探究周期律的實質

與周期表的構成《化學2》第一章《物質結構元素周期律》北京市第八十中學范曉瓊一.本章的地位與功能核心原理舉足輕重元素及其化合物梳理整合探究新知物質結構元素周期律建構、認識、理解、應用元素“位-構-性”三者的相互關系學科素養一.本章的地位與功能學科素養建構、認識、理解、應用科學素養課標:結合人類探索物質及其變化的歷史與化學科學發展趨勢，引導學生進一步學習化學的基本原理和基本方法，形成科學的世界觀.探索律表的歷史探索原子結構的歷史關注科學發現的過程、方法、態度、思想、精神理解科學的本質北京市示范高中學生初步了解周期表，會查相對原子質量，有一定元素及其化合物相關知識；尚未建立“表、結構、性質”聯系熟練使用Excel，但缺乏對真實數據分析與處理能力一定信息閱讀分析能力與簡單實驗探究的能力初步具備分析與解決問題的能力，但缺乏發現與提出問題的意識與能力二.學生情況分析三.本單元教學內容選擇與組織策略化學史作為核心內容的有機組成部分：在完整“重現”與“重新經歷”律(表)與原子結構的發現、確立和發展歷程中,建構、認識、理解與應用元素“位構性”的相互關系化學史引領、貫穿單元教與學:精心設置具有建構性的情景、驅動性的問題和結構化的活動，來幫助學生完成建構、認識、理解與應用“律”和“表”，避免“知識內容的重復堆砌和化學史實的簡單串聯”。教學內容課前準備工作四.單元整體教學設計(7課時)教師：提供檢索關鍵詞與經典文獻學生：檢索、閱讀化學史，分析資料，提煉問題，制作PPT，準備匯報交流閱讀、分析、提煉年代人物對周期律與周期表的貢獻創新點或局限性1829德國化學家德貝萊納1862法國化學家尚古多1864德國化學家邁爾1865英國化學家紐蘭茲1869俄羅斯化學家門捷列夫1913英國物理學家莫斯萊教師：提供檢索關鍵詞與經典文獻學生：檢索、閱讀化學史，分析資料，提煉問題，制作PPT，準備匯報交流課前準備工作四.單元整體教學設計(7課時)（7）匯報探討不同形式元素周期表的建立原則及其應用閱讀、分析、提煉1.通過對科學家構建理論的成功和局限的評價，滲透對科學發現尤其是批判性思維的理解2.初步了解律表與原子結構相關知識，以及數據與實驗探究兩種主要的科學方法1.通過數據探究自主建構與認識通過實驗探究深刻理解與應用“位構性”三者關系2.體會技術的更新對科學的促進知識方法基礎1.體會科學理論是不斷發展的，形成完整的認知結構2.體會作為工具的周期表在符合規律的前提下是可以根據使用目的改變形式的第4課時教學目標、重點、難點知識技能過程方法情感態度價值觀周期律的實質周期表的構成建構與認識“位構-性”相互關系；數據分析與處理的能力;發現與分析問題、總結歸納、發現規律的能力；體會到微觀世界的規律美、有序美；體會技術的更新對科學的作用重點難點建構性學習情境設置驅動性問題結構性任務第4課時教學流程引發引發驅動回答任務一：排序繪圖任務二：圖形分析任務三：得出結論通過數據分析處理發現哪些規律？建構性情境與驅動性問題Excel表格36號元素的相關數據無序排列

根據你對表中數據的理解與分析，運用Excel對數據進行相關處理，你能發現哪些規律？任務一：排序繪圖

排序：請把表中元素的數據按照

遞增重新排列，看能否發現其它一些數據隨遞增的變化規律。繪圖：將所發現的規律用直觀的圖形表示出來。？？可參與性強開放性大

學生作品反饋學習效果電子層數最外層電子數原子半徑最高正化合價以核電荷數變化排序單因素變化規律圖原子結構的周期性變化元素性質的周期性變化變換關鍵詞排序的多因素圖，各因素之間的關聯性電子層數最外層電子數原子半徑最高正化合價以相對原子質量變化排序的單因素變化規律圖隨機的多因素變化圖任務二：圖形分析

分析歸納：分析所得到的圖形，歸納出原子結構內部的變化規律。找出位置：根據圖形，找出各元素在周期表中的位置。預測性質：根據得到的原子結構變化規律與所在位置，預測元素化學性質的變化規律。結構性質位置

目的：在每一個圖形分析過程中，逐步多次認識、理解“位構性”三者之間的相互關系。電子層數最外層電子數原子半徑最高正化合價分析以核電荷數變化排序的單因素變化規律圖，先結構后性質找出規律原子結構隨核電荷數遞增，電子層數、最外層電子數、原子半徑呈現周期性變化元素性質隨核電荷數遞增，元素主要化合價呈現周期性變化原子結構隨原子序數遞增，電子層數、原子半徑、最外層電子數呈現周期性變化元素性質

隨原子序數遞增，主要化合價呈現周期性變化【化學史回顧】把莫斯萊定律和盧瑟福的a粒子散射實驗相給合，人們不難得出結論：原子序數在數量上正好等于元素的核電荷數。這一發現是建立原子模型的基礎。電子層數最外層電子數原子半徑最高正化合價分析以相對原子質量排序單因素變化圖，找出規律重現門捷列夫發現的元素周期律以核電荷數排序以相對原子質量排序為什么會出現相似的規律？質量數=質子數+中子數質子數=核電荷數=核外電子數分析多因素變化圖，找出更多規律核電荷數按照核電荷數遞增排列元素時，電子層數每隔幾種元素就增加一層；在每一個電子層，元素原子的最外層電子數由1－8重復或循環出現。周期表是如何構成的核電荷數按最外層電子數排序，最外層電子數小于4的元素（除氫外），都沒有負價，都是金屬元素。最外層電子數大于等于4的元素，既有正價又有負價，且最高正價和最低負價絕對值之和為8。原子結構隨原子序數遞增，電子層數、最外層電子數、原子半徑呈現周期性變化元素性質

隨原子序數遞增，元素主要化合價呈現周期性變化結論1：元素周期律的實質任務三：得出結論

結論2：元素周期表的構成具有相同的電子層數的元素按照核電荷數（原子序數）遞增的順序，從左到右排成橫行，這樣的一個橫行稱為一個周期。

具有相同的最外層電子數的元素按照核電荷數（原子序數）遞增的順序，從上到下排成縱行，這樣的一個縱行稱為一族。任務三：得出結論

問題總結：

在元素周期表中，（1）每一橫行元素從左到右原子結構和元素性質的變化規律是什么？（2）各橫行之間原子結構和元素性質的變化規律又是什么？（3）每一橫行與縱列的排列依據是什么？為什么這樣排列？關注表（位置）與結構性質的關系關注元素結構與性質的關系五、課后反思單元整體教學設計：不僅有利于三維目標的統籌規劃與落實,更有利于學生結構化認知結構的形成與發展五、課后反思重視化學史在科學教育中的作用

重視技術與學科教學的有效整合

100%84%100%60%67%73%五、課后反思

科學知識