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        《元素周期表》教學(xué)設(shè)計(jì)

        2016-11-08 07:34:31王艷
        科學(xué)中國(guó)人 2016年30期
        關(guān)鍵詞:主族周期表外層

        王艷

        吉林省公主嶺市第一中學(xué)

        《元素周期表》教學(xué)設(shè)計(jì)

        王艷

        吉林省公主嶺市第一中學(xué)

        一、教學(xué)目標(biāo)

        1.知識(shí)與技能

        能描述元素周期表的結(jié)構(gòu),知道非金屬、金屬在元素在周期表中的位置及性質(zhì)的遞變規(guī)律。

        2.過(guò)程與方法

        (1)運(yùn)用問題引導(dǎo)學(xué)生直接探究元素周期表的結(jié)構(gòu)。

        (2)運(yùn)用編排元素周期表的活動(dòng)使學(xué)生對(duì)元素周期表有進(jìn)一步的掌握。

        3.情感態(tài)度價(jià)值觀

        通過(guò)了解元素周期表的編制與發(fā)展過(guò)程,使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科學(xué)、科學(xué)精神以及科學(xué)美德。并培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷。

        二、教學(xué)過(guò)程

        [師]請(qǐng)同學(xué)們寫出1-18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。同學(xué)們寫出的原子結(jié)構(gòu)示意圖大多是一字長(zhǎng)蛇式排列的。我們?cè)?jīng)接觸過(guò)元素周期表,那里面的元素是按照一定的順序排成橫行和豎行,為什么不能用一字長(zhǎng)蛇式排列呢[9]?

        [生]不容易找到所有元素的通性

        [師]我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)許多種元素例如O、S、C、N、Na等及其化合物。這些元素的性質(zhì)有一定的區(qū)別也有一定的關(guān)聯(lián),呈現(xiàn)了一些規(guī)律性。而如果用一字長(zhǎng)蛇式排列的話,雖然在結(jié)構(gòu)上有一定的規(guī)律性,但不能體現(xiàn)性質(zhì)的規(guī)律性,不利于性質(zhì)的研究。為了更有利于研究,就要打破這種排列方式,那到底該如何斷,斷后如何排列,這就運(yùn)用了我們學(xué)過(guò)的分類思想。下面我們就來(lái)看看科學(xué)家們是如何利用分類思想來(lái)排列成元素周期表的。

        展示元素周期表的創(chuàng)造與發(fā)展歷程以及門捷列夫簡(jiǎn)介、門捷列夫第一個(gè)元素中期表。

        [師]自從門捷列夫創(chuàng)造了第一張?jiān)刂芷诒砗螅?jīng)過(guò)其本人和其他科學(xué)家不斷的努力,一張比較完整的元素周期表呈現(xiàn)在了我們的眼前,也就是我們現(xiàn)在所使用的這張。下面我們就一起來(lái)看一下這張?jiān)刂芷诒?。在元素周期表中,每一個(gè)橫行為一個(gè)周期,每一個(gè)縱行為一個(gè)族。大家再來(lái)看一下自己寫的1-18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)分析,按我們現(xiàn)在這張?jiān)刂芷诒砼帕械脑?,回答以下問題:

        (1)每一周期結(jié)構(gòu)有什么相同點(diǎn)?每一族有什么相同點(diǎn)?

        [生]每一周期的元素電子層數(shù)相同,每一族的元素最外層電子數(shù)相同。

        [師]同學(xué)們找的很準(zhǔn)確,但大家有沒有什么疑問,有一個(gè)元素很特殊,不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)。

        [生]是He,元素周期表最后一組的元素最外層有8個(gè)電子,而He有2個(gè)。

        [師]也就是說(shuō)按照大家找的規(guī)律應(yīng)該排列成表1形式,但為什么書中是表2形式呢?

        [師]因?yàn)镠e的核外電子排布只有一層且為兩個(gè)電子,達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu),也就是說(shuō),其化學(xué)性質(zhì)和其他稀有氣體元素一樣具有一定的穩(wěn)定性,因此,He應(yīng)該在第八列[10]。

        我們已經(jīng)知道每一橫行為一周期,每一縱行為一族。請(qǐng)同學(xué)們觀察元素周期表,以小組的形式分析并回答以下問題。

        (1)元素周期表中總共有多少個(gè)周期,每個(gè)周期中各有多少種元素?

        (2)元素周期表中都有哪些族?

        (3)元素周期表的結(jié)構(gòu)與元素位置的關(guān)系。

        根據(jù)討論結(jié)果做以下練習(xí):

        [師]元素周期表共含有七個(gè)周期,因其含有元素?cái)?shù)量的不同我們分為三個(gè)短周期、四個(gè)長(zhǎng)周期。元素周期表共含有十六個(gè)族,即七個(gè)主族、七個(gè)副族、一個(gè)第八族、一個(gè)零族。

        元素周期表的結(jié)構(gòu)與位置的關(guān)系可以歸納為:每一個(gè)周期從左到右均為堿金屬開始,最后以稀有氣體結(jié)束。

        深入研究分析元素周期表,以小組的形式討論以下問題:

        (1)元素周期表的編排原則和編排依據(jù)是什么?

        (2)你認(rèn)為元素周期表中還有哪些內(nèi)容和規(guī)律?

        [生]按原子序數(shù)遞增的順序?qū)⒃貜淖蟮接遗帕?;將相同電子層?shù)的元素排成一個(gè)橫行,及周期;將最外層電子層數(shù)相同的元素按照電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行,及族。

        [師]大家經(jīng)過(guò)討論說(shuō)出了很多,老師總結(jié)一下幾條:

        (1)按原子序數(shù)遞增的順序?qū)⒃貜淖蟮接遗帕校?/p>

        (2)將相同電子層數(shù)的元素排成一個(gè)橫行,及周期;

        (3)將最外層電子層數(shù)相同的元素按照電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成縱行,及族。

        也就是說(shuō),我們可以根據(jù)兩個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)分別排列形成了周期和族。

        再看元素周期表,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)第二主族和第三主族并不相鄰,而是被一組元素隔開了,這一族元素是什么呢?

        [生]過(guò)渡元素。

        [師]過(guò)渡元素都屬于那種元素?

        [生]金屬元素。

        [師]為什么這些金屬元素被稱為過(guò)渡元素呢?

        [生]因?yàn)樵谠刂芷诒淼淖筮呏饕墙饘僭?,在右邊主要是非金屬元素。所以在元素周期表中,通過(guò)這些金屬元素完成了金屬元素向非金屬元素的過(guò)渡。

        [師]過(guò)渡金屬元素的存在告訴我們金屬向非金屬的遞變,是一個(gè)漸變的過(guò)程,包含了量變和質(zhì)變。這就與元素周期表所蘊(yùn)含的規(guī)律息息相關(guān),這些規(guī)律將作為下節(jié)課的內(nèi)容給繼續(xù)向大家講述。

        [師]請(qǐng)同學(xué)們接下來(lái)做一個(gè)活動(dòng),請(qǐng)描繪出元素周期表的邊界,找到金屬和非金屬的分界線,課后請(qǐng)同學(xué)查一下不同時(shí)期的元素周期表,對(duì)元素周期表的發(fā)展再做一次詳細(xì)的了解,然后制作一份你意向中的元素周期表。

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