高一化学鲁科版教案：第一章第节元素周期表的应用第2课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2课时预测同主族元素的性质eq\o(\s\up7（)，\s\do5(整体构思))教学目标1．课标要求（1)了解原子结构与元素性质的关系；(2)知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。2．三维目标知识与技能以ⅠA族、ⅦA族元素为例，使学生掌握同主族元素性质的递变规律,并能运用原子结构的理论初步解释这些递变规律；了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者间的关系，并初步学会运用元素周期表.过程与方法通过“预测金属钾的性质"的探究活动，培养学生的实验能力以及对实验结果的分析、处理、总结的能力；通过利用原子结构的理论解释这些规律，培养学生的分析推理能力。情感态度与价值观通过“预测金属钾的性质”的探究活动，发展学生学习化学的兴趣，使学生乐于探究物质变化的奥秘,让学生体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐；通过对“元素周期表在指导生产实践中的作用"的学习，让学生领会到化学对个人生活和社会发展的贡献,培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识。教学分析1．教材分析本节课内容编排在“认识同周期元素性质的递变规律”之后，是在学生已初步了解元素周期表的结构以及初步掌握元素周期律的内容的基础上，进一步对元素周期表和元素周期律的研究和探讨，旨在要求学生能运用元素周期律和元素周期表知识解决实际问题.教材设计了以“预测金属钾的性质”为例的探究活动，让学生在梳理ⅦA族元素性质之后，归纳总结出同主族元素性质的相似性和递变性，进而预测金属钾的性质，并进一步梳理ⅠA族元素的性质,让学生体会元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质三者间的关系，学会运用元素周期律和元素周期表指导化学学习、科学研究和生产实践.本节课的知识线索是同主族元素性质的相似性和递变性，通过活动探究、教师点拨后，学生要重点归纳总结；问题线索是如何根据同主族元素原子的结构推测同主族元素的性质，教材中以ⅦA族元素性质的相似性和递变性为例对学生进行了方法导引，对学生预测金属钾的性质予以提示，让学生的探究有据可依；活动线索是“预测金属钾的性质"的探究活动，该部分内容对学生的整体要求很高；情景线索是学生在《化学Ⅰ(必修)》中已经学习的金属钠和氯气的性质,让学生温故而知新，很好地激发了学生的认知兴趣和探究动力；学生的认知发展线是学生在探究任务的驱动下，寻找科学探究方法进行实验设计和阅读探究，并通过交流研讨形成结论，进而形成运用元素周期表和元素周期律学习元素化合物知识的能力,并体会元素周期表的意义，使学习上升到理论指导实践的高度.2．学情分析经过对同周期元素性质的递变规律的学习，学生对元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质三者间的关系有了初步的认识，为学习本节课内容打下了基础,但还不能做到运用自如，尤其是从周期表的结构上看，规律还不够完整,缺少同主族元素的性质。学生也意识到了这个问题,学生很希望探究同主族元素的性质，进而总结规律去熟练解决更多的实际问题。这就明确了学生的学习任务,为全面地归纳总结元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质三者间的关系做好了思想准备.学习本节内容时，学生已经掌握了比较完整的运用元素周期律研究元素性质的方法和程序,为本节课的学习提供了方法支持，学生学习同主族元素性质时会更加从容。学生对规律的认识通常是从特殊到一般更加容易，所以要注重知识的实施层层深入、演绎与归纳相结合的教学策略，并注重对学生分析问题的合理性及有序性等方面能力进行逐步培养，力图达到课堂教学的实效性和高效性。教学重点、难点同主族元素性质的相似性和递变性及“位、构、性”之间的关系。教学方法本节课采取启发式、边讲边实验、交流研讨等多种教学方法。在教学过程中，充分利用教材资源，组织学生展开交流、讨论，增强互动；利用教材中的观察思考,让学生观察金属钾的物理性质,进行对比实验,让学生对实验信息进行分析处理,体验研究物质性质的基本程序，并得出同主族元素性质的相似性和递变规律,通过适当的迁移练习，落实重点；组织学生利用元素周期律和元素周期表中有关原子结构的知识,解释同主族元素性质的相似性和递变规律，再进行必要的强化训练，从而突破难点;利用投影、录像等向学生介绍元素周期表的意义等相关知识，丰富学生的知识。在教学过程中，以元素周期律为指导，以元素周期表的结构为背景,以ⅦA族元素性质的整合为切入点，让学生发现同主族元素性质的递变规律，从而“预测金属钾的性质"，使学生应用同主族元素性质的递变规律获取新知识，进而学习ⅠA族元素及其化合物的主要性质，对元素周期表的认识由感性层面上升到理性层面。通过探究和交流，让学生进一步构建元素“位置、结构、性质”间的相互关系，然后利用所给元素具体性质的相关信息反推元素的相对位置。另外，在教学中还要突出元素周期表和元素周期律在实际生活中的具体应用。课前准备1．教学素材：《化学2（必修）》（鲁科版)、导学案、化学实验操作VCD光盘(山东科技出版社发行）。2．媒体：多媒体设备、实物投影仪。3．实验:(1）试剂：金属钠(切成小块)，金属钾(切成小块)，蒸馏水,酚酞试液；（2)仪器：培养皿。板书设计第3节元素周期表的应用二、预测同主族元素的性质1．同主族元素原子的最外层电子数相同,因而同主族元素具有类似的性质。2．同主族元素原子从上到下电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。3．ⅦA族元素(1)相似性：最外层都有7个电子，元素的最高化合价为＋7(F除外),最低化合价为－1;原子得电子能力很强，都是活泼的非金属元素；其最高价氧化物对应的水化物具有很强的酸性等。(2)递变性：从氟到碘，单质的氧化性逐渐减弱，单质与氢气化合越来越难进行等。4．ⅠA族元素(1）相似性：最外层都有1个电子,元素的最高化合价为＋1；原子失电子能力很强，都是活泼的金属元素；其单质都能与氧气、水等物质发生反应；其最高价氧化物对应的水化物具有很强的碱性等。（2)递变性：从锂到铯，单质与氧气、水反应越来越剧烈等。三、元素“位、构、性”之间的关系四、元素周期表的重要意义1．学习和研究化学的重要工具。2．指导科学研究和生产实践,如发现新元素、寻找新材料和催化剂、探矿等。3．论证了“量变引起质变”的规律.eq\o(\s\up7(），\s\do5(教学设计)）情景导入导入设计一:【投影展示】农药种类农药名称有机氯杀虫剂六六六、林丹、甲氧DDT、硫丹有机氯杀螨剂三氯杀螨醇有机磷杀虫剂甲拌磷、乙拌磷、久效磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲氨磷、甲基异柳磷、治螟磷、氧化乐果、磷胺、地虫硫磷、灭克磷(益收宝）、水胺硫磷、氯唑磷、硫线磷、杀扑磷、特丁硫磷、克线丹、苯线磷、甲基硫环磷氨基甲酸酯杀虫剂涕灭威、克百威、灭多威、丁硫克百威、丙硫克百威拟除虫菊酯类杀虫剂所有拟除虫菊酯类杀虫剂二甲甲脒类杀虫杀螨剂杀虫脒卤代烷类熏蒸杀虫剂二溴乙烷、环氧乙烷、二溴氯丙烷、溴甲烷【知识支持】现代的农业生产很大程度上要依赖于化肥和农药来提高产量，农药多数是含Cl、P、S、N、F、Br、As等元素的化合物.【问题思考】1.是不是只要是含以上元素的物质都能制农药呢？2．以上元素分别在元素周期表中的什么位置?3．根据这些元素能用于制农药，同学们发现这些元素的性质有何特点？导入设计二：【知识回顾】学生回顾《化学1(必修）》中关于Cl、Br、I元素的相关知识。【问题思考】1.Cl、Br、I元素在元素周期表中是什么关系？2．Cl、Br、I元素的单质及其化合物在性质上有何特点？【设计思路】引入部分利用学生感兴趣的农药知识或让学生回顾Cl、Br、I元素的相关知识，鼓励学生分析异同，发现规律，激发他们的学习兴趣和吸引学生的注意力；讨论并推测同主族元素性质呈现的变化规律,明确学生的学习任务.推进新课【导入引言】元素周期表与元素原子结构的特点和元素的性质有着密切的关系。元素在元素周期表中的位置反映了该元素原子结构的特点以及由此决定的元素的性质，因此可以根据某元素在元素周期表中的位置,推测它的原子结构和有关性质.【交流研讨】元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请你推测同主族元素的性质.【投影展示】【教师点拨】从同主族元素原子的最外层电子数和原子半径角度分析原子核对最外层电子的吸引力的变化。【学生活动】学生4人一组讨论上述问题,并由学生代表发表讨论结果。【归纳总结】同主族元素自上而下，随着原子核外电子层数增多，原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，元素原子得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。【设计思路】让学生推测同主族元素的性质，既能检查落实学生是否掌握了元素性质与原子结构的关系，又能让学生进一步熟悉化学学习中“结构决定性质”的普遍规律，并用此来指导化学的学习；分成4人一组进行讨论，可以最大限度地调动学生的学习积极性,体现化学课堂的高效性。【问题思考】如何用我们学过的知识验证你的推测呢？【教师点拨】从《化学1（必修)》学过的元素的单质及其化合物的变化中寻找证据。【学生活动】学生4人一组完成以下问题：1．回顾已学过的元素有哪些？在元素周期表中找出这些元素的位置，分析它们的原子结构，找出属于同主族的元素。2．填写ⅦA族元素的以下内容：元素氟(F)氯(Cl）溴（Br)碘（I)最外层电子数原子半径最高化合价—最低化合价气态氢化物最高价含氧酸-【讨论互动】从上表中你能得出什么结论？【归纳总结】同主族元素原子的最外层电子数相同，因而化学性质具有相似性。如ⅦA族的原子得电子能力很强，都是活泼的非金属元素;通常，这些元素的最高价氧化物对应的水化物具有很强的酸性；它们都能形成气态氢化物;在氧化还原反应中，它们的单质常做氧化剂。【设计思路】让学生在已学过的元素中寻找证据，可以对《化学1(必修)》的元素化合物知识进行适当地梳理，达到温故知新的效果;让学生梳理ⅦA族元素的相关内容,可以检查学生对原子结构和元素周期律知识的掌握情况,也能提升学生分析问题、推理定论的能力。【深入探究】同主族元素的性质有何不同呢？【教师点拨】可以从以下两个角度分析同主族元素性质的递变规律：1．根据《化学1（必修)》中关于Cl2、Br2、I2的氧化性强弱;2．根据元素原子得电子能力强弱的间接依据。【自主学习】学生阅读课本P23第二段相应内容，填写ⅦA族元素单质与H2反应情况的表格:F2Cl2Br2I2反应条件反应程度氢化物的稳定性【问题思考】从上表中你又能得出什么结论？【归纳总结】同主族元素原子从上到下电子层数依次增多,原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。因此，同主族元素的单质及化合物的化学性质具有递变性。【设计思路】在学生认识到同主族元素性质的相似性的基础上，让学生进一步探究同主族元素性质的递变性，在此借用了《化学1(必修)》的知识以及本节第一课时的知识。Cl2、Br2、I2的性质在《化学1(必修)》中已经学过,在此进行整合，不仅对知识起到复习作用，还可以引导学生学会归纳、比较的学习方法；让学生通过阅读课本找到同主族元素性质递变规律的有力证据，锻炼学生获取、处理、运用信息的能力.【迁移应用】同主族元素性质既有相似性，也有递变性，门捷列夫正是根据这个规律对某些元素的性质进行大胆预测的。请你根据钾在元素周期表中的位置，预测金属钾的性质。【教师点拨】按照研究物质性质的基本程序，根据同主族元素性质的相似性和递变性，探究金属钾的性质,并与金属钠的性质进行比较.【实验探索】学生4人一组完成实验:取金属钾，观察其外观，与金属钠进行全面比较。分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然后分别加入绿豆大小的金属钾和钠，观察反应的剧烈程度,记录现象。【成果展示】项目金属钠金属钾预测物理性质颜色熔点高低密度(与水比较)硬度导电、导热性化学性质与水反应与氧气反应结论【反馈矫正】学生代表反馈预测和实验的情况，教师对实验中的错误进行矫正。【设计思路】让学生运用从ⅦA族元素性质上归纳出的同主族元素性质的相似性和递变性,对金属钾的性质进行预测，并与金属钠进行对比，可以检查学生对知识的掌握情况和知识的迁移能力,让学生在探究金属钾的性质中体验研究物质性质的基本方法和基本程序。为提升“预测金属钾的性质”实验的作用价值，把“观察思考"改作“活动探究",充分挖掘其方法教育功能，让学生体会研究物质性质的过程。【问题思考】金属钾与金属钠的性质相似,金属钾的化学性质比金属钠的化学性质活泼。你能据此预测ⅠA族其他金属元素的性质吗？【自主学习】学生阅读课本P24第二段相应内容，填写ⅠA族中碱金属元素相关知识的表格：项目LiNaKRbCs相似性最外层电子最高化合价失电子能力活动性化学性质都能与________等发生反应最高价氧化物对应水化物的碱性递变性电子层数原子半径失电子能力与氧气反应剧烈程度与水反应剧烈程度最高价氧化物对应水化物的碱性强弱【问题思考】通过对同主族元素性质的预测和验证，我们进一步体会到了元素的位置、结构与性质的关系,大家能谈谈对元素“位、构、性”的认识吗？【学生活动】1.完成下表，总结元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律。2．通过实例(如碱金属元素和卤族元素的位置、结构与性质的关系）阐述对元素周期表和元素周期律的学习体会.【投影展示】原子结构决定元素在周期表中的位置，决定性质同主族eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（相似性，递变性从上至下,金属性增强，非金属性减弱））同周期——递变性(从左到右，金属性减弱，非金属性增强)【设计思路】让学生概括整合碱金属元素的结构和性质，使知识更加完整，从而进一步体会元素的位置、结构与性质的关系。让学生总结同周期、同主族元素性质的递变规律,使学生对元素周期律形成整体认识，为学生全面认识元素周期表的意义做铺垫。【问题思考】通过学习我们发现，元素周期表中每一周期、每一主族的元素，其性质总是呈现规律性的变化，所以元素周期表是我们学习化学的重要工具。元素周期表还有其他作用吗？【自主学习】学生阅读课本P24倒数第二、三段,体会元素周期表在发现新元素、合成新物质、寻找新材料、矿藏勘探等方面的指导作用。【投影展示】（1)科学家发现超级原子元素周期表要扩大美国弗吉尼亚共同体大学物理学教授施夫·汉纳等人在最近一期的《科学》杂志上发表报告披露，他们成功地发现了由13个铝原子组成的“超级原子”，并将这个“超级原子”命名为Al13，Al是铝的符号，13表示它具有13个普通铝原子。由于现有的门捷列夫元素周期表没有包含这样的“超级原子”,Al13“超级原子”的发现势必导致元素周期表进一步扩大。发现的意义还远不止于此，Al13“超级原子"与碘形成的化合物，既有金属（铝)的性质，也有非金属(碘）的性质。因此人们可以根据扩大了的元素周期表“按图索骥”，寻找特定的新物质。施夫·汉纳教授说,“在人造物质中使用Al13来代替碘,可以研制出导电性能更好的导体,而且Al13还能产生不氧化的铝的颗粒，用做固体火箭发动机燃料，可以解决现在使用铝做燃料的固体火箭发动机因为铝燃烧而出现的难题。”这一发现将在宇宙飞行中获得很大应用.(2）增加部分新成员的元素周期表(3）美国利用光谱技术发现元素周期表的新视角将金属铅转变成黄金或许永远是个神话，不过与其相类似的“炼丹术”不仅可能，而且还相当廉价.美国宾州大学3名研究人员日前发表文章说,他们发现某些元素原子的组合所显示的电子特征同其他元素的电子特征相仿。研究小组带头人艾伯特·卡斯尔曼教授表示，此发现有望帮助人们获得更廉价的广泛应用于新能源、环境治理和催化剂的材料。研究人员同时还向人们展示，在完成的原子合成研究中,他们所验证的那些原子通过简单地查看元素周期表就能预测到。研究小组利用先进的实验和理论对这些崭新和意外的发现进行了量化分析。卡斯尔曼教授认为，他们开创了认识元素周期表的新视角.【交流分享】请你根据教材所给资料、投影的材料和你在网上查阅的结果，分别举例说明元素周期律和元素周期表在哲学、自然科学、生产实践等方面的应用价值.课堂小结元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一，具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值.我们学习的目的是掌握基本的规律，并了解其在化学学习、科学研究和生产实践中的具体应用。【设计思路】通过学生自学和查阅资料，具体感受元素周期表在指导生产实践和科学研究等方面的作用，让学生深切体会化学对人类生活、科学研究和社会发展的贡献，培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识，调动学生学好化学的积极性.教学反思本节课充分调动学生的积极性开展预测、探究和总结活动,让学生掌握同主族元素性质的递变规律的同时，能运用深入浅出的原子结构的理论指导学生初步解释这些递变规律；运用丰富的材料，让学生体会元素周期表的意义，并能科学地运用元素周期表和元素周期律进行化学学习。本节课通过同主族元素原子结构特点的分析，让学生预测同主族元素的性质，并通过在已学知识中寻找证据,培养学生的知识迁移能力和分析处理信息的能力.在“预测金属钾的性质”活动中，把演示实验改成分组实验,在充分考虑实验安全的情况下，发挥实验的价值和功能，对学生的实验操作能力和团结合作意识的锻炼很有益处。在元素周期表的意义教学中,充分调动学生积极性，通过网络了解更多的化学前沿知识，丰富学生的化学素养,对学生进行情感态度教育。本节课要落实重点、突破难点的主要途径是学生对旧知的梳理总结,从中发现同主族元素在原子结构和性质上的相似性和递变规律，从而验证对同主族元素性质的预测,进而在“预测金属钾的性质"探究活动中得以提升。在学生活动探究中,教师要严格控制好时间，并做适当点拨，指导学生完成实验，对学生进行必要的安全教育。为体现课堂的高效性，教学中要先夯实基础，再分组讨论，保证讨论的有效性;教师要参与学生的小组讨论,能够引导学生思考，并能及时获取学生信息；讨论问题前一定给学生留有足够的思考时间，学生初步得到结果，然后再进行讨论，减少讨论的盲目性,做到有的放矢，增强讨论的目的性；小组展示后要对小组给以评价，每个小组长要给学习小组中每个学生进行评价.课堂作业1．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是(）。①铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性，②铊（Tl）既能与盐酸作用产生氢气,又有跟NaOH溶液反应放出氢气，③砹(At）为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于稀酸，④锂（Li)在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱，⑤硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体，⑥硒化氢(H2Se）是无色，有毒，比H2S稳定的气体A．①②③④B．②④⑥C．①③⑤D．②④⑤答案:C2．预测元素，根据“稳定岛假说”，元素周期表最终界限可能在175号左右，1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三种新元素.有关116号元素的预测中不正确的是()。A．它的最外层有6个电子B．它是金属元素C．它具有＋4,＋6价