1.2.1 原子结构与元素周期表 教学设计-2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.2.1 原子结构与元素周期表 教学设计-2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 49.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-11-22 16:00:46 | ||
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文档简介
第一章 第二节 第1课时
《原子结构与元素周期表》教学设计
课题 1.2.1原子结构与元素周期表（第1课时） 课 型 新课
学情分析 原子结构在义务教育阶段的化学教学中就以微观抽象的形式出现，当时学生的知识水平还达不到能够深入理解原子结构的层次。在本章教材“第一节 原子结构”中，学生已经学习了构造原理，能够按构造原理书写一些元素的基态原子的电子排布式。在高中化学必修课程的学习中，学生已经知道元素周期表的基本结构，如周期（分为短周期和长周期）和族（分为主族、副族和0族）的划分，学生也对原子结构与元素周期表的关系有了一定的认识，如原子最外层电子数和主族序数的关系等。 此时，学生并没有理解原子结构与周期、族等元素周期表的构成之间的深层关系。
教材分析 本节内容的功能价值是通过对元素周期表发展史的了解，认识科学家对元素周期表探索的过程，培养学生的科学态度与社会责任，通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上核外电子排布的宏观表达方式，培养学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 与旧版的人教版教材相比，新版教材一开始，就借助元素周期律的发展史（1869年，门捷列夫发现元素周期律，但认为原子序数是按元素的相对原子质量由小到大的顺序编号的；1913年，莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数），引入元素周期律、元素周期表、元素周期系这三个概念，并阐明三者之间的关系。又通过【科学史话】栏目中介绍了三张有重要历史意义的周期表，进一步说明元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。教学中充分利用相关科学史作为教学资源，展示人类对元素周期表的认识过程，进一步明确元素的原子结构与元素周期表的关系，元素的原子结构与元素性质的关系，促进学生对科学本质的理解，并激发学生学习的兴趣。
设计理念 设置“元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族的划分有什么关系？”引导学生分析元素周期表的模型，“为什么过渡元素都是金属元素？”引导学生积极探索，使学生的认识得到升华，一步步加深对元素周期表结构的认识，有助于培养学生的分析归纳能力和语言表达能力。
教学目标 【教学目标】 1. 了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的关系。 2. 熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步认识元素周期表的基本结构。 3. 能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分，促进对“位置”与“结构”关系的理解。 【评价目标】 1．通过认识元素周期律、元素周期系和元素周期表三者之间的关系，了解科学家对元素周期表探索的历程，诊断并发展学生对元素周期表的认知水平。 2．通过对元素周期表基本结构的进一步认识，诊断并发展学生的提出问题的能力。 3．通过对元素周期表中“位置”与“结构”关系的理解，诊断并发展学生对知识的归纳和概括能力。
教学重点 重点：元素的原子结构与元素周期表结构的关系。
教学难点 难点：原子核外电子排布与元素周期表分区的关系
教学方法 1. 教法：①问题导学②学案激学③习题测学④活动助学 2. 学法：①观察思考②交流讨论③活动探究
课前准备 实验视频、PPT、相关习题等。
教 学 过 程 教师主导活动 学生主体活动 设计意图
【导入新课】现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫首先创造的，他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的雏形。经过多年修订后才成为当代的周期表。在化学教科书和字典中，都附有一张“元素周期表”。这张表揭示了物质世界的秘密，把一些看来似乎互不相关的元素统一起来，组成了一个完整的自然体系。它的发明，是近代化学史上的一个创举，对于促进化学的发展，起了巨大的作用。 感知元素周期表的由来及重要作用。 引入本节课课题
【设疑】元素周期表经历了怎样的发展才变成书末的样子呢？请同学们阅读教材中的“科学史话”。 【阅读并思考】感知元素周期表的由来。体会人类由表及里探索化学知识的过程，从原子层面上逐步增进对科学本质的理解。 引入元素周期表的发展历程，学生观察思考，感知元素周期表的由来，让学生体会人类由表及里探索化学知识的过程。
【提问】元素周期律、元素周期系和元素周期表三者之间的关联？ 【思考并回答】元素周期律是指元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生的周期性递变规律。元素周期系是指按元素的原子核电荷数递增排列的序列，元素周期表是呈现元素周期系的表格。 了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的关系。
引导学生分析元素周期表的形式可以多种多样，但元素周期系只有一个。 倾听、思考。
【提问】现今元素周期表的结构与原子结构又有怎样的关系呢？ 交流、讨论。 分析总结元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族的关系，理解元素“位置”与“结构”的关系。
请同学们结合构造原理，写出1~36号元素的基态原子价电子排布式。 书写基态原子价电子排布式。
【提问】元素原子核外电子排布与元素周期表周期的划分有什么关系？ 【思考并回答】除了第一周期外，其余周期都是从ns能级开始再到np能级结束，而从ns能级开始到np能级结束递增的电子数即核电荷数就等于各个周期里的元素数。 对教材中的“再探元素周期表”进行探究，重构对元素周期表的认识，培养学生对知识的归纳能力。
【提问】元素原子核外电子排布与元素周期表族的划分有什么关系？ 【思考并回答】同族元素的价层电子数相同。对于主族元素来说，虽然从上到下电子层数逐渐增加，但同主族元素价电子排布完全相同，并且主族元素族序数与该元素原子的价电子数目相同。对于0族元素来说，除了氦是1s2电子构型，其余均为ns2np6电子构型。对于副族元素来说，第3列元素其价电子数目为3，因此它叫第IIIB族，第4、5、6、7列元素的价电子数目分别为4、5、6、7，因此分别叫做第IV、V、VI、VIIB族，对第IB和IIB族元素来说，其低能级已被填满，它们s能级上的电子数目分别是1个和2个。对于第VIII元素来说，共包括8、9、10三列元素，其价电子数目分别为8、9、10。 通过展开各种活动讨论，激发学生思维碰撞的火花，有助于培养学生的分析归纳能力和语言表达能力。
【分析】按照构造原理，将价层电子排布相似的元素集中起来划分为一个区，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、d区、ds区、f区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 倾听、思考。 总结归纳元素的原子结构与元素周期表分区的关系。
【组织讨论】副族元素都是金属元素，又称过渡元素。为什么过渡元素都是金属元素呢？ 【思考并回答】d区和ds区的元素原子最外层电子始终不超过2，在化学反应中容易失去电子达到相对稳定结构，呈现金属性，属于金属元素。 学生通过积极地交流讨论，一步步加深对元素周期表结构的认识。
【提问】为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内？ 【思考并回答】右上角的p区元素，容易得到电子达到相对稳定结构，呈现非金属性，属于非金属元素。
【讲解】结合教材中的“思考与讨论”，金属锂和镁在过量的氧气中燃烧，不形成过氧化物，只生成氧化物；金属铍和铝的氢氧化物都具有两性；硼和硅的含氧酸酸性的强度很接近，都是弱酸。这种相似性被称为“对角线”规则，它是一种经验规则。 【交流分享】体会对角线规则，并尝试根据铝及其化合物的化学性质预测铍及其化合物可能发生的反应。 通过展开各种活动讨论分享，培养学生的分析归纳能力和语言表达能力。
【小结】本节内容从构造原理得出的核外电子排布出发，进一步研究了元素周期表，重点包括两个方面：（1）利用原子的核外电子排布，解释元素周期系的基本结构，包括元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族划分的关系。（2）利用原子的核外电子排布，深入认识元素周期表，如元素周期表是如何分区的。在探究的问题中，既有学过的旧知识，也有要探究的新知识，教学中注重新旧知识的衔接，但重点突出的是新知识的探究。主要的新知识点包括元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族的关系、元素周期表的分区等。通过探究活动，把有关元素周期表的知识与原子核外电子排布的知识进行了有机融合。
教学评价
作业设计 1．原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③ⅣA族；④ⅤA族；⑤ⅡB族，其中正确的组合是( ) A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤ 2．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述中，正确的是( ) A. 原子价电子排布为ns2np1~6的元素一定是主族元素 B. 基态原子最外电子层的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素 C. 原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族 D. 基态原子N能层上只有1个电子的元素一定是主族元素 3．下列说法中正确的是( ) A. 所有金属元素都分布在d区和ds区 B. 原子最外层电子数为2的元素都分布在s区 C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素 D. s区均为金属元素 4．已知某元素基态原子的价电子排布为(n-1)dansb（a、b均为大于0的正整数），下列有关说法正确的是( ) A. 该元素一定位于元素周期表中的d区 B. 该元素一定位于元素周期表中的ds区 C. 该元素的族序数为a+b D. 该元素一定为金属元素 5．元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1，则下列说法不正确的是 ( ) A. Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4 B. Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族 C. X元素所在周期中所含非金属元素种数最多 D. Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
板书设计
教学反思 通过对元素周期表发展史的了解，认识科学家对元素周期表经历的探索过程，培养科学态度与社会责任。通过对原子结构与元素周期表的关系的认识，进一步熟悉元素周期表的结构，通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上原子核外电子排布的宏观表达方式，能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。培养宏观辨识与微观探析科学素养。
《原子结构与元素周期表》教学设计
课题 1.2.1原子结构与元素周期表（第1课时） 课 型 新课
学情分析 原子结构在义务教育阶段的化学教学中就以微观抽象的形式出现，当时学生的知识水平还达不到能够深入理解原子结构的层次。在本章教材“第一节 原子结构”中，学生已经学习了构造原理，能够按构造原理书写一些元素的基态原子的电子排布式。在高中化学必修课程的学习中，学生已经知道元素周期表的基本结构，如周期（分为短周期和长周期）和族（分为主族、副族和0族）的划分，学生也对原子结构与元素周期表的关系有了一定的认识，如原子最外层电子数和主族序数的关系等。 此时，学生并没有理解原子结构与周期、族等元素周期表的构成之间的深层关系。
教材分析 本节内容的功能价值是通过对元素周期表发展史的了解，认识科学家对元素周期表探索的过程，培养学生的科学态度与社会责任，通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上核外电子排布的宏观表达方式，培养学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 与旧版的人教版教材相比，新版教材一开始，就借助元素周期律的发展史（1869年，门捷列夫发现元素周期律，但认为原子序数是按元素的相对原子质量由小到大的顺序编号的；1913年，莫塞莱证明原子序数即原子核电荷数），引入元素周期律、元素周期表、元素周期系这三个概念，并阐明三者之间的关系。又通过【科学史话】栏目中介绍了三张有重要历史意义的周期表，进一步说明元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。教学中充分利用相关科学史作为教学资源，展示人类对元素周期表的认识过程，进一步明确元素的原子结构与元素周期表的关系，元素的原子结构与元素性质的关系，促进学生对科学本质的理解，并激发学生学习的兴趣。
设计理念 设置“元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族的划分有什么关系？”引导学生分析元素周期表的模型，“为什么过渡元素都是金属元素？”引导学生积极探索，使学生的认识得到升华，一步步加深对元素周期表结构的认识，有助于培养学生的分析归纳能力和语言表达能力。
教学目标 【教学目标】 1. 了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的关系。 2. 熟知原子结构与元素周期表的关系，进一步认识元素周期表的基本结构。 3. 能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分，促进对“位置”与“结构”关系的理解。 【评价目标】 1．通过认识元素周期律、元素周期系和元素周期表三者之间的关系，了解科学家对元素周期表探索的历程，诊断并发展学生对元素周期表的认知水平。 2．通过对元素周期表基本结构的进一步认识，诊断并发展学生的提出问题的能力。 3．通过对元素周期表中“位置”与“结构”关系的理解，诊断并发展学生对知识的归纳和概括能力。
教学重点 重点：元素的原子结构与元素周期表结构的关系。
教学难点 难点：原子核外电子排布与元素周期表分区的关系
教学方法 1. 教法：①问题导学②学案激学③习题测学④活动助学 2. 学法：①观察思考②交流讨论③活动探究
课前准备 实验视频、PPT、相关习题等。
教 学 过 程 教师主导活动 学生主体活动 设计意图
【导入新课】现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫首先创造的，他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的雏形。经过多年修订后才成为当代的周期表。在化学教科书和字典中，都附有一张“元素周期表”。这张表揭示了物质世界的秘密，把一些看来似乎互不相关的元素统一起来，组成了一个完整的自然体系。它的发明，是近代化学史上的一个创举，对于促进化学的发展，起了巨大的作用。 感知元素周期表的由来及重要作用。 引入本节课课题
【设疑】元素周期表经历了怎样的发展才变成书末的样子呢？请同学们阅读教材中的“科学史话”。 【阅读并思考】感知元素周期表的由来。体会人类由表及里探索化学知识的过程，从原子层面上逐步增进对科学本质的理解。 引入元素周期表的发展历程，学生观察思考，感知元素周期表的由来，让学生体会人类由表及里探索化学知识的过程。
【提问】元素周期律、元素周期系和元素周期表三者之间的关联？ 【思考并回答】元素周期律是指元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生的周期性递变规律。元素周期系是指按元素的原子核电荷数递增排列的序列，元素周期表是呈现元素周期系的表格。 了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的关系。
引导学生分析元素周期表的形式可以多种多样，但元素周期系只有一个。 倾听、思考。
【提问】现今元素周期表的结构与原子结构又有怎样的关系呢？ 交流、讨论。 分析总结元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族的关系，理解元素“位置”与“结构”的关系。
请同学们结合构造原理，写出1~36号元素的基态原子价电子排布式。 书写基态原子价电子排布式。
【提问】元素原子核外电子排布与元素周期表周期的划分有什么关系？ 【思考并回答】除了第一周期外，其余周期都是从ns能级开始再到np能级结束，而从ns能级开始到np能级结束递增的电子数即核电荷数就等于各个周期里的元素数。 对教材中的“再探元素周期表”进行探究，重构对元素周期表的认识，培养学生对知识的归纳能力。
【提问】元素原子核外电子排布与元素周期表族的划分有什么关系？ 【思考并回答】同族元素的价层电子数相同。对于主族元素来说，虽然从上到下电子层数逐渐增加，但同主族元素价电子排布完全相同，并且主族元素族序数与该元素原子的价电子数目相同。对于0族元素来说，除了氦是1s2电子构型，其余均为ns2np6电子构型。对于副族元素来说，第3列元素其价电子数目为3，因此它叫第IIIB族，第4、5、6、7列元素的价电子数目分别为4、5、6、7，因此分别叫做第IV、V、VI、VIIB族，对第IB和IIB族元素来说，其低能级已被填满，它们s能级上的电子数目分别是1个和2个。对于第VIII元素来说，共包括8、9、10三列元素，其价电子数目分别为8、9、10。 通过展开各种活动讨论，激发学生思维碰撞的火花，有助于培养学生的分析归纳能力和语言表达能力。
【分析】按照构造原理，将价层电子排布相似的元素集中起来划分为一个区，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、d区、ds区、f区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 倾听、思考。 总结归纳元素的原子结构与元素周期表分区的关系。
【组织讨论】副族元素都是金属元素，又称过渡元素。为什么过渡元素都是金属元素呢？ 【思考并回答】d区和ds区的元素原子最外层电子始终不超过2，在化学反应中容易失去电子达到相对稳定结构，呈现金属性，属于金属元素。 学生通过积极地交流讨论，一步步加深对元素周期表结构的认识。
【提问】为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内？ 【思考并回答】右上角的p区元素，容易得到电子达到相对稳定结构，呈现非金属性，属于非金属元素。
【讲解】结合教材中的“思考与讨论”，金属锂和镁在过量的氧气中燃烧，不形成过氧化物，只生成氧化物；金属铍和铝的氢氧化物都具有两性；硼和硅的含氧酸酸性的强度很接近，都是弱酸。这种相似性被称为“对角线”规则，它是一种经验规则。 【交流分享】体会对角线规则，并尝试根据铝及其化合物的化学性质预测铍及其化合物可能发生的反应。 通过展开各种活动讨论分享，培养学生的分析归纳能力和语言表达能力。
【小结】本节内容从构造原理得出的核外电子排布出发，进一步研究了元素周期表，重点包括两个方面：（1）利用原子的核外电子排布，解释元素周期系的基本结构，包括元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族划分的关系。（2）利用原子的核外电子排布，深入认识元素周期表，如元素周期表是如何分区的。在探究的问题中，既有学过的旧知识，也有要探究的新知识，教学中注重新旧知识的衔接，但重点突出的是新知识的探究。主要的新知识点包括元素原子核外电子排布与元素周期表周期和族的关系、元素周期表的分区等。通过探究活动，把有关元素周期表的知识与原子核外电子排布的知识进行了有机融合。
教学评价
作业设计 1．原子序数为83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③ⅣA族；④ⅤA族；⑤ⅡB族，其中正确的组合是( ) A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤ 2．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述中，正确的是( ) A. 原子价电子排布为ns2np1~6的元素一定是主族元素 B. 基态原子最外电子层的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素 C. 原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族 D. 基态原子N能层上只有1个电子的元素一定是主族元素 3．下列说法中正确的是( ) A. 所有金属元素都分布在d区和ds区 B. 原子最外层电子数为2的元素都分布在s区 C. 元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素 D. s区均为金属元素 4．已知某元素基态原子的价电子排布为(n-1)dansb（a、b均为大于0的正整数），下列有关说法正确的是( ) A. 该元素一定位于元素周期表中的d区 B. 该元素一定位于元素周期表中的ds区 C. 该元素的族序数为a+b D. 该元素一定为金属元素 5．元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布式为nsn-1npn+1，则下列说法不正确的是 ( ) A. Y元素原子的价层电子排布式为4s24p4 B. Y元素在元素周期表的第三周期第ⅥA族 C. X元素所在周期中所含非金属元素种数最多 D. Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
板书设计
教学反思 通过对元素周期表发展史的了解，认识科学家对元素周期表经历的探索过程，培养科学态度与社会责任。通过对原子结构与元素周期表的关系的认识，进一步熟悉元素周期表的结构，通过对构造原理与元素周期表分区关系的分析，了解元素周期表是微观上原子核外电子排布的宏观表达方式，能够从原子结构的角度认识元素周期表中区的划分。培养宏观辨识与微观探析科学素养。