高中化学-第二节 元素周期律教学设计学情分析教材分析课后反思

《元素周期律》教学设计

一、教学三维目标

知识与技能：（1）以『20号元素（稀有气体元素除外）为例，结

合有关数据和实验事实，认识原子结构和元素性质的周期性变化规律。

⑵根据元素周期表，以「18号元素为例，让学生自主得出元素原子

核外排布、原子半径、化合价随原子序数的递增呈现周期性变化规律。

以第三周期元素为例，认识同周期元素变化规律，构建元素周期律。

过程与方法：⑴归纳法、作图法、数据分析法。加深对数据分析、

证据推理、实验探究等科学方法的认识，落实化学学科核心素养。

⑵构建“结构决定性质”模型，基于“位置-结构-性质-用途”认识

物质世界。

情感、态度与价值观：培养学生善于归纳、勤于思考、勇于探究的科

学品质，提高学生科学探究和创新意识。

二、学科核心素养

宏观辨识与微观探析：从微观上理解元素周期律的形成原因是原

子核外电子排布的周期性变化的结果。明确宏观上的元素性质（包括

原子半径、化合价、金属性和非金属性）与微观上的原子核外电子排

布之间的关系，理解结构决定性质，性质反映结构的基本规律。

证据推理与模型认知：建立元素原子半径、化合价、金属性和非

金属性变化的微观模型，理解根据该模型进行元素性质推理的科学思

想。

科学精神与社会责任：学习元素周期律在化学研究中的具体应用,

培养学生的科学精神，理解化学在社会发展中的重要作用。

二、教学重难点

1、教学重点：

①利用“数据分析一预测规律一实验验证一得出结论一构建模型

一学以致用"解决化学问题的方法的形成过程。

②元素周期律的含义和实质。

2、教学难点：

元素周期律的含义和实质；元素性质和原子结构的关系，“结构

决定性质”解题模型的延伸理解和应用。

三、教学方法和策略

数据分析、证据推理、实验探究、模型认知。

通过对不同周期原子的真实数据，进行归纳和“大数据”分析，

通过证据推理，进行规律预测，得出元素周期性变化的规律；通过实

验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性和非金属性的周期性

变化，从微观到宏观，完善元素周期律；引导学生从微观原子结构角

度分析解释元素周期律，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构

决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

通过以上设计，让学生知道可以通过数据分析、证据推理等方法

认识和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性质”

的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。最后回到应用

层面，实现学以致用。

四、教学过程

化学是以实验为基础的自然科学

设计意图：本节课从社会热点问题入手，激发学生兴趣，让学生关注

社会热点，对社会热点问题做出正确的价值判断，培养其社会责任。

教学过程：基于对不同周期原子的真实数据，进行归纳和“大数据”

分析，通过证据推理，进行规律预测，得出元素周期性变化的规律；通过

实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性和非金属性的周期性变

化，从微观到宏观，完善元素周期律；引导学生从微观原子结构角度分析

解释元素周期律，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构决定性质”

的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

通过以上设计，让学生知道可以通过数据分析、证据推理等方法认识

和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，

并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。最后回到应用层面，实现学

以致用。

环节一：课程引入，激发学生兴趣

教师活动学生活动教学意图

【课程引入】

2019年底，一场突如其来的新冠肺炎疫情席卷

武汉，蔓延湖北。牵动了全国人民的心，影响到我激发学生兴

们每一个人。大批抗疫英雄不畏牺牲、勇敢逆行，趣，落实“科

这其中有一个不为人知的名字，它叫磷酸氯喳。正学精神和社

是由于它在治疗新冠肺炎中的巨大贡献，我们才得思考、交流会责任”核心

以快速稳定住局面。素养

C«3产

如人八63%

C1JCO⑶皿

它为什么在治疗冠状病毒方面有效？那些元素起到

了主要作用？我们是如何发现它的？

通过本节课的学习，或许你就能找到答案。

环节二：观察教材中的表4-5,进行数据处理和分析，绘制折线图和柱状图，并从点

（同主族元素）、线（同周期元素）、面（不同周期变化趋势）观察所得图形，通过证

据推理，进行规律预测，得出原子结构和元素性质的周期性变化规律。

教师活动学生活动教学意图

【数据加工与处理】完成柱状图和折线图。培养学生数

请同学们根据教材中的表4-5,完成一下两个坐标通过数据分析，归纳总据加工和处

图。结，寻找规律，得出预理能力，树立

L以原子序数为横坐标，原子最外层电子数及化合价测结论。证据推理的

（最高正价、最低负价）为纵坐标。结论1:除氢和氮学科思想，为

外，随着元素核电荷数后面的模型

原子序数与化合价、最外层电子数关系图的递增，最外电子层上认知奠定基

VI-

外的电子数从1递增到础。

6

由

子448,元素原子最外层电

数

'33

22子的排布呈现周期性

11

0■0原子

1234_J£-1_8910111213_1415161719।序教

-1变化。

•2

-3

结论2:元素的主

2以原子序数为横坐标，原子半径为纵坐标。要化合价随着元素序注意数据

数递增，最外层电子数图表的作图

等于最高正化合价，最规范指导。

低负化合价和最高正

化合价之间差值为8。

化合价呈现周期性变

化。

结论3:随着原子序问题组引导

数的递增，原子半径从学生思考，提

大到小的变化趋势（稀供思维着力

有气体元素除外），呈点。

原子序数

现周期性变化。

问题组：

1.元素原子最外层电子数是如何变化的？

2.元素原子的最高正化合价和最低负化合价是如

概括归理，总

何变化的？有没有内在联系？

结升华。

3.元素原子的半径是如何变化的？

4.以上变化是连续的？还是呈现一定的周期性？

思考以上问题，完成课本102页思考与讨论。

【证据推理、规律预测】

预测结论：随着原子序数的递增，原子的电子层排

布、原子半径和化合价都呈现周期性变化。

环节三：从微观到宏观，通过实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性和非

金属性的周期性变化，完善元素性质周期性变化规律，理解元素周期律内涵。

基于以上分析，我们明确了，元素的微观角度的原

子半径、最外层电子数乃至化合价，均随原子序数

递增呈现出周期性变化，那宏观的金属性非金属性

实验不是也具备这样的特点呢？

【实验探究1】

取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试注意实验规

管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酷溶液，常温下镁与水的反应范指导。

观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察较缓慢，镁条表面有一控制变量、氧

现象。与钠和水的反应相比，镁和水的反应难易程些红色；加热后反应剧化膜处理、实

度如何?生成了什么物质？烈，镁条表面有大量气验依据等

实验现象实验原理或依据实验结论泡，溶液变为红色。结

论：

钠的金属性强于镁。

【实验探究2】向氢氧化铝沉淀中加

向试管中加入2mL1mol/L的AICL溶液，然后滴加氨入盐酸溶液，沉淀溶

水，直到不再产生白色絮状AI(0H)3沉淀为止。将解；向氢氧化铝沉淀中

AI(0H)3沉淀分装在两只试管中，向一只试管中滴加加入氢氧化钠溶液，沉

2mol/L盐酸，向另一只试管中滴加2mol/LNaOH溶淀溶解。氢氧化铝与酸

液，边滴加边振荡，观察现象。碱都反应生成盐和水，

所以氢氧化铝是典型

实验现象实验原理或依据实验结论的两性氢氧化物。

氢氧化镁白色沉淀，加

盐酸溶解，加氢氧化钠

溶液不溶解。

结论：钠、镁、铝是金

属元素，都能形成氢氧

将氯化铝溶液换成氯化镁溶液，重复上述实验。化物，NaOH是强碱，

【理论探究11Mg(OH)2是中强碱，而

规律不一定非得通过从零开始的实验探究得出，也AI(OH)3是两性氢氧化

可以分析归纳已经存在的科学事实得出。物，说明钠镁铝的金属

性逐渐减弱。

硅、磷、硫、氯的

最高价氧化物对应的借助科研成

水化物的酸性依次增

【科学棘】强，所以硅、磷、硫、果，重视理论

氯的非金属性逐渐增分析的重要

本金麻索SiPSCl

强。性。

H^iO,HJ'O,HSOHCIO

最高麻化物瓶的244

(tt)(Ht)

(Xt)般佳”

雕强酸强俄(雅比耶0盘)

同周期元素金属性和

所得结论：___________________________________

非金属性变化规律是

连续的。

【理论探究2】

同周期元素，随着原子

科学事实：AI(0H)3是两性氢氧化物，铝虽是金属，

序数的增加，金属性逐

但已经表现出一定的非金属性。硅是一种灰黑色具

渐减弱，非金属性逐渐

有金属光泽的半导体材料。

增强，且存在着金属到

【问题】依据上述科学事实，同周期元素的金属性

非金属的逐渐过渡。这

非金属性变化是连续的还是间断的？

个规律不仅存在于第

三周期，其他周期也存

在类似结论。

通过以上4组科学探究活动，第三周期元素金属性

非金属性如何变化？

环节四：引导学生从微观原子结构角度分析解释元衰;周期律，引导学生构建解决问题

的模型，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观期泞只与微观探析核心素养。

【思考】如何从原子结构角度解释元素性质的周期结合碱金属和卤落实宏观辨

性变化？素的性质，同主族元素识与微观探

从上到下，随着原子序析核心素养

数递增，原子半径增

大，原子核对最外层电

【构建模型】子的吸引能力减弱，金

通过这两节课的学习，我们大家知道可以通过数据属性逐渐增强，非金属

分析、证据推理等方法认识和研究对象的本质特征,性逐渐减弱。

从特殊到一般，建立“结构决定性质”的模型，并同周期从左到右,

运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。电子层数相同，核电荷

数增大，半径逐渐变

非金属性逐渐非

1金小,原子核对最外层电

属

性

2子的吸引能力增强，金

逐

3Na渐

属性逐渐减弱，非金属

4

5性逐渐增强。

6

金属性逐渐

7

形成“结构

位置-结构-性质-用途决定性质”的

观念

环节五：学以致用，解决课堂引入内容。

族

IAnA0]AIVAVAVIAMA0

周

非金属性逐渐增强

1■

2金[B-----------------------芝，

gAl[Si菁世

3

番Ge；As亲体

4

5{ftSb：lfeJ

6Po：Al强

,金属性逐渐增强

7

根据元素周期律我们知道，非金属区域的氮磷硫氯为药物制备的重要元素，因此磷酸

氯n奎的研发一定要围绕非金属区域研究，本着理论分析，精准预测，实验验证的思路

展开研发。

板书设计:

I宏观转识亨微观坏析II科学探究号创新意识I

电子敷由1个化合价、原子得原子序数的递

增加到2个或失电子能力、金增而呈现周期

8个属性与非金属性性变化

课后反思:

课后作业：元素周期表和周期律的应用

门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表

中留下了空位。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，将它命名为镒。钱的性质与门捷列夫

推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在-一种元素一一“类硅"，15年后该元

素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为"错"。

1.门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么？

2.你能根据本节课所学知识，预测非金属元素碑(As)的性质吗？试试看。

《元素周期律》学情分析

一、学习任务分析

本节课的主要学习任务是通过基于对不同周期原子的真实数

据，进行归纳和“大数据”分析，通过证据推理，进行规律预测，得

出元素周期性变化的规律；通过实验验证预测结果，基于实验数据论

证元素金属性和非金属性的周期性变化，从微观到宏观，完善元素周

期律；引导学生从微观原子结构角度分析解释元素周期律，掌握“数

据分析一预测规律一实验验证一得出结论一构建模型一学以致用”的

科学学习方法，引导学生构建解决问题的模型，形成“结构决定性质”

的观念，落实宏观辨识与微观探析核心素养。

二、学情分析

到目前为止，学生已学习了碱金属、卤素知识，有自己的思维

基础，并有关于物质共性与个性的知识体验:初步按触了原子结构的

理论知识，这些为学好木节创造了必要条件。但归纳、总结能力欠缺，

特别是数据分析、总结规律，探求现象的本质的能力需要进一步培

养。

1、知识基础：学生学习了部分金属、非金属及其化合物的性质，

及其递变规律、化合价等知识，具备一定知识基础。本章第一节学习

了原子核外电子排布知识，在此基础上，应该说元素周期律已经水到

渠成了，为元素周期律的学习奠定了理论基础。

2、认知水平与能力：高一学生已初步具有动手操作能力和基本

的观察能力，提取数据的能力和简单的逻辑推理能力，掌握了一些基

本的化学思想方法，具备了良好的数据分析能力、归纳概况能力以及

一定层次上的实验探究能力，能在教师的引导下独立地解决一些基本

问题。

3、学习情况诊断分析

我所在的是的一所重点中学和省级教学示范学校，所任教的理科

3、4班学生基础较好，思维较活跃，学习能力较强，较易接受教材

内容，但学生在本节课的学习中还是有一些困难：

(1)虽然学生具备定的资料阅读能力、归纳总结能力和动手实

验能力，为本节的学习提供了能力基础。但个别同学在动手实验时不

会从与从原理角度来思考，在实验设计方面能力较弱，教学中以小组

合作探究式的学习方式来弥补这一不足。

(2)对本节教学内容，知识上理解起来比较容易，获取也比较

简单，但学生在图表数据分析、推理方法及实验能力方面尚有差距。

要想真正落实学科核心素养，还必须在学习过程中不断渗透科学的方

法和构建解决问题的模型，实现从特殊到一般，建立“结构决定性质”

的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律，最后回到应用

层面，实现学以致用。

《元素周期律》效果分析

根据本节课的内容，我从以下三个方面进行教学评价：

1、关注学生数据处理能力。对科学数据的分析整理转化提炼能力，

培养学生科学的思维品质；

2、关注学生实验操作能力。通过实验探究和理论探究过程，落实科

学精神和创新意识核心素养；

3、关注括归理能力。通过课堂小结和学以致用反馈教学效果，以便

查漏补缺，提升概括归理能力。

本节课教学设计以知识为主体，以能力提升和核心素养落实为目

标，教学设计贴近了学生的最近发展区。教学过程中又设计了丰富多

彩的主题实验、科学探究，充分利用了多媒体技术，使课堂教学情景

化、直观化。

课后通过课堂观察和学案批改，完成课堂效果评价。结果如下：

1、数据分析能力：绝大多数同学可以胜任。

数据处理分析

■数据准确、图像完美

■数据准确、图像欠美观

实雌作能力:■基本正确，未关注特殊点

实验操作能力

I人数

明确原理

3、做构解纨达^目标徽子，概念的归瑾幼有彳班高。

图表标题

所任教的理科3,4班学生思维较活跃，学习能力较强，课前也有

主动预习的学习习惯。总体上看，学生回答问题积极，答案准确，对

知识的理解掌握较好。实验探究等各个环节都能深入其中，参与度较

高，有效地达成了本节课的教学要求。

《元素周期律》教材分析

《元素周期律》本节内容选自部编人教版（新教材）高中化学必

修1第四章第2节。本章共有三节，本课是第二节，主要讲述元素周

期律，承载着实现本章教学目标的任务。

本节教学安排在元素周期表的教学之后，由于元素周期律主要是

在原子结构的基础上归纳得出的，原子结构知识是研究元素周期律的

理论基础，既有利于学生从本质上认识元素周期律又有利于巩固原子

结构的知识。由于元素周期表是元素周期律具体表现形式，增强学生

对元素周期律学习的探究性。本节教学内容属于基础理论的教学，在

学生了解了钠镁铝铁等元素及其化合物，以及卤素知识，原子结构的

理论知识等基础上，引导学生探究元素性质和原子结构的关系，揭示

元素周期律的实质。

本节课设计的意图在于引导学生重走门捷列夫元素周期律的发

现之路，从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识元素性质

及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质：

逐步建立了结构决定性质的观念。从宏观辨识与微观探析、变化观念

与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度

与社会责任5个方面培养学生化学学科核心素养。

本节课的教学目标为：知识与技能：（1）以『20号元素（稀有气

体元素除外）为例，结合有关数据和实验事实，认识原子结构和元素

性质的周期性变化规律。（2）根据元素周期表，以1T8号元素为例,

让学生自主得出元素原子核外排布、原子半径、化合价随原子序数的

递增呈现周期性变化规律。以第三周期元素为例，认识同周期元素变

化规律，构建元素周期律。

过程与方法：（1）归纳法、作图法、数据分析法。加深对数据分析、

证据推理、实验探究等科学方法的认识，落实化学学科核心素养。

⑵构建“结构决定性质”模型，基于“位置-结构-性质-用途”认识

物质世界。

情感、态度与价值观：培养学生善于归纳、勤于思考、勇于探

究的科学品质，提高学生科学探究和创新意识。

所以我认为本节课的教学难点为在理解元素周期律的含义和实

质的基础上，进一步梳理元素性质和原子结构的关系，从而得出“结

构决定性质”解题模型并延伸理解和应用。本节的教学重点：利用“数

据分析一预测规律一实验验证一得出结论一构建模型一学以致用”解

决化学问题的方法的形成过程。

因此，我本节课计划通过对不同周期原子的真实数据，进行归纳

和“大数据”分析，通过证据推理，进行规律预测，得出元素周期性

变化的规律；通过实验验证预测结果，基于实验数据论证元素金属性

和非金属性的周期性变化，从微观到宏观，完善元素周期律；引导学

生从微观原子结构角度分析解释元素周期律，引导学生构建解决问题

的模型，形成“结构决定性质”的观念，落实宏观辨识与微观探析核

心素养。通过以上设计，让学生知道可以通过数据分析、证据推理等

方法认识和研究对象的本质特征，从特殊到一般，建立“结构决定性

质”的模型，并运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。最后回到

应用层面，实现学以致用。

《元素周期律》测评练习

设计意图：考察全体学生对元素周期律的理解和初步应用情况，考察

学生是否实现了本节课的学习目标。为了让学生在课后巩固本节内容

的过程中体验元素周期律的预测功能，为下节课做好铺垫。

1、元素周期表和周期律的应用

门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现

的元素，为它们在周期表中留下了空位。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，将它命名为绿。钱的性质与门捷列夫推测的一

样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素一一“类硅”，15年

后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为

“错”。

（1）门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么？

（2）你能根据本节课所学知识，预测非金属元素碑（As）的性质吗？

试试看。

2、下列有关结构和性质的说法中正确的是（）

A.主族金属元素的化合价均不会超过+4

B.同周期元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小

C.元素原子的最外层电子数越多，越容易得电子，非金属性越

强

D.核外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大，离子半径越

小

3、下列递变规律正确的是（）

A.HC10八H2s0八H3P的酸性依次增强

B.HCKHBr、HI的稳定性依次增加

C.钠、镁、铝的还原性依次减弱

D.Na+、Mg2+、Al"离子半径逐渐增大

4、短周期元素的离子1+、户+、£计、刀一都具有相同的电子层结构，

下列叙述正确的是（）

A.原子半径：A>B>D>CB.原子序数：d>c>b>a

C.离子半径：OD>B>AD.单质的还原性：A>B>D>C

5、下表给出14〜17号元素的一些性质，请回答:

uSi15P16s17cl

单质与民磷蒸气与光照或点燃

高温加热

反应的条件H2能反应时发生爆炸

最高价氧化

HBiO”H3PO4H2soiHC104

物的水化物弱酸中强酸强酸最强含氧酸

⑴它们所形成的氢化物中稳定性最差的是,还原性最差的

是。

⑵四种元素的非金属性随着元素原子序数的递增而逐渐,

试从原子结构的角度加以解释

(3)一定条件下，反应H2S+C12=2HC1+S能否发生？,简

述理由

《元素周期律》教学反思

依据课程标准，在充分挖掘教材知识、方法与德育内容的基础上,

我执教了部编人教版(新教材)高中化学必修1第四章第2节元素周期

律的第一课时。课堂上通过为学生创设探究情境、生活情境，组织学

生展开分析讨论，引导学生亲身感受，重走伟人之路，呈现了一节以

“学生动手实验，自主探究新知，新知指导生活”为主线的探究课。

反思教学过程，我有下面一些认识：

一、深入挖掘教材是上好一堂课的前提

《高中化学新课程标准》指出，“教师应激发学生的学习积极性，

向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交

流的过程中真正理解和掌握基本的知识和技能，思想和方法，获得广

泛的活动经验”，教师应倡导“自主、合作、探究”的学习方式。本

节课上，我从社会热点问题“新冠肺炎疫情”入手，激发学生