高中第二节 元素周期律第2课时教学设计

这是一份高中第二节 元素周期律第2课时教学设计，共9页。教案主要包含了元素周期表等内容，欢迎下载使用。
课题
《元素周期律》第二课时
单元
4
学科
化学
年级
高一
教材
分析
本节教学内容是人教版高中化学必修第一册第四章《物质结构元素周期律》第二节《元素周期律》的第二课时。该部分的教学内容涉及到第三周期元素性质递变的探索，同周期元素性质的递变，元素周期律的概念，元素周期律所对应的多个变化规律，元素周期表和元素周期律的应用及相关内容。元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质。在认识了元素周期律以后，可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律；也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。本节安排了“熟悉并掌握元素周期表中元素的分布”，“熟悉并掌握元素周期表中元素的递变规律”和“熟悉元素周期律的应用及案例”这两部分内容，是第四章第二节中中间的知识点。通过学习这部分知识，学生对元素周期表中元素的分布，元素周期表中元素的递变规律，以及元素周期律的应用及案例，都会有学习和了解。通过本节内容的学习，学生将从探索第三周期元素性质的递变规律的现实和理论方法中，感受探究化学元素不同的奇妙特性的方法，由此得到启发：可以通过元素周期律的特点对元素的化学性质进行分析，推测出新的化学元素以及元素的性质特点。
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析：从宏观上学习并掌握元素周期表中元素的递变规律，从微观上辨析不同周期元素的性质递变规律，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。
证据推理与模型认知：通过物质分类的基本模型，理解元素周期表中元素的相似点，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。
科学探究与创新意识：熟悉原子同周期元素伴随原子序数变化产生的性质的递变规律，熟练掌握通过原子结构分析元素性质的能力，体会化学研究过程中的科学方法。
科学精神与社会责任：通过对元素原子结构的学习和理解，掌握更高效的学习方法，建立高效学习的科学精神。
重点
难点
熟悉并掌握元素周期表中元素的分布；熟悉并掌握元素周期表中元素的递变规律；熟悉元素周期律的应用及案例。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
元素周期律的发现，对化学的发展有很大的影响。
作为元素周期律表现形式的元素周期表，反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。
我们可以为元素周期表中的相似元素进行分区，以此更好的分析和观察不同元素之间的联系和区别。
讲授新课
第二节元素周期律
一、元素周期表
元素周期表
虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素，最右一个纵列是稀有气体元素。
由于元素的金属性与非金属性之间没有严格的界限，位于分界线附近的元素既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。
主族元素从上到下，从左到右，元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律。
一般情况下，元素的化合价和元素在周期表中的位置有一定的关系。
1、主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数，因为族序数与最外层电子数相同。
例如：C的最高正化合价是+4，与它所处的族序数是4相等。
2、非金属元素的最高正化合价，等于原子所能失去或偏移的最外层电子数；而它的负化合价，则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8。
例如：C的最高正化合价是+4，负化合价为-4，两者的绝对值之和为8。
【设疑】元素在周期表中的位置对我们认识新元素有什么帮助吗？
元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质。可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律。
可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。
元素周期律的应用
元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构以及性质。
①根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律；
②根据元素的原子结构可以推测其在周期表中的位置和性质。
③科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。
周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种有效方法。
元素周期律的应用案例
案例一：在周期表中，金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗、镓等。半导体器件的研制正是开始于锗，后来发展到研制与它同族的硅
元素周期律的应用案例
案例二：通常农药所含有的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药。
元素周期律的应用案例
案例三：人们还在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
门捷列夫的预言
门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种当时尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。
门捷列夫的预言
门捷列夫还预言了锗的存在和性质，多年后也得到了证实。：
【练习】1、填空
虚线左下方是______元素，虚线右上方是_______元素，最右一个纵列是_________元素。
虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素，最右一个纵列是稀有气体元素。
【练习】2.下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是()
A．C、N、O
B．Li、Na、K
C．Cl、Br、I
D．Na、Mg、Al
在主族元素中，元素的最高正化合价与其族序数相等（O、F元素除外），同一周期元素，元素最高正化合价随着原子序数的增大而增大（O、F元素除外），同一主族元素，其最高正化合价相等（O、F元素除外），A．C、N的最高正化合价分别为+4、+5，但O元素的最高正化合价与其族序数不等，不符合题意，故A错误；B．Li、Na、K元素属于同一主族元素，其最高正化合价都是+1价，不符合题意，故B错误；C．Cl、Br、I属于同一主族元素，其最高正化合价都是+7价，不符合题意，故C错误；D．Na、Mg、Al最高正价分别为+1、+2、+3，所以符合题意，故D正确。因此选D。
【练习】3.元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是()
A．左下方区域的金属元素
B．右上方区域的非金属元素
C．金属元素和非金属元素分界线附近的元素
D．稀有气体元素
选项A中，元素周期表中有金属元素和非金属元素，其中金属元素位于元素周期表的左边，可以用来做导体材料，A项错误；选项B中，非金属元素一般位于元素周期表的右边，氢元素除外，非金属元素一般不导电，是绝缘体材料，B项错误；选项C中，在金属与非金属元素交界处的元素大多数可用于制作半导体材料，C项正确；选项D中，稀有气体元素属于非金属元素，它们的性质更稳定，一般不用来做半导体材料，D项错误。因此选C。
【练习】4.下列说法错误的是（）
A.门捷列夫认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质
B.主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数，因为族序数与最外层电子数相同
C.非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于7
D.可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质
选项A中，门捷列夫认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质，故A错误；选项B中，主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数，因为族序数与最外层电子数相同，故B错误；选项C中，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8，故C正确；选项D中，可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质，故D错误。因此选C。
课堂小结
板书
【板书】1.元素周期表中的元素分布
虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素，最右一个纵列是稀有气体元素。
2.元素周期律的应用
①根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律；
②根据元素的原子结构可以推测其在周期表中的位置和性质。
③科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。
3.元素周期律的应用案例
①在周期表中，金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
②有助于制造出新品种的农药
③在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素