《第一章 第一节 元素周期表》教学设计
第3课时：元素的性质与原子结构
一、教学目标
知识与技能:
1.通过观察卤素、碱金属元素的原子结构（最外层电子数）的相同点，掌握同类物质具有相似的性质。
2.通过比较卤素、碱金属元素的原子结构（电子层数）的不同点，掌握同主族元素性质的递变规律，并学会分析递变性的原因。
3.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、以IA和VⅡA族为例，知道同一主族内元素性质的相似和递变规律与原子结构的关系。
4.初步掌握元素的金属性或非金属性强弱比较的方法。
过程与方法：
培养通过对实验现象和素材的分析来归纳结论的能力，形成科学方法，形成“结构决定性质，位置反映结构”的化学基本观念。
情感态度与价值观：
通过对元素周期律和周期表的学习，加深对“事物变化的量变引起质变”等哲学规律性认识，体会元素周期律和周期表在自然科学领域内的重要作用。
二、教学重点难点：
元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
三、教学方法：对比 归纳 实验探究 演绎
四、教学过程
（一）碱金属元素
环节1：理论探究，对比归纳碱金属元素结构的相同点和不同点。
【问题创设】元素周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质有什么联系呢？
【学生活动】：（科学探究1）查阅元素周期表，填写教材P5中的表格，对比碱金属的原子结构示意图，归纳碱金属原子结构的相同点和不同点。
相同点：最外层只有一个电子
不同点：随着核电荷数的增加，原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
【追问】元素的化学性质决定于原子结构中的哪一部分？根据上述结构的异同，推测碱金属元素性质的异同点？
【学生】化学性质决定于最外层电子数。碱金属可能像钠一样能与氧气和水反应，但反应程度可能不同。
【过渡】 下面我们通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点。
环节2：实验探究，通过实验钾和钠与氧气的反应以及钾和钠与水的反应，对比钾和钠性质上的相同点和不同点。
【实验视频】：（科学探究2）钾分别与氧气、水的反应，回忆钠分别与氧气、水的反应，进行对比。
序号
钾
钠
对比实验1
与氧气反应
相同现象
都能与氧气反应
不同现象
钾熔成小球，迅速燃烧并产生紫色火焰
金属钠先熔化后燃烧，产
生黄色火焰
对比实验2
与水反应
相同现象
都能与水反应
不同现象
钾浮在水面上，剧烈反应，有火花，反应后的溶液使酚酞显红色
钠也浮在水面，跟水反应，熔成小球，并在液面上迅速游动，反应后的溶液使酚酞显红色
环节3：由钾钠到碱金属再到研究方法，分层次归纳总结出元素性质与原子结构的关系。
【思考与交流1】通过观察和回忆钾和钠的实验，你认为钾和钠性质的相似性和不同点与它们的原子结构有关系吗？
【学生归纳】钾和钠都能与氧气和水反应，性质相似，是因为它们的最外层都是有1个电子，而钾比钠反应更剧烈，是因为钾原子比钠原子多一个电子层。
【思考与交流2】归纳整个碱金属元素性质与原子结构的关系，并预测锂和铷的性质。
【学生归纳】①碱金属元素最外层都有1个电子，它们的化学性质相似，都能与氧气、水反应。
②碱金属从锂到铯，随着电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引 力逐渐减弱，失电子越来越易，与氧气、水反应越来越剧烈。
③锂反应没有钠剧烈，铷反应比钾剧烈。
【实验视频】锂与水，铷与水，铯与水的反应。
【练习】Li＋O2 = Na＋O2 = K+O2=
K＋H2O = Rb＋H2O =
【思考与交流3】从Li到Cs，与水生成碱的反应越来越剧烈，它们的金属性逐渐增强，所以，以后若要比较金属的金属性强弱，可以用哪些判断方法？
【学生归纳】（研究方法）元素的金属性强弱比较（教材P7注释）
元素的金属性比较可以从两个方面比较：①元素的金属性越强，其单质越容易与水（或酸）反应置换出氢气；②它们的最高价氧化物的水化物—氢氧化物碱性越强。
环节4:碱金属物理性质的相似性和递变性。
【学生】根据表1-1，请总结碱金属的物理性质有什么相似性和规律性。
碱金属单质
颜色和状态
密度（g/cm-3）
熔点（。C）
沸点（。C）
原子半径（nm）
Li
银白色，柔软
0.534
180.5
1347
0.152
Na
银白色，柔软
0.97
97.81
882.9
0.186
K
银白色，柔软
0.86
63.65
774
0.227
Rb
银白色，柔软
1.532
38.89
668
0.278
Cs
银白色，柔软
1.879
28.40
678.4
0.265
【总结】单质的颜色，除铯外，都呈银白色，状态柔软，密度小，熔点低。
（二）卤族元素
环节5：利用已学碱金属的研究方法，预测卤族元素结构和性质的关系。
【过渡】通过碱金属的学习，我们已经知道了最外层电子数都为1个电子的碱金属原子结构和性质的关系，那同学们能不能类推卤族元素结构和性质的相似性和递变性呢？
【学与问】卤族元素的原子结构如下所示，根据卤族元素的原子结构，请你试着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性。
【学生】相似性：最外层电子数都为7，都易得一个电子，都有氧化性。
递变性：从氟到碘，电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，得电子越来越难，氧化性逐渐减弱。
环节6：利用已有的科学事实，证明卤族元素结构和性质的关系。
【教师】如何证明我们的预测是否正确呢？除了实验，我们还可以通过一些科学家已经得出的客观事实来证明我们的结论？例如教材第8页卤素单质与氢气的反应。
【投影】
【学生】
相似性：卤素单质均为双原子分子，均能与氢气反应生成氢化物。
递变性：从F2到I2，与氢气反应越来越难，氢化物稳定性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
环节7：利用已有知识，通过实验验证卤族元素结构和性质的关系。
【教师】类似比较金属活泼性强弱，证明卤素元素的非金属性强弱也可以通过卤素单质间的置换反应。
【实验1-1】完成下列实验，观察现象。写出有关反应的化学方程式。
实验
现象
化学方程式
1．将少量新制的饱和氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。
1
2
2．将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。
3
【思考与交流】根据现象写出方程式，比较以上三个反应氧化剂、氧化产物的氧化性强弱。
【总结】非金属性强弱的判断依据：①与氢气反应的难易程度以及生成的氢化物的稳定性；②单质间的置换反应；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）的酸性强弱。
【教师】阅读教材P8资料卡片，卤素单质在物理性质上同样存在相似性和递变性。
环节8：
【教师总结】通过比较碱金属和卤族元素，我们可以看出，元素的性质与原子结构有密切的练习，特别是与最外层电子数有关，结构的相似的一族元素，在化学性质上表现出相似性和递变性。拓展到整个元素周期表，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
五．板书设计：
二、元素的性质与原子结构
（一）碱金属
结构（从Li到Cs） → 性质
同：最外层为1e- 都能与氧气和水反应
异：电子层数↗，原子半径↗， 与氧气和水反应反应越来与剧烈
失电子越来越来越容易 金属性逐渐增强
（二）卤族元素
结构（从F2到I2） → 性质
同：最外层为7e- 都能与氢气反应
异：电子层数↗，原子半径↗， 与氢气反应越来越难,生成氢化物稳定性逐渐减弱
得电子越来越来越难 非金属性逐渐减弱
六．教学反思
1.本节课首先由碱金属的原子结构入手，由学生预测Na和K的化学性质，接下来回忆Na、K分别与氧气
燃烧及与水反应的实验现象，辅以实验视频，然后由学生讨论推出碱金属化学性质的相似性和递变性，
预测铷、铯与水反应的实验现象，并再次呈现实验视频，学生被铯与水反应的现象所震撼，也加深了
对碱金属化学性质的递变性的理解。此时，我们再次提出另外一个问题：你估计锂与水反应会是怎样？
当他们看到金属锂在水中慢悠悠地转动，发出会心的微笑。在老师把单质的还原性转变为元素的金属
性后，形成金属族元素金属性的递变性的这一原理。这样利用反差较大实验现象，更易引起学生的注
意，利于他们形成运用原理的思维程序。
2. 在环节7中：利用已有知识，通过实验验证卤族元素结构和性质的关系。
对于要比较卤素元素的非金属性强弱，学生相对陌生，我们可以提示他们：类似比较金属活泼性强弱通过卤素单质间的置换反应来证明，并提出如何使实验现象更易观察，通过帮助学生回忆上学期学过的萃取实验，设计出置换后，再加入CCL4溶液，让现象更明显。这样让学生通过反应事实及实验得出出元素的非金属性定义、元素非金属性强弱的判断依据及卤族元素非金属性的递变规律。
【练习反馈】
1、碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（ ）
Ａ. 在碱金属中它具有最大的原子半径
B. 它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱
C. 钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
D. 它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
2、①已知金属A可与冷水反应，金属B和热水才能反应，金属C和水不能反应，判断金属A、B、C金属性强弱
②已知NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、Al(OH)3为两性氢氧化物，则Na、Mg、Al的金属性强弱
③氧化性 Al3+﹥Mg2+﹥Na+ ，则元素金属性顺序为
3、下列事实不能用于判断金属性强弱的是（ ）
A．金属间发生的置换反应
B．1?mol金属单质在反应中失去电子的多少
C．金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
D．金属元素的单质与水或酸置换出氢气的难易
4、各组性质比较的表示中,正确的是（ ）
A．生成由易到难：HF>HCl>HBr>HI B．稳定性：HF C．酸性：HF>HCl>HBr>HI D．酸性：HClO45、X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是（ ）
A．X原子的电子层数比Y的多 B．X的最高价含氧酸的酸性比Y的弱
C．X的气态氢化物比Y的稳定 D．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
6、砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备性质（ ）
A．砹易溶于某些有机溶剂 B．砹化氢很稳定不易分解
C．砹是有色气体 D．砹化银不溶于水或稀HNO3
课件18张PPT。 化学原理课的教学设计
—元素周期表（第2课时 ） 教学案例一、教学任务分析
二、教学目标设计
三、教学建议
四、教学环节设计
五、 教学反思 原理课原理：描述两个或两个以上概念之间的关系。
显性教学任务：
知道原理是什么（如果—那么，原因—结果）
知道原理为什么是这样的
运用原理去办事（解释、预测或控制变量之间的相互作用）
辨明新原理与有关原理的关系，形成原理系统——广州市化学教研网2013学年第二学期预备周学习资料《科学取向教学论指导下的中学化学课型研究》
广州市教育局教学研究室 化学科 一、教学任务分析 二、教学目标设计（根据任务来设计教学目标） 1、在初中有关原子结构知识的基础上，了解碱金属和
卤族元素原子核外电子排布特点。
2、通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质
之间的关系
3、通过对IA和VⅡA族元素的金属性及非金属性进行假设、
实验、比较、归纳、检验假设等，概括出同一主族内
元 素性质的相似和递变规律与原子结构的关系。 原理具体是什么？4、能微观解释同一主族元素的原子结构递变规律与元
素性质递变规律的相关性。
原理为什么是这样？
5、结合元素周期表及同主族元素性质的递变规律，形成并理解原理体系。能描述和解释元素周期表中元素“位置——结构——性质”间的关系，并能以此预测未知道同一主族内元素性质的相似和递变规律与原子结构的关系。形成并理解原理体系，运用原理体系能干什么？可以怎样干？三、教学建议 1、注重化学思维、化学研究方法的渗透，以原理课模型组织教学
可渗透的化学思维、化学研究方法有：
①归纳与演绎：碱金属元素的性质归纳，卤素的性质演绎；元素的金属性强弱归纳，元素的非金属性演绎；同主族元素的性质归纳。
李育光老师对第一章教学建议 以原理课模型组织教学 ，渗透学科学习方法②三重表征：实验 --原子结构--符号
③ 对比：卤素性质与碱金属元素
性质的对比
④“位置反映结构，结构决定性质”的化学思维
2．培养学生学习思维的转变，掌握基本的化学
思维方法
初步建立起微观物质研究的科学思想和方法，并学会从微观结构探查物质性质的宏观表现，体会微观世界和宏观世界对立统一的联系。形成从微观结构推断宏观性质的理念，形成从事物内在本质来探测外在表现的思想，并让学生形成从事物的相互联系中总结、抽象出规律，并从规律中预测新知（也就是理论指导实践）的能力。3、注重以学生为主体，以学生的认知规律组织教学
（1）注意联系学生的已有知识，应用工具性知识：如氧化
还原、离子反应等，同化与顺应新知识。
（2）联系旧知识：原子结构示意图 、元素的概念
原子的构成 等（初三）；
元素及其化合物的性质（高一必修一）
环节三 完成教材第6页的“科学探究”，借助例证，通过实验、观察、比较、归纳、概括，得出碱金属从锂到铯，随着电子层数逐渐增多，半径增大，失电子越来越易，与氧气、水反应越来越剧烈。 四、教学环节设计
环节 一 填写课本P5内容，并指出碱金属原子结构的
异同点
环节二 通过实验钾和钠与氧气的反应以及钾和钠与水的
反应，对比钾和钠性质上的相同点和不同点。 环节四 老师向学生讲清楚物质的还原性与元素的金属性
的关系 ，得出同一主族元素，从上到下，元素的金属性
逐渐增强的规律。
科学探究科学探究的设计意图分析填写P5碱金属结构表格钠钾与水的对比实验探究结构与性质的关系由钠钾对比实验结合其他大量实验得出碱金属性质与原子结构的关系对比 归纳对比实验探究演绎 归纳理论探究实验探究归纳（结构）（性质）（规律）四、教学环节设计 教学环节五：利用已学碱金属的研究方法，并根据卤族元素的原子结构预测卤族元素结构和性质的关系。
利用已有的科学事实，证明卤族元素结构和性质的
关系。原理的迁移和转化阶段 学与问 1、 学生通过碱金属元素的学习，已经学会了探究方法，所以这里以学与问的方式引出卤族元素的结构与性质的相似性、递变性规律的学习，目的有类推迁移方法的渗透学与问的设计意图分析
2．对卤素单质与氢气的反应没有再安排实验，而是通过直接给出实验事实，让学生用归纳的方法得出卤素单质与氢气反应的相同点和不同点。这告诉我们规律不一定非得通过实验探究，也可通过分析已经存在的科学事实归纳得出。
3．卤素之间的置换反应实验告诉我们同主族元素的递变性不仅可以通过和同一种物质反应的剧烈程度对比得出，也可以通过这种置换反应得出。
元素的金属性强弱比较（教材P7注释）
元素的金属性比较可以从两个方面比较：
①元素的金属性越强，其单质越容易与水（或酸）反应置换出氢气；
②它们的最高价氧化物的水化物—氢氧化物碱性越强。让学生掌握以下判断依据：元素的非金属性强弱比较（教材P9注释）
①元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强
②元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气化合，生成的氢化物越稳定。五、教学反思:
1.创设问题情境，适当呈现实验视频， 吸引学生注意力 （如锂、铯分别与水的反应作对比）
2.创造条件，让学生多进行探究性实验，诱思创新。设计问题的情景，展示获取知识的过程，按“提出假设→讨论→思考→给出事实→实验探究→得出结论”的模式进行教学，从而调动学生的内在动力，促使学生主动的探索知识。3.若能在课堂上抽出一点时间进行相关练习，巩固对新
原理的理解及应用，对后续学习更有利。 谢谢大家的聆听
