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“元素周期表”说课方案
一、教材分析
(一)教材内容与课时安排
本节内容选自全日制普通高级中学化学教科书(必修)第一册第五章《物质结构元素周期律》第三节。本节教材共分四部分。第一部分是元素周期表的结构,介绍了周期、族的知识。第二部分是元素的性质与元素在周期表中位置的关系,即“位、构、性”三者之间的关系。这里元素的性质主要指的是元素的金属性,非金属性和化合价。第三部分讲述了同位素的常识。教材的第四部分是元素周期律和元素周期表意义的学习。教材最后编有两段阅读材料,供学生浏览。
第一课时为元素周期表的结构;第二课时为元素的性质与元素在周期表中位置的关系; 用第三课时完成教材的三四部分。
(二)教材的地位和作用
元素周期表中同周期同主族元素性质的递变规律,是在原子结构的基础上建立起来的。因此,原子结构与核外电子排布的内容是元素周期律和元素周期表的知识基础。同时, 元素周期表是元素周期律的具体表现形式。所以教材采用原子结构、元素周期律、 元素周期表的编排顺序,符合学生的认识规律,即从易到难,层层推进,保持学习的连贯性。
本节内容属于基础理论的教学。 元素周期表的知识是本章的重点,也是整个高中化学的重点。在本章之前，学生已经在初中初步学习了化合价,高中又学习了碱金属和卤素两章，这些知识为本章的学习做了很好的铺垫。通过本节的学习,可以帮助学生从理论上本质上理解碱金属和卤素性质的递变性,使旧知识条理化,系统化;同时,掌握元素周期表中元素金属性、非金属性和化合价的递变规律,又能很好地指导氧族、碳族的学习,因此本节内容不仅在整个教材体系中起到了承上启下的作用,而且对整个中学化学具有重要的指导功能。
(三)教学目标
1.知识目标
1) 使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。
2) 使学生理解同周期、同主族元素性质的递变规律，并能运用原子结构理论解释这些递变规律。
3) 使学生理解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者之间的关系，初步学会运用周期。
4) 使学生对核素和同位素有常识性的认识。
2.能力目标
通过对元素原子结构，位置间的关系的推导，增强学生的分析和推理能力。
3.情感目标：
1) 加深学生对物质世界对立统一规律的认识。
2) 在本节内容中领会辩证唯物主义量变质变的观点。
3) 对学生进行爱国主义教育。
(四) 教学的重点和难点
重点：元素周期表的结构;元素的性质，元素在周期表中的位置与原子结构的关系。
难点：元素的性质，元素在周期表中的位置和原子结构的关系，即“位、构、性”之间的关系;同位素。
也就是说，第一课时、第二课时是本节的重点；而第二课时、第三课时是本节的难点。但掌握第一课时是学好第二课时的基础，因此也不能忽视。
在元素周期表的结构中,相关概念如周期,族在考试与练习中经常出现;同时掌握周期表的结构,也就相当于掌握周期表的编排依据,所以周期表的结构为教学的重点之一。
原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者之间的关系是本节教材最重要的部分。这部分内容将元素化合物知识与基础理论相结合。掌握三者的关系,有助于学生灵活运用周期表的知识指导化学学习和研究。但实际上学生往往难于准确应用,因此既是重点又是难点。
同位素知识学生第一次接触,学生容易混淆质量数、同位素的相对原子质量和元素的相对原子质量三个量的概念。因此也是难点,但非重点,不必过多深入。
二、学情分析
学生已经学习了元素金属性和非金属性,以及化合价随原子序数的变化规律，可以此为新知识的生长点,建立起“位、构、性”三者之间的关系。本节课的教学内容,从课本上看似乎很好理解,但难于得到很好的运用。学生往往理论性的结论都理解,但真正用于解题感到困难重重,最易犯的毛病是关注共性有余,重视个性不足,机械地套用结论。所以要把教学的重点放在培养学生分析、推理的能力上面,并结合一定的练习,帮助学生学会运用周期表。同位素知识是建立在初中所学的相对原子质量、元素等概念的基础上的,学生易混淆同位素与元素的概念。
三、教学过程
(一)元素周期表的结构(第一课时)
这部分内容为本节的重点之一,为强调重点,采用讨论、引导和启发的教学方法。
1） 教师课前布置思考题:到底有没有一种工具能把已知的一百多种元素之间的周期性很好地表现出来呢? 通过创设问题情境,引导学生根据原子结构的特点，把1～18号元素进行排列，可发动学生分组讨论,分析各种排列方式的优缺点，然后课上由学生代表陈述讨论结果，这样做既培养了学生的探究能力，又培养了学生的口头表达能力。
2） 从而导出元素周期表(以大幅挂图展示,增强直观性)。利用挂图,对表5-11的有关项目进行讨论，将讨论结果填入表内。引导学生根据同周期和同主族的原子结构示意图找出周期和族的编排规律，进而启发学生自己得出周期序数、主族序数与元素电子层结构的关系。最后教师小结,详细介绍周期表的横行纵行以及周期族的分类。
3） 为使学生熟悉周期表，可进行一定的练习，以达到思维拓展的目的。
A． 元素周期表中同周期ⅡA、ⅢA元素间的原子序数相差一定是“1”吗？
B． 同主族相邻两元素之间原子序数差可能是多少？
C． 如何根据原子序数推断元素在周期表中的位置？如让学生推算原子序数为6，13的元素在周期表中的位置；或已知元素为第三周期ⅡA，推算其原子序数。
4） 为巩固所学知识,课上可让学生绘制不填元素符号的周期表框架图;课后可以安排学生自行设计一份元素周期表，或者搜集资料寻找各式各样的周期表,然后相互交流。这样可以开阔视野，认识到元素周期表不仅仅是教材中提供的长式周期表。
(二) 元素的性质与元素在周期表中位置的关系(第二课时)
这部分内容与元素周期律，碱金属卤素等元素化合物知识联系密切,因此教学成功的关键是寻找新知识的生长点。所以采取的是复习旧课,引入新课的导入方式,同时注意采用启发引导的方法，培养学生的分析、判断能力, 让学生参与到教学中来。总流程上是以展示元素的原子结构示意图、分析元素化合价、复习周期律为基础, 组织学生分析、推理、讨论,在得出结论后又进行相关练习,以巩固所学知识。具体教学上首先挑选几道投影练习帮助学生复习元素周期律知识,目的是巩固原子结构和元素性质的关系。接着,发动学生讨论、分析, 让学生根据同周期、同主族元素的原子结构特点得出同周期、同主族元素金属性和非金属性的递变规律,从而建立起“位、构、性”三者的关系。然后留有一定时间让同学理解记忆书本表5-12。最后讨论元素的化合价与元素在周期表中位置的关系。教学方法上是先举具体的元素为例,再归纳总结出主族序数、最外层电子数、主族元素最高正价数的关系,得到非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值为8,以投影练习加以巩固。
A． 同主族元素性质为什么具有相似性，其相似性表现在哪些方面？
B． 如果某元素为第七周期ⅦA族117号，预言其为金属或非金属元素？
(三)同位素及元素周期律和元素周期表意义的学习(第三课时)
同位素与元素的概念相近,容易混淆,可以采用比较法进行教学。
1) 课前复习:重温初中学过的元素的概念,重点落实构成原子的3种基本粒子,即质子、中子和核外电子的性质、作用和相互关系。
2) 提出问题:现已发现的元素有113种,能不能说已发现的原子有113种?
3) 引出同位素的概念。强调3点。
A. 同一种元素的各种同位素化学性质几乎相同。
B. 天然存在的各种同位素中, 各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。
C. 同位素指一种原子,而元素指一类原子。元素包含同位素。
4) 练习周期表中各元素相对原子质量的计算方法。
元素周期律和元素周期表意义教学时可采用多种方式相结合的方法。
1) 课前发动学生,收集各种资料。
2) 教师编写阅读提纲,学生根据提示自学教材。
3) 课上提出问题让学生讨论:为何元素周期表的发现有重大影响? 为何元素周期表能够指导预言未知元素,为新元素的发现提供线索?制造农药的元素在周期表中处于哪些位置?半导体材料处于周期表中哪些位置?继而让学生从元素周期表的角度分析量变和质变的关系。
4) 有条件可以利用选修课,活动课开设一些知识讲座。
四、反馈练习
（一）第一课时（随堂检测）
1．推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
目的：①考查位置和原子序数之间的换算；
②借用此题考查逻辑思维能力。
2．下列各图为元素周期表的一部分（表中数字为原子序数），其中正确的是（ ）。
目的：①考查周期表的特点；
②通过对局部周期表的判断，考查逻辑推理能力和应用知识的能力。
3．下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（ ）。
（A）14 24 34 （B） 26 31 35
（C） 5 15 20 （D） 11 17 18
目的：①考查原子序数和元素在周期表中的位置之间的关系。
②考查学生的逻辑思维和推理能力。
随堂检测答案：1．二、ⅣA；三、ⅢA；四、ⅥA；五、ⅦA；七、ⅡA 2．（D）3．（C）
（二）第二课时
１．下列各组元素最高价氧化物的水化物碱性渐弱，酸性渐强的是（ ）。
（A）NaOH、Mg（OH）2、H2SO4、H3PO4
（B）KOH、NaOH、H2SO4、HClO4
（C）Ca（OH）2、Al（OH）3、HBrO4、HClO4
（D）Mg（OH）2、Ba（OH）2、H3PO4、H2SO4
目的：检测学生对同周期和同主族元素最高价氧化物的水化物碱性和酸性强弱的判断能力。
２．下列各组气态氢化物稳定性由强到弱的顺序排列的是（ ）。
（A）SiH4、PH3、H2S、HCl
（B） HF、HCl、HBr、Hl
（C）PH3、H2S、HCl、HF
（D） NH3、PH3、AsH3、H
目的：检测学生对同周期和同主族元素气态氢化物稳定性的判断能力。
3．处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物的水化物的酸性比B弱，A处于B的____边（左或右）；B的原子半径比A____；若B的最外层有4个电子，则A最外层有____个电子。
目的：检测学生对同周期元素的性质与其在周期表中的位置及原子结构的关系。
随堂检测答案：1．（B）（C）2．（B） 3．左小3
（三）第三课时
１．铜有两种天然同位素，中子数分别为３４和３６，已知铜的相对分子质量是６３．５，则中子数为３４的Cu所占的物质的量分数为…… …… ……（ ）
Ａ．７５％ Ｂ．２５％ Ｃ．５０％ Ｄ．４５％
随堂检测答案：Ａ
目的：考查学生周期表中各元素相对原子质量的计算。
五、作业
第一课时：课本P109一、１．（考查元素周期表的结构）
第二课时：课本一、２．３．７三、１．２．３．四（考查“位、构、性”三者之间的关系）
第三课时：二、１．２．三、６（考查同位素的概念）
板书设计
一、元素周期表的结构（第一课时）
1．横行，周期
①概念
②周期分类及各周期包含元素的个数。
③特点
a．周期序数和电子层数相同；
b．同一周期最外层电子数从左到右1～8重复着周期性的变化，第一周期除外；
c．每一周期从左到右依次是：碱金属开始，过渡元素居中，稀有气体结束。
2．纵行，主族
①概念
②特点
周期
一
二
三
四
五
六
七
元素个数
2
8
8
18
18
32
26
周期分类
短周期
长周期
不完全周期
主族
副族
定义
长短周期共同组成
仅由长周期组成
表示
IA IIA……
IB IIB……
个数
7个
7个
二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系（第二课时）
1.元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系
（１） 同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强（不包括稀有气体元素）。
（２） 同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱（不包括稀有气体元素）。
2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系
主族序数＝最外层电子数＝主族元素最高正价数
｜最高正价｜＋｜最低负价｜＝８
元素性质
原子结构 周期表中的位置
三、同位素（第三课时）
1．同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。
举例：氕、氘、氚三种氧元素……
2．元素相对原子质量的计算
＝Ａ１×a1% +Ａ2×a2% + ……
表示某元素的相对原子质量
Ａ１、Ａ2……为同位素的相对原子质量
a1%、a2%……为同位素的原子百分数或同位素原子的物质的量分数
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