课堂五步教学法的运用·化学必修

案例十一　课堂五步教学法的运用·化学必修

《第1节　元素周期表》的教学设计

宁都中学　刘　杰

［教学目标］

（一）知识与技能：利用元素在周期表中的位置，初步掌握元素的性质和原子结构的关系；了解位置、结构、性质三者之间的关系并学会初步运用元素周期表掌握同周期、同主族元素性质递变的规律；学生能够从原子结构的角度进一步认识元素周期表的实质，为元素周期律打下更扎实的基础。

（二）过程与方法：通过活动探究第三周期：钠、镁、铝；第I A族：钠、钾；第VIIA族： Cl、 Br、 I等元素的性质实验，理解科学探究的意义，进而培养学生在实验过程中的严谨性。在学习过程中，进一步熟练运用实验、观察等多种手段获取信息，归纳同周期、同主族元素性质的递变规律。

（三）情感态度与价值观：培养学生不断探索的品质；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；培养学生比较、归纳、抽象能力，通过实验培养学生动手能力及团结协作能力。

［教学重点］

第三周期钠、镁、铝元素的原子结构和元素性质。

碱金属元素的原子结构和元素性质。

卤族元素的原子结构和元素性质。

［教学难点］

同周期、同族元素性质的相似性和递变性。

［教学方法］

综合启发式教学法、实验活动探究法

［教学用具］

（试剂）盐酸（1mol． L^－1），NaOH溶液，蒸馏水，金属钠，金属钾，金属镁，金属铝，酚酞溶液， NaI和KBr溶液，新制氯水，溴水。

（仪器）试管，培养皿，烧杯，小刀，滤纸，试管夹，酒精灯，玻璃片，镊子，胶头滴管。

（电教设备）电脑

第一课时

［教学过程］

（引入新课）：同学们，上节课我们学习了元素周期表。第一张元素周期表是由俄国科学家门捷列夫制出。他是按相对原子质量排列的，后来不断完善。我们现在常用的元素周期表是按原子的核电荷数排列的。按照元素在元素周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。原子序数和元素结构之间存在着以下关系：

原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数

在元素周期表中，有7个横行，叫做“周期”，其中短周期有3个，长周期有3个，不完全周期有1个。

今天，我们就来看看第三周期钠、镁、铝等元素性质如何变化，请同学们根据已经学过的元素周期表完成教材第6页的“科学探究”。

［板书］一、同周期元素性质的递变：

［学生分小组展开科学实验探究］ ：钠、镁、铝分别与水及盐酸（1 m o l． L^－1）的反应巡视，请学生观察，比较钠、镁与水，镁、铝与盐酸反应的现象并作比较，认真填写课本的实验记录，展开交流讨论。（学生结论）金属活动性：钠＞镁＞铝

［板书］2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑

Mg＋2HCl＝MgCl₂＋H₂↑

2Al＋6HCl＝2AlCl₃＋3H₂↑

（扩展提示）第三周期除了钠、镁、铝，还有Si、 P、 S、 Cl、 A r，请运用实验、查阅资料结合原子结构示意图（学生独立完成）等方法分析这些元素原子失电子能力或得电子能力的相对强弱。

［科学探究］查阅元素周期表中的有关信息，填写下表。

［交流］填写情况，总结异同点。

［板书］ ［结构异同］异：核电荷数：由小→大；最外层电子数由少→多；同：电子层数相同。

［老师归纳］在第三周期中从钠、镁、铝、 Si、 P、 S、 Cl、 Ar元素比较来看，我们可以看出：同周期元素，从左到右，电子层数相同，核电荷数越来越大，最外层电子数越来越多，原子半径逐渐减少（除稀有气体外），核对电子的引力增强，得电子能力越来越强，失电子能力越来越弱，他们单质的金属性越来越弱，非金属性越来越强。

［板书］规律：同一周期的元素，从左到右（即随着核电荷数的增多），原子半径逐渐减少（除稀有气体外），得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。

第二课时

（引入新课）前一节课，我们学习了同周期元素性质的递变规律（让学生复述），那么同主族元素性质又如何递变呢？

周期表中有1 8个纵行，称为“族”，族有主族和副族之分。主族的族序数后面加“ A”，副族呢？加“ B”。另外还有第八族和0族。

在周期表中有些族的元素还有一些特别的名称，例如：

第ⅠA族：碱金属元素（锂，钠，钾，铷，铯）

第ⅦA族：卤族元素（氟，氯，溴，碘，砹）

今天，我们来看看碱金属元素和卤素。

［板书］二、同主族元素性质的递变：

｛投影｝查阅元素周期表中的有关信息，填写下表。

［提问］它们的核电荷数是？最外层电子数呢？电子层数呢？原子半径呢？

［学生回答、交流］填写情况，总结异同点。

［板书］ ［结构异同］ ：异：核电荷数：由小→大；电子层数：由少→多；同：最外层电子数均为1个。

师：半径越大，最外层电子离原子核就越远，原子核对最外层电子的吸引力就越小。由此我们可以推测他们的活泼性，应该随着电子层数的增加，越来越活泼。那是不是这样的呢？请同学们根据已经学过的元素周期表完成教材第6页的“科学探究”。本实验有一定的危险性，你们在进行实验时要严格按照老师所给的量进行实验。

［学生分组实验］钾与水反应实验

巡视并强调取用绿豆大小及吸干煤油（注意安全）；请学生观察，跟钠与水反应的现象作比较。

［回答］钾比钠活泼，轻微爆炸。

［思考交流］钠与钾的性质有什么相似性与不同？这与原子结构有什么关系？

我们再来看一下金属钾和水的反应：

［切取钾，演示］大家观察一下钾。

［将钾投入水中］注意观察。

［提问］钾和水反应的现象？

［学生回答］ ［若正确，追问比较］

刚才我们看了钾与水的反应，看到了钾和水反应比钠与水更剧烈。我们推测一下，铯和水反应，应该是比钾和水反应更剧烈。我为大家准备了一小段录像，大家请看一下是不是这样的。

我们看到，铯投入水中，立刻就爆炸了。

请同学在黑板上写出钠和钾分别和水反应的方程式。

［板书］2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑（评讲方程式）

通过在做钠与水的反应时，我们看到，钠的切口有金属光泽，但迅速变暗了。钾也有相同的情况，为什么呢？

［学生回答］因为和空气中的氧气发生了反应。

碱金属元素的原子最外层都有1个电子，他们的化学性质相似，比如说：都可以和氧气反应，都可以和水反应。在反应的产物中，碱金属的元素化合价都是＋1。随着电子层数的增加，他们的原子半径逐渐增加，原子核对最外层电子的引力逐渐增强，跟水和氧气反应时，也表现出一些差异，钾比钠更剧烈，铷、铯的反应就更剧烈。

在书上的第7页边上，有这样的几行小字：元素的金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。若单质越容易从水（或酸）中置换出氢，它的金属性就越强。最高价氧化物的水化物的碱性越强，那么这种元素的金属性就越强。

［归纳］金属性：锂＜钠＜钾＜铷＜铯

第三课时

［增设］实验探究：卤素单质间的置换反应：

［实验1］在NaBr滴加氯水，摇荡，再滴加CCl₄

［实验2］在KI滴加氯水，摇荡，再滴加CCl₄

［实验3］在KI滴加溴水，摇荡，再滴加CCl₄

（注意）认真填写实验记录，展开交流讨论

实验记录：

［思考与交流］主族元素随原子核外电子层数增加，他们得失电子能力、金属性、非金属性、递变的趋势。

［小结］卤族元素从上到下，氟、氯、溴、碘原子电子层数越来越多，原子半径越来越大，得电子的能力越来越弱。

｛学生阅读｝课本P 9：方法引导栏目的文字

［归纳］活泼性： F ₂＞Cl₂＞Br ₂＞I ₂

［老师归纳］从碱金属单质和卤素单质这两族的元素性质比较来看，我们可以看出，同族元素，从上到下，核电荷数越来越大，电子层数越来越多，最外层电子数相同。他们单质的化学性质相似——相似性。随电子层数增加，他们金属性越来越强，非金属性越来越弱，失电子能力越来越强，得电子能力越来越弱——递变性。

［板书］规律：同一主族的元素，从上到下（即随着核电荷数的增多），电子层数增加，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，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

备注：在实施教学的过程中，结合教材呈现的材料，如：方法引导、资料在线、历史回眸、概括整合等资源呈现的知识渗透到教学中。

【练测反馈】

1．下列各组中的性质比较正确的是（　）

①酸性：HClO ₄＞HBrO ₄＞HIO ₄

②碱性：Ba（OH）₂＞Ca（OH）₂＞Mg（OH）₂

③稳定性：HCl＞H₂S＞PH₃

④还原性：F^－＞Cl^－＞Br^－

A．①②④　B．②③④

C．①②③　D．都正确

2．下列叙述正确的是（　）

A．同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高

B．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子

C．同一周期主族元素从左往右，其离子半径逐渐减小

D．V I I族元素的氢化物比同周期V I族元素的氢化物更稳定

3．下表为元素周期表的一部分，用化学式或元素符号回答下列问题：

（1）11种元素中，化学性质最不活泼的是______；

（2）①②⑤中，最高价氧化物的水化物，碱性最强的是______；

（3）②③④中形成的简单离子，半径由大到小的顺序是______ ____________________________；

（4）元素⑦的氢化物化学式为______，该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式为_________________________________，该氢化物常温下和元素⑧的单质反应的离子方程式为______ ____________________________；

（5）①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为______和______，①和⑨两元素形成化合物的化学式为__________，该化合物灼烧时的焰为______，该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程为_________________________________；

（6）①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为__________；

（7）⑥和⑧形成的化合物的电子式为____________，该化合物溶解⑨的单质所得的溶液为____________________________________；

（8）⑧⑨三种元素形成的气态氢化物最稳定的是________ _________________________。

【板书设计】

第1节 元素周期表

第一课时

一、同周期元素性质的递变：

2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑

Mg＋2HCl＝MgCl₂＋H₂↑

2Al＋6HCl＝2AlCl₃＋3H₂↑

金属活动性：钠＞镁＞铝

［结构异同］异：核电荷数：由小→大；最外层电子数由少→多；同：电子层数相同。

规律：同一周期的元素，从左到右（即随着核电荷数的增多），原子半径逐渐减少（除稀有气体外），得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。

二、同主族元素性质的递变：

第二课时

［结构异同］ ：异：核电荷数：由小→大；电子层数：由少→多；同：最外层电子数相同。

2Na＋2H₂O＝2NaOH＋H₂↑

金属性：锂＜钠＜钾＜铷＜铯

第三课时

2NaBr＋Cl₂＝2NaCl＋Br₂

2NaI＋Cl₂＝2NaCl＋I₂

2NaI＋Br₂＝2NaBr＋I₂

［归纳］活泼性： F₂＞Cl₂＞Br ₂＞I ₂

规律：同一主族的元素，从上到下（即随着核电荷数的增多），电子层数增加，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，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。