2024-2025年高中化学 第1章 第3节 课时2 预测同主族元素的性质教案 鲁科版必修2

2024-2025年高中化学第1章第3节课时2预测同主族元素的性质教案鲁科版必修2主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为鲁科版必修2第1章第3节“预测同主族元素的性质”。该章节主要介绍了同一主族元素性质的递变规律，包括原子半径、最外层电子数、金属性和非金属性等方面的变化。教学内容与学生已有知识联系紧密，要求学生掌握元素周期表的基本结构，了解同一主族元素的基本性质。

教学过程中，我将结合课本内容，通过讲解和示例，让学生掌握同一主族元素性质的递变规律。同时，我会设计一些实践性任务，让学生在实际操作中运用所学知识，提高他们的实际操作能力和解决问题的能力。在教学过程中，我会关注学生的学习情况，及时进行反馈和引导，确保他们能够掌握本节课的主要内容。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要围绕科学探究、宏观辨识与微观探析、证据推理与模型建立、科学态度四个方面进行设计。

1.科学探究：通过观察和分析同一主族元素的性质递变规律，培养学生提出问题、猜想与假设、设计实验、收集证据、分析与论证的能力。

2.宏观辨识与微观探析：使学生能够从宏观和微观两个层面认识和理解同一主族元素的性质递变规律，提高他们的物质结构与性质的认识水平。

3.证据推理与模型建立：通过分析实验数据和相关事实，引导学生运用证据推理的方法，建立起同一主族元素性质递变规律的模型。

4.科学态度：培养学生对化学科学的兴趣和好奇心，增强他们面对科学问题的责任感和使命感，培养他们积极、主动、严谨的科学态度。

在教学过程中，我将注重引导学生主动参与、积极思考，通过观察、实验、分析、论证等方法，培养他们的科学探究能力和科学态度，使他们在学习过程中不断积累经验，提高核心素养。学情分析在设计本节课的教学方案之前，我对学生的学情进行了全面的分析，以便更好地调整教学策略，以满足不同层次学生的学习需求。

1.学生层次

根据我对学生的了解，他们在知识、能力和素质方面存在一定的差异。我将学生分为三个层次：基础层、提高层和优秀层。基础层学生对化学基础知识掌握较弱，但在我的引导下，他们能够逐步跟上教学进度。提高层学生对化学基础知识有一定的掌握，但在解决复杂问题时，他们的能力尚显不足。优秀层学生基础知识扎实，具备较强的分析问题和解决问题的能力。

2.知识、能力、素质方面

在知识方面，大部分学生对元素周期表和主族元素的基本性质有所了解，但深入理解同一主族元素性质的递变规律还需加强。在能力方面，学生具备一定的实验操作能力和观察能力，但在实验分析和论证方面仍有待提高。在素质方面，学生表现出对化学学科的兴趣，但部分学生对科学探究的过程和方法认识不足。

3.行为习惯

学生在课堂上的行为习惯各异，大部分学生能够认真听讲、积极参与讨论，但也有部分学生注意力不集中，容易受到外界干扰。在课下，学生能够按时完成作业，但部分学生在遇到问题时，缺乏主动寻求帮助的意识。

4.对课程学习的影响

针对学生存在的差异，我将在教学过程中采取针对性的教学策略。对于基础层学生，我将放缓教学进度，加强对基础知识的讲解，注重培养他们的学习兴趣。对于提高层学生，我将设计一些具有挑战性的问题，引导他们运用所学知识进行分析和解决，提高他们的能力。对于优秀层学生，我将鼓励他们发挥潜能，参与课堂讨论，培养他们的创新思维。

同时，针对学生在行为习惯方面的不足，我将加强课堂管理，营造积极、和谐的学习氛围，提高学生的学习效果。在课下，我将鼓励学生主动参与课外活动，培养他们的自主学习能力和合作精神。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段1.教学方法

本节课的教学方法主要采用以下三种：

（1）讲授法：在讲解同一主族元素性质递变规律时，我将运用讲授法，系统地阐述相关概念和理论，为学生提供清晰的知识框架。

（2）讨论法：在分析实验结果和性质递变规律时，我将组织学生进行小组讨论，鼓励他们发表自己的观点和看法，培养他们的合作精神和批判性思维。

（3）实验法：我将安排一次实验课，让学生亲自动手进行实验，观察同一主族元素的性质变化，从而加深他们对性质递变规律的理解。

2.教学手段

为了提高教学效果和效率，我将充分利用现代化教学手段：

（1）多媒体设备：在讲解元素周期表和性质递变规律时，我将使用多媒体课件，通过图片、图表、动画等形式，生动展示知识点，帮助学生直观地理解。

（2）教学软件：运用教学软件进行课堂互动，例如提问、抢答、小组竞赛等，激发学生的学习兴趣和主动性。

（3）在线资源：引导学生利用在线资源，如科研论文、视频讲座等，拓宽知识视野，提高他们的自主学习能力。

（4）虚拟实验室：利用虚拟实验室软件，让学生模拟实验操作，培养他们的实验技能和科学探究能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对同一主族元素性质递变规律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道同一主族元素有什么特点吗？它们之间的性质是如何变化的？”

展示一些同一主族元素的图片，让学生初步感受元素的外观和性质差异。

简短介绍同一主族元素的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.同一主族元素性质递变规律讲解（10分钟）

目标：让学生了解同一主族元素性质递变规律的基本概念和原理。

过程：

讲解同一主族元素性质递变规律的定义，包括原子半径、最外层电子数、金属性和非金属性等方面的变化。

详细介绍同一主族元素性质递变规律的原理和特点，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.实验演示与分析（20分钟）

目标：通过实验演示和分析，让学生深入了解同一主族元素性质递变规律的特性和重要性。

过程：

进行一次实验演示，观察同一主族元素的性质变化，如焰色反应、金属活性顺序等。

详细介绍实验的背景、原理和结果，让学生全面了解同一主族元素性质递变规律的多样性。

引导学生思考这些实验结果对理解元素性质递变规律的影响，以及如何应用这些知识解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与同一主族元素性质递变规律相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的性质递变规律、实例分析和应用前景。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对同一主族元素性质递变规律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的性质递变规律、实例分析和应用前景。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调同一主族元素性质递变规律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括同一主族元素性质递变规律的基本概念、原理和应用。

强调同一主族元素性质递变规律在化学学习和科学研究中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用这些知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于同一主族元素性质递变规律的短文或报告，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源

（1）科普文章：介绍元素周期表的发现和发展历史，以及同一主族元素的性质递变规律在化学研究中的应用。

（2）科研论文：提供一些关于同一主族元素性质递变规律的研究成果，让学生了解该领域的最新研究动态。

（3）视频资料：播放一些科学家关于同一主族元素性质递变规律的讲座或实验操作视频，帮助学生更直观地理解相关知识。

（4）在线课程：推荐一些优质的在线课程或讲座，如同一主族元素性质递变规律的原理及其应用等，供学生自主学习。

2.拓展建议

（1）让学生阅读科普文章，了解元素周期表的发现和发展历史，加深对同一主族元素性质递变规律的认识。

（2）引导学生阅读科研论文，了解同一主族元素性质递变规律在化学研究中的应用，提高学生的学术素养。

（3）组织学生观看科学家讲座或实验操作视频，帮助学生更直观地理解同一主族元素性质递变规律的原理和应用。

（4）鼓励学生参加在线课程，学习同一主族元素性质递变规律的原理及其应用，提高学生的自主学习能力。

（5）开展课外实践活动，如进行同一主族元素的实验探究，让学生在实践中运用所学知识，提高学生的实验操作能力和解决问题的能力。

（6）引导学生关注同一主族元素性质递变规律在生活中的应用，如了解同一主族元素在材料科学、医药领域等方面的应用，提高学生对化学学科的兴趣和认同感。课后作业1.根据元素周期表，找出第ⅢA族（硼族）元素的原子序数和它们的最外层电子数。

答案：第ⅢA族元素的原子序数分别为5（硼B）、13（铝Al）、31（镓Ga）、49（铟In）和81（铊Tl），它们的最外层电子数均为3。

2.解释为什么同一主族元素的金属性和非金属性会随着原子序数的增加而变化。

答案：同一主族元素的金属性和非金属性随着原子序数的增加而变化，主要是因为原子半径的增加导致最外层电子与原子核的吸引力减弱，从而影响元素的化学性质。具体来说，随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大，最外层电子与原子核的距离变远，电子云的屏蔽效应增强，使得最外层电子受到的核电荷吸引减小。因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

3.根据实验结果，比较Na、Mg、Al在相同条件下的金属活性顺序。

答案：根据实验结果，Na、Mg、Al的金属活性顺序为Na>Mg>Al。这是因为金属活性与金属原子失去电子的能力有关，钠原子半径最大，电子云分布最分散，最外层电子与原子核的吸引力最小，因此失去电子的能力最强；镁原子半径较小，电子云分布较集中，最外层电子与原子核的吸引力较大，失去电子的能力较弱；铝原子半径更小，电子云分布更集中，最外层电子与原子核的吸引力最大，失去电子的能力最弱。

4.写出下列同一主族元素的最高正化合价：

（1）第ⅣA族（碳族）

答案：第ⅣA族元素的最高正化合价为+4，如碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）和铅（Pb）。

（2）第ⅤA族（氮族）

答案：第ⅤA族元素的最高正化合价为+5，如氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和碲（Te）。

5.解释为什么同一主族元素的化合价相同。

答案：同一主族元素的化合价相同，是因为它们的最外层电子数相同，从而使得它们在形成化合物时，能够提供或接受的电子数相同。例如，第ⅣA族元素的最外层电子数为4，因此它们在形成化合物时，通常会失去4个电子，呈现出+4的化合价。同样地，第ⅤA族元素的最外层电子数为5，因此它们在形成化合物时，通常会失去5个电子，呈现出+5的化合价。这种规律使得同一主族元素在形成化合物时具有相似的化学性质。内容逻辑关系本文重点知识点：原子半径、同一主族元素、递变规律。

词句：同一主族元素随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大，从最小的原子序数元素到最大的原子序数元素，原子半径呈现递增趋势。

板书设计：原子半径递变规律：最小原子序数元素→逐渐增大→最大原子序数元素。

2.同一主族元素的金属性和非金属性递变规律：

本文重点知识点：金属性、非金属性、同一主族元素、递变规律。

词句：同一主族元素随着原子序数的增加，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，从最小的原子序数元素到最大的原子序数元素，金属性和非金属性呈现递变趋势。

板书设计：金属性递变规律：最强→逐渐减弱→最弱。

非金属性递变规律：最弱→逐渐增强→最强。

3.同一主族元素的化合价规律：

本文重点知识点：化合价、同一主族元素、化合价规律。

词句：同一主族元素的最外层电子数相同，因此在形成化合物时，它们通常会失去或接受的电子数相同，呈现出相同的最高正化合价或最低负化合价。

板书设计：化合价规律：最高正化合价相同，最低负化合价相同。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

（1）原子半径递变规律：同一主族元素随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大，从最小的原子序数元素到最大的原子序数元素，原子半径呈现递增趋势。

（2）金属性和非金属性递变规律：同一主族元素随着原子序数的增加，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，从最小的原子序数元素到最大的原子序数元素，金属性和非金属性呈现递变趋势。

（3）化合价规律：同一主族元素的最外层电子数相同，因此在形成化合物时，它们通常会失去或接受的电子数相同，呈现出相同的最高正化合价或最低负化合价。

2.当堂检测

（1）请写出第ⅣA族（碳族）元素的原子序数和它们的最外层电子数。

答案：第ⅣA族元素的原子序数分别为12（碳C）、14（硅Si）、30（锗Ge）、32（锡Sn）和84（铅Pb），它们的最外层电子数均为4。

（2）解释为什么同一主族元素的金属性和非金属性会随着原子序数的增加而变化。

答案：同一主族元素的金属性和非金属性随着原子序数的增加而变化，主要是因为原子半径的增加导致最外层电子与原子核的吸引力减弱，从而影响元素的化学性质。具体来说，随着原子序数的增加，原子半径逐渐增大，最外层电子与原子核的距离变远，电子云的屏蔽效应增强，使得最外层电子受到的核电荷吸引减小。因此，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

（3）根据实验结果，比较Na、Mg、Al在相同条件下的金属活性顺序。

答案：根据实验结果，Na、Mg、Al的金属活性顺序为Na>Mg>Al。这是因为金属活性与金属原子失去电子的能力有关，钠原子半径最大，电子云分布最分散，最外层电子与原子核的吸引力最小，因此失去电子的能力最强；镁原子半径较小，电子云分布较集中，最外层电子与原子核的吸引力较大，失去电子的能力较弱；铝原子半径更小，电子云分布更集中，最外层电子与原子核的吸引力最大，失去电子的能力最弱。

（4）写出下列同一主族元素的最高正化合价：

（1）第ⅣA族（碳族）

答案：第ⅣA族元素的最高正化合价为+4，如碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）和铅（Pb）。

（2）第ⅤA族（氮族）

答案：第ⅤA族元素的最高正化合价为+5，如氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和碲（Te）。

（5）解释为什么同一主族元素的化合价相同。

答案：同一主族元素的最外层电子数相同，因此在形成化合物时，它们通常会失去或接受的电子数相同，呈现出相同的最高正化合价或最低负化合价。这种规律使得同一主族元素在形成化合物时具有相似的化学性质。

（6）请回答下列问