元素周期表及其应用

《元素周期表及其应用》的教案设计

一、学习内容分析

1、本课内容的组成部分

本节内容的组成部分：元素周期表共有几周期、哪些族。同周期、同主族元素性质的递变规律。元素在周期表中的位置与原子结构、元素化学性质之间的关系。及元素周期表的应用。通过让学生自己研究元素周期表的周期和族，引出元素周期表有7个周期，以及第7个周期为不完全周期以及主族、副族和0族。再根据对钠、镁、铝等同周期的金属元素的性质变化的理解，归纳总结得出同周期元素性质的递变规律。根据F、Cl、Br、I的气态氢化物的形成和热稳定性的规律，归纳得出同主族元素性质的递变规律。从而得出可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测其主要性质。元素周期表中位置相近的元素性质相似，可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。 2、在模块学习中的地位与作用

本节内容的学习帮助学生系统的认识目前发现的所有化学元素。本节内容既是对之前的元素周期律的学习的具体表现形式，也是为之后对同族或同周期元素性质的规律系统的学习提供了基础性作用。元素周期表可以帮助人们研究合成有特定性质的新物质，例如半导体材料、催化剂、合金材料。

教学重点：同周期、同主族元素性质的递变规律；元素在周期表中的位置与原子结构、元素化学性质之间的性质。

教学难点：同周期、同主族元素性质的递变规律

二、学习者分析

1、分析学生已有的认知水平与能力

学生已经在化学1中学习了多种同周期和同主族元素，已经知道了一些元素性质的递变规律，对本节课具体归纳周期元素、主族元素性质的学习已经具备了一定基础。且学生在之前学习了元素周期律，已经具备了一定的归纳分析能力。这些都为本节课的学习奠定了基础。 2、分析学生在学习中可能遇到的问题

学生进入高中不久，对元素周期表这类全新的知识较难接受，规律较多较难记忆，对元素周期表具体应用的本质认识不清，知识迁移能力比较弱，无法顺利将元素周期表应用到实际生产中；发散思维能力还有待提高，归纳能力尚有不足。

三、教学目标

1、知识与技能方面

1）知道元素周期表共有几周期、几主族。

2）掌握同周期、同主族的元素性质的递变规律。 3）知道如何应用元素周期表于实际研究中。

2、过程与方法

1）通过对课本内容的阅读，逐渐提高文字阅读的能力。

2）通过对表格的分析，逐步提高归纳规律的能力。

3、情感态度与价值观

元素周期表揭示的科学观念，结构决定性质、量变引起质变、复杂现象中蕴含着简洁的规律，对化学科学的发展起到了积极的推进作用。

四、课前准备

1．学生的学习准备；

准备化学2教材、笔记本。 2．教师的教学准备；

搜集相关新闻、图片、音像资料并结合教学设计制作成多媒体课件。 3．教学环境的设计与布置；

（1）多媒体设备 （2）实物投影仪

4．教学用具的设计和准备。 无

五、教学过程设计

活动1·创设情景 导入新课

[导入]老师问大家一个问题，我们全班40个同学在一个班级学习，那我们是怎么安排大家的座位的呢？

生：根据身高的高矮，矮的坐在前面，高的坐在后面。

师：我们根据身高的高低规律安排座位，那大家想想我们化学世界有上百种元素，我们如何给这些化学元素排座位呢？ 生：?? 师：其实在19世纪俄国化学家门捷列夫就已经给这些化学元素按照一定规律排好了“座位”。那么这节课我们就来学习元素的座位表—元素周期表。

活动2·阅读课本 归纳学习

[交流与讨论]仔细阅读7页图1-5所示的元素周期表，与同学讨论。

问1：在元素周期表中，每个横行称为周期。在元素周期表中共有多少个周期？每个周期各有多少种元素？

生：共有7个周期，第一周期有2种元素，第二、三周期有8种元素，第四、五、六周期有18种元素，第七周期不确定。

问2：在元素周期表中，每个纵行称为族。元素周期表有哪些族？ 生：有A族、B族还有0族。

[得出总结]

1、元素周期表共有7个周期，1~3周期是短周期，4~7周期是长周期，第7周期由于还有尚

待发现的元素，又称为不完全周期。

2、在元素周期表中，ⅠA~ⅦA族是主族元素，主族和0族由短周期元素、长周期元素共同构成；ⅠB~ⅦB族是副族元素，副族和Ⅷ族完全由长周期元素构成。

[提问]

找出氮、硫、钠、铝、等元素在元素周期表中的位置（所在的周期和族），分析这些元素的原子核外电子层数、最外层电子数和元素所在的周期序数、族序数的关系？

生：氮—第二周期ⅤA族；硫—第三周期ⅥA族；钠—第三周期ⅠA族；铝—第三周期ⅢA族。分析得出原子核外电子层数等于周期序数，最外层电子数等于族序数。

活动3·回顾旧识 归纳总结

[回顾旧识]回顾上节课元素周期律的学习，随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径、元素的金属性和非金属性、元素的只要化合价都呈现周期性变化。随着元素核电荷数的增加，原子半径有怎样的原子规律？通过实验探究钠、镁、铝的金属性强弱实验的结果是怎样？

生：原子半径逐渐减小。金属性Na>Mg>Al.

[得出结论]

同一周期元素（稀有气体元素除外）的原子，核外电子层数相同，随着核电荷数的递增，最外层电子数逐渐增加，原子半径逐渐减小，元素的原子得到电子的能力逐渐增强，失去电子的能力逐渐减弱。因此，同周期的元素，从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

[活动与探究]

阅读表1-6，从ⅦA族元素气态氢化物形成的难易程度和热稳定性看，大家认为ⅦA族元素非金属性强弱变化有什么规律？ 生：非金属性逐渐减弱??

[得出结论]

同主族元素的原子最外层电子数相同，随着核电荷数的增大，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子失去电子的能力逐渐增强，获得电子的能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

[板书]

元素周期表中元素金属性、非金属性的递变??

活动4·拓展思维 应用实际

[问题解决]

仔细研究图1-6，指出图中虚线右上方、左下方区域的元素是金属元素还是非金属元素。图中临近虚线两侧的元素既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性。这给了我们什么启示？

生：虚线右上方是非金属元素，左下方是金属元素。??

[引导]

元素周期表中位置相近的元素性质相似，人们可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。 [投影]

展示图片：半导体材料、石油生产中的催化剂、耐腐蚀的合金材料。 [归纳总结]

在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料（如锗、硅、硒等），在过渡元素（副族和Ⅷ族元素）中寻找各种优良的催化剂（如广泛应用于石油化工生产中的催化剂铂、镍等）和耐高温、耐腐蚀的合金材料（如用于制造火箭和飞机的钛、钼等元素）

[课堂总结]

元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测其主要性质。元素周期表能帮助我们更好地学习和研究化学。

[拓展思维]

给学生1分钟时间，阅读10页的化学史话，感受门捷列夫与元素周期律的历史。 [投影]

展示一张实物周期表，让学生能更加地加深元素周期表的印象。

六、形成性评价

1、根据元素周期表回答下列问题：

（1）金属性最强的元素是 ，非金属性最强的元素是 。

（2）第3周期中，原子半径最小的元素（稀有气体除外）是 ，非金属性最强的元素是 。

（3）ⅦA族中，原子半径最大的元素是 ，非金属性最弱的元素是 。 （4）铷、氯、锗三种元素中，适合作半导体材料的是 。

2、对照元素周期表，找出下列元素在元素周期表中的位置，指出其中的主族元素，并推测它们的原子结构。

（1）地壳中含量较大的三种元素； （2）人体组织中的三种常量元素； （3）人体必需的两种微量元素。

七、板书

元素周期表及其应用

1、元素周期表的周期、族数

周期：共有7个周期。1~3是短周期，4~7是长周期

族数：ⅠA~ⅦA族是主族元素，主族和0族由短周期元素、长周期元素共同构成； ⅠB~ⅦB族是副族元素，副族和Ⅷ族完全由长周期元素构成。

2、元素性质的递变规律

3、元素周期表的应用

（1）金属和非金属的分界线——半导体材料 （2）过渡元素——催化剂和合金材料