4.2.1元素周期律教学设计 2025-2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.2.1元素周期律教学设计2025-2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：元素周期律

2.教学年级和班级：高一（1）班

3.授课时间：2025年10月15日（星期五）第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.发展科学探究素养，通过实验探究元素周期律的规律。

2.培养科学思维素养，理解元素周期律的内在联系。

3.提升科学态度与责任素养，认识到元素周期律在化学研究中的重要性。

4.强化科学、技术、社会、环境（STSE）素养，理解元素周期律在材料科学和环境保护中的应用。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入高中化学学习之前，已经对化学有了初步的认识，掌握了物质的组成、结构、性质以及变化等基础知识。在初中阶段，他们可能已经接触过原子结构、化学用语等基本概念，但对元素周期表的规律性认识相对有限。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高一学生对化学学科普遍具有好奇心和求知欲，对实验操作和发现新知识充满兴趣。学习能力方面，学生的抽象思维能力逐渐增强，能够理解较为复杂的化学概念。学习风格上，学生表现出多样化的特点，有的学生偏好通过实验直观理解化学原理，而有的学生则更倾向于通过理论学习来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习元素周期律时可能会遇到以下困难和挑战：首先，抽象的周期律概念与学生的直观感受存在差距，学生可能难以理解周期律的内在规律。其次，记忆元素周期表的结构和元素性质可能较为枯燥，学生可能感到记忆负担重。此外，学生在应用周期律解决实际问题时，可能因为缺乏实践经验而感到困难。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，引导学生逐步理解元素周期律的概念。

2.设计实验活动，让学生通过实际操作观察元素性质的变化，加深对周期律的理解。

3.利用多媒体教学，展示元素周期表的动态变化，帮助学生直观认识周期律。

4.通过案例分析，让学生将理论知识应用于实际问题，提高解决问题的能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对元素周期律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们知道元素周期表吗？它对我们学习化学有什么帮助？”

展示一些元素周期表的图片，让学生初步感受元素周期表的规律性。

简短介绍元素周期律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.元素周期律基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解元素周期律的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解元素周期律的定义，包括周期表的结构和元素性质的周期性变化。

详细介绍周期表的周期、族、主族和副族，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.元素周期律案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解元素周期律的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的元素周期律案例进行分析，如过渡金属的催化作用和稀土元素的应用。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解元素周期律的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用元素周期律解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与元素周期律相关的主题进行深入讨论，如“元素周期律在材料科学中的应用”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对元素周期律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调元素周期律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括元素周期律的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调元素周期律在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用元素周期律。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，培养学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生查阅资料，撰写一篇关于元素周期律在环境保护中应用的短文或报告。

提醒学生注意作业的格式和提交时间，鼓励学生在课后继续探究元素周期律的相关知识。教学资源拓展1.拓展资源：

-元素周期表的起源与发展：介绍元素周期表的发现者门捷列夫及其贡献，以及元素周期表的发展历程。

-元素周期律与元素性质的关系：提供一些关于元素周期律如何影响元素物理和化学性质的案例研究。

-元素周期表的应用：展示元素周期表在化学、材料科学、环境科学等领域的应用实例。

-元素周期律与生物体的关系：探讨元素周期律在生物体内元素分布和生物体功能中的作用。

-元素周期律与日常生活的联系：介绍元素周期表中的元素在生活中的应用，如食品、药物、化妆品等。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍和文献：推荐学生阅读《元素周期表的故事》、《化学元素与人类文明》等书籍，以深入了解元素周期律的历史和科学意义。

-观看科普视频：推荐学生观看关于元素周期表的科普视频，如“元素周期律的发现”、“元素周期表的结构”等，以直观地理解元素周期律。

-参与科学实验：鼓励学生参与与元素周期律相关的科学实验，如通过实验观察元素的性质变化，加深对元素周期律的理解。

-进行项目研究：引导学生选择一个与元素周期律相关的主题进行项目研究，如“元素周期律在新能源材料中的应用”，以培养学生的研究能力和创新思维。

-组织讨论小组：创建一个以元素周期律为主题的讨论小组，让学生分享各自的学习心得和发现，促进知识的交流和深化。

-利用网络资源：指导学生如何利用网络资源，如科学数据库、在线教育平台等，来查找和整理与元素周期律相关的资料。

-制作元素周期表模型：鼓励学生动手制作一个简单的元素周期表模型，通过实际操作来加深对元素周期表结构的认识。

-探索元素周期律的数学关系：引导学生探索元素周期律与数学之间的关系，如元素原子序数与元素性质的数学模型等。课后作业1.完成以下元素周期表的填空题：

-第一周期从氢（H）开始，最后是氦（He），它们都属于______族元素。

-铍（Be）的原子序数为4，位于______族，其电子排布为______。

-铝（Al）的原子序数为13，属于______族，其化学性质与______族元素相似。

2.分析以下元素，确定它们在周期表中的位置和它们的主要化学性质：

-氧（O）：原子序数8，______族，非金属元素，具有______性质。

-钠（Na）：原子序数11，______族，金属元素，具有______性质。

3.解释为什么以下元素在同一族中，尽管它们的原子序数不同，但它们的化学性质却非常相似：

-铍（Be）和镁（Mg）

-碳（C）和硅（Si）

4.选择两个不同周期的元素，比较它们的电子排布和它们在周期表中的位置，解释为什么它们的化学性质有所不同：

-钠（Na，第三周期）和钾（K，第四周期）

-氮（N，第二周期）和氧（O，第二周期）

5.设计一个实验方案，通过实验来观察和比较同一族元素的性质变化：

-选择碱金属族中的锂（Li）、钠（Na）和钾（K）。

-实验目的：观察碱金属族元素与水反应的剧烈程度。

-实验步骤：将等量的水分别与锂、钠、钾反应，观察反应的剧烈程度和产物的不同。

-预期结果：钠与水反应比锂剧烈，钾与水反应比钠更剧烈。

答案：

1.IA；IIA；1s²2s²

2.IA；金属；易失电子；IIA；非金属；易得电子

3.同一族元素具有相同的外层电子数，因此化学性质相似。

4.钠的电子排布为1s²2s²2p⁶3s¹，钾的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹；氮的电子排布为1s²2s²2p³，氧的电子排布为1s²2s²2p⁴。

5.实验方案已给出。预期结果：锂与水反应较温和，钠与水反应剧烈，钾与水反应非常剧烈，产物均为氢气和相应的氢氧化物。内容逻辑关系①元素周期律的概念

-周期性变化：元素的性质随原子序数的递增而呈现周期性变化。

-元素周期表：元素按照原子序数递增的顺序排列，形成周期表。

-周期律规律：元素的性质在同一周期和同一族中具有相似性和规律性。

②周期律的组成部分

-周期：元素周期表中的横行，表示元素性质的周期性变化。

-族：元素周期表中的纵列，表示元素性质的相似性。

-主族元素：周期表中s区和p区的元素，分为IA、IIA、IIIA至VIIIA族。

-过渡元素：周期表中d区的元素，具有特殊的电子排布和化学性质。

③元素周期律的应用

-化学反应预测：根据元素周期律，可以预测元素的化学性质和可能的化学反应。

-材料科学：利用元素周期律，设计和合成具有特定性质的新材料。

-生物化学：了解元素周期律有助于解释生物体内的元素分布和生物体功能。

-环境科学：应用元素周期律，研究污染物和资源的循环利用。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了元素周期律，了解了元素周期表的结构和元素性质的周期性变化。我们学习了以下重点内容：

1.元素周期律的定义：元素的性质随原子序数的递增而呈现周期性变化。

2.元素周期表的组成：周期和族，以及主族元素和过渡元素的特点。

3.元素周期律的应用：化学反应预测、材料科学、生物化学和环境科学。

当堂检测：

1.元素周期表中，第一周期从哪个元素开始，最后是哪个元素？

答案：第一周期从氢（H）开始，最后是氦（He）。

2.铍（Be）的原子序数为4，它属于哪个族？它的电子排布是什么？

答案：铍（Be）属于IIA族，电子排布为1s²2s²。

3.铝（Al）的原子序数为13，它属于哪个族？它的化学性质与哪个族元素相似？

答案：铝（Al）属于IIIA族，其化学性质与IIA族元素相似。

4.解释为什么同一族元素具有相似的化学性质。

答案：同一族元素具有相同的外层电子数，因此它们的化学性质相似。

5.举例说明元素周期律在材料科学中的应用。

答案：元素周期律在材料科学中的应用包括设计和合成具有特定性质的新材料，如利用过渡元素的催化性质来提高化学反应效率。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学：在讲解元素周期律时，我们可以增加一些有趣的实验，比如通过金属与水的反应来展示元素活动性的变化，这样既能让学生直观感受到周期律，也能提高他们的实验操作能力。

2.案例教学：结合实际生活中的案例，如新能源材料、医药领域的元素应用等，让学生了解元素周期律在实际科学研究和工业生产中的重要性。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对抽象概念的理解困难：有些学生可能对元素周期律的周期性变化难以理解，需要通过更直观的教学方法来帮助他们。

2.学生参与度不足：在讨论环节，部分学生可能因为害羞或缺乏兴趣而参与度不高，需要激发他们的学习热情和参与积极性。

3.评价方式单一：目前主要依靠课堂表现和作业成绩来评价学生的学习效果，可以考