元素周期表[第一课时] 1.1元素周期表
一、课标分析
《高中课程化学标准》对本章内容所要达到的要求规定为:
1.理解元素的涵义，认识同位素的应用。
2.知道原子核外电子的能量是量子化的，了解原子核外电子的排布规律。 3.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系。 ①查阅资料并讨论：放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。 ②实验：金属元素的焰色反应。
③查阅资料并讨论：第三周期元素及其化合物的性质变化的规律。
4.能描述元素周期表的结构，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。 5.认识化学键的涵义，知道阴、阳离子间可以形成离子键，原子之间可以形成共价键。
所以，本节内容是认识元素周期表，并学会用语言描述每一个元素所在的位置。虽然学生在已有的化学知识中，对一些元素和化合物都有掌握，但是系统的学习元素周期表是在必修二中进行的。作为第一节内容，首先应该认识元素周期表，进而发现一些规律，在已有的知识基础上，能自己归纳。但是一些新的概念还需要教师指导给出，这些是学习元素周期表必不可少的记忆性知识，所以本节的重要内容为认识元素周期表，了解元素原子核外排布规律及其与元素周期表中元素排布的联系。
二、教材分析
本节内容是必修2第一章的第一节。主要学习元素周期表及元素周期律。在学习了必修1之后，学生对元素的认识达到了一定的认知水平，但是由于之前的学习是相对分散的，所以本节内容可以作为对已有知识的归纳总结，同时也是学习系统化，只是结构化的过程。在学生学习了《金属及其化合物》和《非金属及其化合物》之后，对元素周期表中的一些重要元素如钠、铝、氯、硅，都有了较好的认识，对于它们的性质、化合物都有了解，这就为学习本章节内容打下了良好的基础。
与此同时，在以后的学习中，尤其是不常见的元素或者化合物分析中，可以根据元素周期率对其进行大胆的猜想，进而验证，为学生的学习和发展以及智力的拓展和创新能力的培养有很大的好处。
因此，本节的内容在化学的学习中是非常重要的。
在本小节中，主要学习内容有：元素周期表的认识、原子核外电子的排布规律及元素周期表中元素位置的描述。
三、学习者特征分析
学生都有自己的个性特点以及自己学习的方法，还有感受新知的能力。这不仅取决于人的大脑，还在于自己的知识基础和思维敏捷能力。教师不能代替学生感知、观察、分析、思考，只能引导学生思考，让学生自己感受事物，明白其中的道理，掌握事物发展变化的规律，教师要尊重其个性发展，让其自主探究学习。
本节内容对于学生来说，他们已经掌握了一些元素及其化合物的性质，如氢、碳、氮、氧、钠、镁、铝、硅等。对于这些常见的元素及化合物，学生在以前的学习中应该是重点学习的，掌握的都较好。那么，本节内容的学习，就是一个系统化的过程，让学生在宏观的、整体的认识各种元素，并且在原子结构知识下初步发现元素排布规律，同时学会用化学术语来描述各个元素在元素周期表中的位置以及学会用元素核电荷数来判定元素的位置。
四、教法分析
在新课程的提倡下，教师应该积极创造一定的教学氛围，使学生在已有的知识基础上建立自己的认知结构，构成自己的知识体系。而本节课可以说是一个承前启后的内容，既是对以前知识的系统概括学习，又是对以后学习的基础。在对本节内容的安排上，我采用化学史料来引起同学们的兴趣，进而引导同学们探究式的进行学习。因为化学元素周期表的诞生是化学发展史的的一个重要里程碑，了解历史，不仅能拓展学生的知识水平，还能激发学生学习的兴趣，调动学生积极参与科学研究的热情。
所以，本节知识采用“史料导入---提出问题---提出假设---思考探究---集体讨论---得出结论”的流程来学习，期望达到较好的教学效果。
五、教学目标
(一)知识与技能
1.了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。
2.理解同周期、同主族元素性质的递变规律，并能运用原子结构理论解释这些递变规律。 3.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，初步学会运用周期 表。
（二）过程与方法
1. 通过元素周期表的发现的故事，提高学生的课外知识，激发学生热爱化学的兴趣。 2. 通过元素周期表中元素的排布发现，初步培养学生抽象归纳以及演绎推理能力；在学习中提高自学能力和阅读能力。
3. 使学生了解元素原子的核外电子排布与元素排布的规律变化。
（三）情感态度价值观
1. 结合元素周期表的认识和学习，树立由量变到质变以及“客观事物本来是相互联系的和具有内部规律的”辩证唯物主义观点。
2. 通过原子核外电子排布与元素的位置关系探究，学生培养细心观察、认真分析的良好学习习惯。
3. 通过了解历史故事，发展学生学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的过程和坚持科学的坚定态度。
六、教学重难点
教学重点：元素周期表的结构，元素的性质。
教学难点：元素在周期表中的位置与原子结构的关系及二者之间相互推断的过程。
七、教学过程设计
【师】我们已经学习了许多的元素了，大家有没有对所学过的元素自己进行归纳总结一下
呢？可能大家都会说，在我们教科书的后面就有已经整理好的元素周期表，其实，这张元素周期表的绘制早在19世纪六七十年代就陆续被人们发现了。而总结最好的是门捷列夫，他当初只是一个教授，是专门给学生上课的。那么，他为什么会去研究元素化合物的分类呢？我们来看一下，元素周期表的发现？
投影：元素周期表的表现（史料导入）
门捷列夫是彼得堡大学教授，当初，为了系统的讲好无机化学课程，他想编写一本《化学原理》教科书，他仔细的研究各种元素的物理性质和化学性质，试图对化学元素进行系统的分类，他用一些厚纸剪成像扑克牌一样的卡片，然后把各种化学元素的名称、相对原子质量、氧化物以及各种物理性质与化学性质分别写在卡片上，它的一切情况就一目了然了，当时共有63种元素。
门捷列夫为了把各种元素进行分类，就用各种不同的方式去摆那63张卡片。在不断地摆放之后，他觉得按相对原子质量递增的顺序摆成几行，再把各行中性质相似的元素上下对齐，这样，所有的化学元素的内在联系终于表现出来了：每一横行化学元素的性质都相似；每一纵行化学元素的性质都从金属到非金属。整个元素系列呈现出周期性的变化。
他坚信自己已经摸到了自然的脉搏，已经发现了自然界的最伟大的规律。当时，有些相对原子质量和他们的性质不符，他就大胆的修订了相对原子质量，有些元素之间的性质跳跃太大，他就大胆的预言了当时尚未发现的元素---类铝、类硼、类硅（后来的镓、钪、锗），并为这些元素留下空位。
第一个发现的预言过的化学元素是镓。1875年8月，法国化学家布瓦博德朗发现了镓，于11月6日将制取的3.4mg镓献给了法国科学院。11月22日，门捷列夫在《科学报告》中指出“镓”就是他所预言的“类铝”，他给布瓦博德朗谢了一封信，指出镓的密度不是4.7而是5.9。结果布瓦博德朗对镓又进行了进一步研究，发现：不仅相对密度，镓的其他物理化学性质，门捷列夫预言的和实际测得的也都非常接近。
当陆续后来钪、锗的发现后更加证明了化学元素周期律的正确性。至此，化学元素周期表也开始被人们接受，但是，也是在人们不断的修改下和新的化学元素的发现中，元素周期
表就成了我们现在见到的样子。
【师】看完这些后，大家有什么感想呢？ 学生简单讨论交流一分钟。
【师】大家看到了，门捷列夫但是整理的时候是按照元素的相对原子质量的大小来排列的，当然现这张元素周期表（投影中统一的元素周期表）肯定不是那张，而是经过科学家不断修订后的，那么现在这张表是按照什么规律来排列的呢？（提出问题）
学生猜想：元素的性质---氧化性和还原性，元素组成物质的性质---状态、种类，元素的相对原子质量，元素原子的性质，原子的核电荷数，原子的电子、质子、中子……（提出假设） 【师】很好，大家看一下，既然每一种元素占有一个位置，能说明什么呢？ 学生：元素的性质不一样，那么，分类的时候所依据的特性也是有差异的。
【师】大家猜想的都很有可能，那么我们该如何进行验证呢？到底是什么原因决定各种元素所处的位置是不一样的呢？
学生：可以根据猜想因素分类排布，然后与教科书对比；也可以根据猜想才验证元素周期表 【师】现在，同学们分组讨论，提出自己的假设，统一意见的集合成一个小组，然后小组讨论验证，并完善表格，记录讨论结果，最后由小组代表发言，为什么是或者不是？（讨论交流） 决定因素 小组成员 判定原因 自由讨论 综合结果 【师】现在请小组代表发言。（得出结果）
学生发言：
a.我们小组讨论的是“相对于原子质量决定元素在元素周期表中的位置”，我们查找了元素的相对原子质量，然后进行了比较，发现大多数符合，但是钴和镍是不符合的，但是虽然从小到大的排列可以近似得出，但是无法说明列的形式是如何排列的。
b.我们小组讨论的是“元素的氧化性和还原性决定元素在元素周期表中的位置”，我们就自己知道的元素的性质做了简单的分析，但是结果不能得到元素周期表中的元素现在的排布。如氢具有还原性，而氦是比较稳定，既不显氧化性也不显还原性；而钠镁这一行变化大概是有还原性到氧化性，但是氩还是较稳定的。
……
我们小组讨论的是“原子的核外电子排布决定元素在元素周期表中的位置”，我们的结果与元素周期表能够很好地吻合。
……
【师】通过大家的讨论和总结，你们觉得哪个小组的结果最具有说服力？最终的决定因素又是什么？（综合评价）
学生：是元素原子的核电荷数，也就是原子的核外电子排布（学生只是根据已有的知识判断的，不涉及长周期的元素）。
【师】大家注意，门捷列夫最初是按照什么顺序对元素进行排列的？（原子的相对原子质量），但是我么现在是---（按照原子核外电子排布）。其实，当时化学作为一门科学，其发展还是有一定的局限性，那时人们都认为原子是不可以再分的，而现在我们大家都知道原子是由原子核和核外电子组成的，可见，一切事物都是处在相对变化之中的。
【师】那我们现在来看一下。首先我们看一下元素周期表，在我们化学学习中，把元素周期表中的7个横行叫做周期，分别为第一、二、三短周期和四、五、六、七长周期；18个纵行成为族，族又分为主族、副族和0族。 板书：1.1元素周期表
一、结构
一不全（周期）（第7周期 现有元素26种） 元素 周期 七主（族）由短周期和长周期共同构成（ⅠA……ⅦA） 表族七副（族）由长周期构成（ⅠB……ⅦB） （纵一个第ⅧA族（8、9、10三个纵行构成） ）周期（横） 三短（周期）（1、2、3周期; 元素种类：2、8、8种） 三长（周期）（4、5、6周期; 元素种类：18、18、32种）
【师】现在，结合元素周期表，我们来分析一下其排布的规律： 投影表格，逐步填写完成。
随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性
周期 1~2 3~10 11~18 板书：
二、元素周期表与原子结构的关系 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
电子层数 1 2 3 最外层电子数 1~2 1~8 1~8 达稳定时的 最外层电子数 2 8 8 一个O族（稀有气体）
高一化学必修二第一章元素周期表教学设计
