃分的依據(jù)是什么？ 【小結、板書】 同一周期：電子層數(shù)相同，原子序數(shù)遞增的元素從左到右為同一周期； 同一族：最外層電子數(shù)相同，原子序數(shù)逐漸增大的元素從上到下為同一族。 【閱讀思考】閱讀教材P14頁15行，思考周期表中有多少周期？每周期有多少種元素？ 【點評】以問題引入新課，開門見山，直接引起學生的學習興趣和注意力。帶著問題閱讀可以調動學生學習的積極性。 【概括總結】 1周期，共2種元素 短周期 2周期，共8種元素 周期 3周期，共8種元素 （七個橫行） 4周期，共18種元素 長周期 5周期，共18種元素 6周期，共32種元素 不完全周期 7周期，目前已發(fā)現(xiàn)26種元素 【點評】結合學生已有的原子結構知識，讓學生填寫并記住每個周期所含元素的種數(shù)，有助于推斷原子序數(shù)一定的元素在周期表中的位置。 【閱讀、思考】在周期表中有兩個特殊的位置，鑭系和錒系，閱讀課文P14倒數(shù)第二段，說出這些元素在周期表中什么位置？結構上有何特點？ 【總結陳述】在第六周期中，從57號鑭（La）到71號元素镥（Lu），共15種元素，它們的最外層和次外層電子層結構及元素的化學性質十分相似，這15種元素總稱為鑭系元素。排在周期表第六行，第三列。 與此類似，在第七周期中，89號元素錒（Ac）到103號鐒（Lr）這15種元素總稱為錒系元素，排在第七行，第三列。 【觀察與思考】在周期表中共有多少列？分為哪些族？ 【概括總結】 主族（A）：共7個主族，包括長周期和短周期元素 族 副族（B）：共7個副族，只包括長周期元素 （18個縱行） 第VIII族：包括8、9、10三個縱行的元素 0族：稀有氣體元素 【點評】通過閱讀、觀察、交流、研討，改變了學生學習的被動狀態(tài)，變“要我學”為“我要學”， 極大地調動了學生學習的積極性，培養(yǎng)了學生合作意識以及語言表達能力。 【觀察與思考】在周期表的１８個縱行１６個族中，各族從左到右的排列順序如何？ 【媒體展示】元素周期表 【觀點陳述】在元素周期表中，各族從左到右的依次是： IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。 【觀察與思考】在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少種元素？ 【結論】在所有族中，第IIIB族包括鑭系和錒系元素，因此元素最多，共有32種元素。 【理解應用】據(jù)周期表結構，推測原子序數(shù)為85號的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？ 【案例分析】推測元素在哪一周期：85-2-8-8-18-18=31，減5次后小于32，為第6行，第六周期；推測在哪一族：第六行的最后一列元素應為第32個，從減出的數(shù)據(jù)為31可以推出它是在第17列，為第VIIA族。 【點評】通過評價，學會如何應用周期表的結構推測一定原子序數(shù)的原子在周期表的位置。鞏固了對元素周期表結構的認識，可以加深對周期表結構的理解。 【閱讀思考】 閱讀教材P13頁倒數(shù)第一自然段，通過周期表，我們還可以了解元素的哪些信息？ 【交流觀點】 （1）通過周期表，我們可以了解元素的原子序數(shù)、元素的位置、元素名稱、元素符號、元素的類別、相對原子質量、價層電子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。 （2）通過周期表，我們還可以對元素進行分區(qū)，如硼、硅、砷、碲、砹和鋁、鍺、銻、釙的交界處畫一條虛線，虛線的左側為金屬元素，右側為非金屬元素；位于虛線附近的元素，既表現(xiàn)金屬元素的性質，又表現(xiàn)為非金屬元素的性質。 （3）通過周期表，還可以根據(jù)元素在周期表中的位置認識它們的性質。 【聯(lián)想、質疑】元素周期表是化學學習和化學研究的重要工具，請大家概括它的結構。 【小結、板書】 短周期（一、二、三行）（元素有2、8、8種） 周期 長周期（四、五、六行）（元素有18、18、32種） 不完全周期（七行）（元素有26種） 元素周期表結構 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） 【點評】本節(jié)主要培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù)、總結規(guī)律的能力，初步樹立“量變引起質量”的辯證唯物主義觀點；同時，學會了利用周期表的結構特點推測一定原子序數(shù)的元素在周期表中的位置，為下一節(jié)學習元素“位、構、性”之間的關系做好準備。 【達標檢測】根據(jù)周期表的結構來推測32號和54號和118號元素在元素周期表的位置。 【課后作業(yè)】1、P17練習1、練習2 第3課時 三、認識元素周期表中的其它元素 【復習檢查】原子序數(shù)為３４的元素位于（?。┲芷冢ā。┳澹瑢儆冢ā。╊悊钨|；原子序數(shù)為５６位于（　）周期，（　）族，屬于（?。╊悊钨|。 【點評】溫故知新，通過復習鞏固，突出上節(jié)課的重點，也為上好新課打下基礎。 【課堂導入】在元素周期表中，你熟悉的元素有哪些？舉例談一談它們的用途。 【板書】 三、認識元素周期表中的其它元素 【學生活動】請完成表格 供動物呼吸 電導體 供植物生長 熱導體 促進人體生長 半導體 通過燃燒供熱 超導材料 【閱讀思考】閱讀教材P15頁，第6-13行 【概括】請完成表格： 第IIA族元素的名稱、符號及其共同性質： 元素名稱 元素符號 本族元素性質 【演示實驗】請同學演示：將氯化鈣、硝酸鋇、硫酸鍶分別放在燃燒匙中灼燒；再將三者混合放在燃燒匙中灼燒，觀察火焰的顏色。 【點評】通過直觀、形象的實驗，增加課堂的趣味性，增強啟發(fā)性。 【板書】第IIA族元素容易失去最外層兩個電子，為活潑金屬元素。 【閱讀思考】閱讀教材P15頁，第14-20行 第VA族元素的名稱、符號及其用途： 元素名稱 元素符號 本族元素用途 【板書】第VA族元素從非金屬過渡到金屬，N、P、As為非金屬，Sb、Bi為金屬。 【閱讀思考】閱讀教材P15頁，倒數(shù)第二自然段?；卮疬^渡元素的位置和它們的共同性質。你熟悉的元素有哪些？有何特性？ 【陳述、板書】過渡元素位置：第3列到第12列，共68種元素。 熟悉的元素：金（Au）、銀（Ag）、銅（Cu）、鐵（Fe），硬而有光澤，金、銀單質性質穩(wěn)定。 【點評】通過閱讀，同學們學會同自己已有的化學知識建立聯(lián)系，既能引起學生舊知識的遷移，也可以加強學生對新知識的理解和鞏固。 【思考與探究】仔細觀察元素周期表，每周期中非金屬元素種數(shù)與周期序數(shù)的關系如何？可能還有幾種非金屬元素未被發(fā)現(xiàn)？ 【方法指導】（1）利用元素周期表的金屬與非金屬的分區(qū)圖，直接進行推測； （2）利用周期表中周期序數(shù)與非金屬元素種數(shù)的關系，進行歸納概括 引導學生填寫下表： 周期序數(shù) 非金屬種數(shù) 【歸納概括】除第一周期外，周期序數(shù)+非金屬種數(shù)=8 故，隨著周期數(shù)的遞增，設周期序數(shù)為n，則非金屬元素種數(shù)為（8-n）。 【聯(lián)想與探究】在元素周期表中，相鄰周期，同族元素之間原子序數(shù)差與周期序數(shù)有何關系？ 用符號表達出來。并運用上述規(guī)律完成下列練習： 元素周期表中有相鄰元素A、B、C，A與B同周期，B與C同主族，它們的原子最外電子數(shù)電子數(shù)之和為19，原子序數(shù)之和為41，則三種元素的名稱分別是 A ，B ，C 。 【點評】通過思考與探究，要求學生自己尋找材料，分析其中的數(shù)據(jù)，總結歸納周期表中潛藏的一些規(guī)律，由此培養(yǎng)學生總結概括的能力。 【課后探究】查閱資料，查一查元素周期表有哪些不同的格式，談一談它們的特點。 【點評】本節(jié)通過引導同學們閱讀與思考，并開展交流，培養(yǎng)學生主動學習的習慣，并適時地進行知識遷移，有利于理解、鞏固新知。通過案例的探究，激發(fā)學生主動學習的意識，以及利用數(shù)據(jù)得出結論的意識。 【課堂作業(yè)】P18練習3 【探究作業(yè)】下列為1-18號元素的幾種不同格式的元素周期表，請分別說一說各種不同的排列方式的依據(jù)。指出哪一種更加合理。 表一 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 表二 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 表三 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 表四 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar