元素周期律（第二课时）金属性递变规律元素周期律(第二课时)金属性递变规律课堂观察研究案例安徽省教育科学研究院夏建华一、教学设计［教学目标］⑴•知识与技能：①.能描述原子的结构异同，知道同主族金属元素原子结构递变规律。
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。
认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性。
③.学会用实验现象推测金属性递变规律。
(2).过程与方法：①.通过查找元素周期表发现史，学会运用查阅资料获取信息。
②.通过分析和处理数据得出结论，形成概念，发现规律的思维方法。
③.在元素周期律的教学中，体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。
④通过交流讨论，培养学生敢于质疑、合作解决问题的意识。
(3).情感态度与价值观：①.在元素周期律的教学中，通过探究规律，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。
②.设计多种交流和探究活动，在活动中培养严谨求实的科学态度。
［教学重、难点］元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的重要工具。
元素周期表在第一节已经有详细的介绍，学生已经知道了元素周期表的大体结构，并会用元素周期表查找常见元素的相关知识，但对元素性质及其在周期表中的位置与原子结构的关系还没有更深的理解。
因此，本节教学的主要目的在于帮助学生能够从原子结构的角度进一步认识元素周期律。
教学重点：(1).元素在元素周期表中的位置、原子结构及其性质的递变规律。
(2).元素性质和原子结构的关系。
教学难点：(1).元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
(2).元素周期律的涵义和实质，元素性质与原子结构的关系。
［学情分析］学生在初三对原子结构和元素周期表都有初步了解，在必修2第一节中对原子结构和元素周期表又有了一个比较详细的认识。
但在学习中较多是用机械记忆的方法，对知识的理解不够深刻，易遗忘，解决实际问题的能力较低。
本节内容在如何激发学生的学习兴趣，如何引导学生从方法的高度来构建知识体系便成为教学设计的关键。
［教学过程］［投影］18世纪中叶至19世纪中叶的一百年间，一系列新元素不断被发现。
关许这些元素的性质，也积累的相当丰富。
但使科学家们不断追寻和探索的，却是这些元素之间的内在联系。
让我们记住一个个令人起敬的名字和他们的发现：1789 年法国拉瓦锡提出四类元素分类法1829 年法国德贝莱纳提出三元素组学说1864 年德国边耶尔发表八兀糸表1865 年英国纽兰兹提出兀素八首律1869 年俄国门捷列夫发现元素周期律［教师］恩格斯给门捷列夫以高度的评价，称他为——化学之父［投影］门捷列夫的第一张元素周期表［活动］请你扮演门捷列夫18张列有元素相关性质的卡片，将其排列顺序［教师］你是依据什么规则来给这18张卡片安排位置的呢？［学生讨论］原子核外电子排布，主要化合价，原子半径［教师］很好，这三个排列原则就是上一节课我们学习的元素周期律的一部分内容［投影］元素周期律原子核外电子排布呈周期性变化原子半径呈周期性变化元素主要化合价呈周期性变化［教师］归根结底，原子结构的周期性变化引起了其他方面的周期性变化，既然原子的结构决定了其在周期表中的位置，那么根据元素在周期表中的位置，能否推测其化学性质的递变呢？［板书］碱金属元素性质递变相似点：都是金属元素，最外层只有一个电子不同点：电子层数递增，原子半径递增［投影］碱金属与水反应Li Na K Rb Cs［教师］上一节课大家做了Na, K与水反应的实验，请两位同学回顾实验现象［学生1］Na与水反应时，浮在水面上，四处浮动，有响声，熔化成光亮的小球。
反应后在溶液中滴加酚酞，溶液变红［学生2］K与水反应时，现象比Na与水反应剧烈许多，K甚至可以变成紫色的火球［教师］非常好，Na与水可以剧烈反应，而K与水的反应比Na还要剧烈，那么，大家能不能推测，Li，Rb，Cs与水的反应剧烈程度如何呢？［活动］学生讨论，选出代表发言［投影］Li，Rb，Cs分别与水反应的实验视频［教师］果然与大家的推测一致，Li与水的反应不剧烈，而Rb，Cs与水反应极其剧烈，这是为什么呢？［学生］原子结构递变引起的化学性质递变［投影］Li Na K Rb Cs半径增大，失电子能力增强，金属性逐渐增强［板书］2Li+2H 2O=2LiOH+H 2T2K+2H 2O=2KOH+H 2?［教师］接下来我们再来讨论同周期金属性质的递变Na Mg Al Si PS Cl Ar［板书］Na Mg Al的金属性［探究］实验一，镁、铝与水的反应分别取一小段镁条和铝带，用砂纸去掉表面的氧化膜，放入两支小试管，加入2ml水，滴入2-3滴酚酞，观察现象。
过一会，分别用酒精灯加热两支试管，至液体沸腾，移开酒精灯，观察现象。
［投影］现象和结论NaMg Al与冷水反应与冷水剧烈反应反应缓慢，产生少量气泡无明显现象滴入酚酞呈红色滴入酚酞不变红与热水反应表面出现较多气泡，溶液无明显现象为浅红色结论Na与冷水剧烈反应，Mg能与沸水反应，Al与沸水难反应金属性Na>Mg>AI［板书］2Na+2H 2O=2NaOH+H 2TMg+2H 2O=Mg(OH) 2+H 2?［投影］实验二，镁、铝与盐酸反应向盛有已除去氧化膜的镁条和铝片的试管中各加入2ml、2mol/L稀盐酸，观察现象［投影］现象和结论MgAl与盐酸反应反应剧烈反映较慢产生大量气体产生少量气泡结论Mg、Al都能与盐酸反应放出气体，Mg比Al剧烈金属性Mg>Al［板书］Mg + 2HCI == MgCl 2 + H z f2AI + 6HCI == 2AICI 3 + 3出匸［投影］实验三AI(OH) 3性质向少量AICI3溶液中加入氨水至产生大量白色沉淀，将沉淀分两份，分别加入3mol/L NaOH溶液和3moI/L稀盐酸［投影］现象和结论力口入NaOH 溶液加入稀盐酸现象沉淀溶解沉淀溶解结论既能与酸反应，又能与碱反应，AI(OH) 3是两性氢氧化物［板书］AICI 3 + 3NH3H2O == AI(OH) 3 ；+ 3NH4CI AI(OH) 3 + NaOH == NaAIO 2 + 2H2O (酸性)AI(OH) 3 + 3HCI == AICI3 + 3H2O(碱性)NaOHMg(OH) 2碱性AI(OH) 3强碱中强碱两性氢氧化物结论元素金属性越强，最高价氧化物水化物碱性越强［教师］根据刚才几组实验，我们［判断出金属性Na>Mg>AI那么，金属性强弱的判断可以用什么规律？［投影］小结：金属性强弱判断依据（1）单质与水或酸反应放出的H2 的难易程度(2)最高价氧化物水化物的碱性强弱［总结］元素金属性与其在周期表中位置关系［课后思考］1、元素非金属性的判断标准2、它与元素在周期表中的位置有何关系？判断金属性强弱还有何依据？［作业］1、钫是人工合成的金属元素，根据它在周期表中的位置，你能推测它的一些性质吗？2、镁与钙都可与水反应生成氢气，镁反应慢，钙反应快，推测Be、Ba与水反应剧烈程度( 合肥一中化学组谢芸)二、教学实录师：上课生：老师好师：在我们学习新的内容之前，请大家跟我一起看一段小资料，我们一起看大屏幕上向我们介绍的这段小文章。
屏幕展示师：从十八世纪中叶到十九世纪中叶这一百年间，一系列新的元素不断的被发现。
科学家们对这些元素的性质掌握的比较完整，但是他们还在追寻这些元素之间的内在的联系。
那么，在这一百年中，涌现出了许多优越的科学家，那我们现在来认识他们，以及记住他们这些比较著名的说法。
生：观看大屏幕师：好，第一位我们比较熟悉的仃89年法国著名化学家拉瓦锡，他提出了四类元素分类法，他把当时发现的元素分为四类。
在其后的1829年, 法国科学家德贝莱那提出了三素族学说。
但是当时只能把十五种元素归纳到三素族学说里面去。
好，紧接着1864年，德国科学家迈耶尔发表了六元素表，但六元素表所能囊括的元素种类还不及当时元素种类的一半。
那么，在其后的186年，英国科学家纽兰茨发表了元素性质的八音律,和我们今天所学的音乐非常象。
但是他的学这100年间，很少有科学家能提出一个完整的规律，能囊括所有元素的性质。
直到1869年，出现了一位俄国科学家，他的名字叫做门捷列夫。
这是门捷列夫当时发表的第一章元素周期表。
屏幕展示生：观看大屏幕师:因为他对化学做出了巨大的贡献，所以恩格斯称他为化学之父。
那么，门捷列夫是如何发现元素之间的规律的呢？他是把所有元素的性质做成小卡片，每天就在玩弄这些小卡片，以找出这些卡片之间的内在的联系。
那么，现在请大家也来扮演门捷列夫。
我们在这个实验台上，每四位同学有一组小卡片，请你们大家相互合作一下，把这十八张卡片按照规律来排一排顺序。
其他同学也可以看一下大屏幕上的这个东西。
大家自己动手，四位同学合作（前后）。
生：排卡片师：来你们两个到这边来生：走上讲台排卡片师：指导学生排卡片师：好，大家排好没有？对照你排出的顺序和黑板这两位同学排出的顺序，看看一样不一样？那么，请这两位男同学告诉我们，你们是按照什么规律把这18个元素卡片排成这样的规则的？好，请你回答。
生：核外电子排布师：核外电子排布有一定的变化规律，还有没有了？生：竖列电子层的递增师：噢，竖列电子层的递增了，横着是最外层电子数增加了，是不是？生：原子半径师：原子半径。
我们看给出的数据，原子半径也呈现出一定的变化规律。
还有没有？生：化合价。
师：好的。
每一纵列的化合价基本上都有相似的规律，横行，你看，正的增加，负的减小。
好的, 请坐。
生：坐下师：那么我们从这个排列的规律上，就可以巩固我们上一节所学习的规律。
我们上一节就学习了元素周期律的前三项内容。
第一项规律，原子的核外电子层排布呈现周期性变化。
由这个周期性变化又导致原子半径从左到右，从上到下，呈现周期性的变化。
从而又进一步影响了元素的主要化合价也呈现出周期性变化。
好，那么，元素原子半径呈现周期性变化，主要化合价呈现周期性变化，归根结底都是由原子结构呈现周期性变化决定的。
我们也学习过这样一句话，结构决定位置，位置决定性质。
原子的结构决定它在周期表中所占有的位置，那么我们这一节课就来学习一下，元素在周期表中的位置关系会不会影响元素的化学性质关系呢？生：听讲，思考师：那么我们首先来看，在元素周期表中，我们分为横行和纵行，我们首先来讨论纵行元素性质的递变。
我们现在抽出左边第一纵行的5种金属：锂、钠、钾、铷、铯屏幕显示生：看大屏幕师：我们来讨论这5种元素，它们的性质有什么递变规律。
好，我们首先从它的原子结构入手。
请大家根据大屏幕上给出的这些信息，找一找这5种原子，它们的原子性质上有哪些相似点，有哪些不同的地方？大家可以相互讨论一下。
元素符号、名称、原子模型都给出来了。