化学：《认识同周期元素性质的递变规律》教案

化学：《认识同周期元素性质的递变规律》教案一、教学目标1.知识与技能目标以第三周期元素为例，掌握同周期元素性质的递变规律，并能运用原子结构理论初步解释这些递变规律。了解原子结构、元素性质及元素在周期表中位置的关系，认识元素周期律的重要意义。2.过程与方法目标通过对第三周期元素性质递变规律的实验探究，培养学生设计实验、实施实验、观察现象、分析结论的能力，提高学生的科学探究能力。通过对元素周期律的学习，体会从具体到一般的归纳方法，培养学生的逻辑思维能力。3.情感态度与价值观目标通过实验探究，培养学生严谨的科学态度和合作精神。认识元素周期律对化学科学研究和工农业生产的指导作用，体会化学学科的价值，激发学生学习化学的兴趣。二、教学重难点1.教学重点第三周期元素（Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl）金属性和非金属性的递变规律。元素周期律的内容和实质。2.教学难点用实验及数据等方法探究同周期元素性质的递变规律。理解元素周期律的实质，即原子结构的周期性变化导致元素性质的周期性变化。三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、归纳法四、教学过程（一）导入新课（5分钟）【教师活动】展示元素周期表，引导学生回顾元素周期表的结构以及前两周期元素的相关知识。提问：我们已经知道了元素在周期表中的位置与其原子结构密切相关，那么同一周期元素的性质有怎样的变化规律呢？今天我们就以第三周期元素为例来探究同周期元素性质的递变规律。【学生活动】思考老师的问题，回顾相关知识，进入学习状态。（二）推进新课1.第三周期元素原子结构特点（3分钟）【教师活动】展示第三周期元素（Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl）的原子结构示意图，引导学生观察并分析它们的电子层数和最外层电子数的变化情况。【学生活动】观察原子结构示意图，总结出第三周期元素电子层数相同，最外层电子数从1递增到7。【教师总结】第三周期元素电子层数相同，随着原子序数的递增，最外层电子数逐渐增多，这为我们探究它们性质的递变规律奠定了基础。2.探究第三周期元素金属性的递变规律（15分钟）【教师活动】提出问题：如何通过实验来探究第三周期元素金属性的递变规律呢？引导学生思考金属性强弱的判断依据。【学生活动】讨论并回答：可以通过比较金属与水或酸反应的剧烈程度、金属最高价氧化物对应水化物的碱性强弱等来判断金属性强弱。【教师活动】讲解实验设计思路：我们选择钠、镁、铝三种金属，分别与水和酸反应，观察反应现象，比较反应的剧烈程度；再通过比较它们最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来进一步验证金属性的递变规律。【学生分组实验】实验1：将一小块钠放入盛有冷水的烧杯中，观察现象。实验2：将一小段镁条放入盛有冷水的烧杯中，加热，观察现象。实验3：将一小片铝片放入盛有冷水的烧杯中，加热，观察现象。然后分别向上述反应后的溶液中滴加酚酞试液，观察颜色变化。实验4：分别取镁条、铝片与同浓度的盐酸反应，观察现象。【学生活动】进行实验操作，记录实验现象。实验1现象：钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶响声，溶液变红。实验2现象：镁条与冷水反应缓慢，加热后有气泡产生，溶液变红。实验3现象：铝片与冷水不反应，加热后也无明显现象。实验4现象：镁条与盐酸反应剧烈，铝片与盐酸反应较剧烈，但不如镁条。【教师活动】引导学生根据实验现象分析钠、镁、铝与水和酸反应的剧烈程度，得出金属性强弱顺序：Na＞Mg＞Al。【教师活动】展示氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式，引导学生分析它们碱性的强弱。【学生活动】分析得出碱性：NaOH＞Mg(OH)₂＞Al(OH)₃，进一步证明金属性：Na＞Mg＞Al。【教师总结】随着原子序数的递增，第三周期元素从钠到铝，金属性逐渐减弱。这是因为它们的电子层数相同，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。3.探究第三周期元素非金属性的递变规律（15分钟）【教师活动】提出问题：如何探究第三周期元素非金属性的递变规律呢？引导学生思考非金属性强弱的判断依据。【学生活动】讨论并回答：可以通过比较非金属与氢气反应的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等来判断非金属性强弱。【教师活动】讲解实验设计思路：我们选择硅、磷、硫、氯四种元素，通过比较它们与氢气反应的条件、气态氢化物的稳定性以及最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来探究非金属性的递变规律。【学生分组实验】实验5：加热装有少量硅粉和氢气的硬质玻璃管，观察现象。实验6：把红磷放在加热的锥形瓶中，通入少量氯气，观察现象。实验7：将硫粉放在燃烧匙中，加热后伸入盛有氯气的集气瓶中，观察现象。实验8：分别用玻璃棒蘸取硅酸、磷酸、硫酸、高氯酸，滴在pH试纸上，测定它们的pH，比较酸性强弱。【学生活动】进行实验操作，记录实验现象。实验5现象：加热条件下，硅与氢气反应较难。实验6现象：红磷与氯气反应产生大量白烟。实验7现象：硫与氯气反应剧烈，产生明亮的蓝紫色火焰。实验8现象：硅酸酸性很弱，磷酸为中强酸，硫酸为强酸，高氯酸为最强酸。【教师活动】引导学生根据实验现象分析硅、磷、硫、氯与氢气反应的难易程度以及气态氢化物的稳定性，得出非金属性强弱顺序：Si＜P＜S＜Cl。【教师活动】展示硅酸、磷酸、硫酸、高氯酸与氢氧化钠反应的化学方程式，引导学生分析它们酸性的强弱。【学生活动】分析得出酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₂SiO₃，进一步证明非金属性：Cl＞S＞P＞Si。【教师总结】随着原子序数的递增，第三周期元素从硅到氯，非金属性逐渐增强。这是因为它们的电子层数相同，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。4.元素周期律（7分钟）【教师活动】引导学生回顾第三周期元素金属性和非金属性的递变规律，总结出元素周期律的内容：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。【教师活动】进一步讲解元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。【学生活动】理解元素周期律的内容和实质，思考元素周期律的重要意义。5.元素周期律的应用（5分钟）【教师活动】展示一些根据元素周期律推断元素性质的练习题，如：已知某元素在周期表中的位置，推断它的原子结构和性质；已知元素的原子结构，推断它在周期表中的位置和性质等。让学生进行练习。【学生活动】完成练习题，巩固所学知识。【教师活动】讲解练习题，强调解题思路和方法，进一步加深学生对元素周期律的理解和应用。（三）课堂小结（5分钟）【教师活动】引导学生回顾本节课所学内容，包括第三周期元素原子结构特点、金属性和非金属性的递变规律、元素周期律的内容和实质以及元素周期律的应用等。【学生活动】积极发言，总结本节课的重点知识。【教师总结】本节课我们通过实验探究等方法，深入了解了第三周期元素性质的递变规律，进而总结出了元素周期律。元素周期律是化学学习中的重要规律，它为我们研究元素及其化合物的性质提供了重要的指导。希望同学们能够熟练掌握并运用元素周期律，解决相关的化学问题。（四）布置作业（2分钟）1.书面作业：教材课后习题中与本节课相关的题目。2.拓展作业：查阅资料，了解元素周期律在现代化学研究和工农业生产中的应用，并撰写一篇小短文。五、教学反思通过本节课的教学，学生在实验探究过程中提高了科学探究能力，对同周期元素性质的递变规律有了较深刻的理解，