资源简介

教学设计
课题 原子结构、元素周期表
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析
原子结构与元素周期律是高中化学的核心知识模块，是连接微观粒子结构与宏观元素性质的桥梁，也是学生构建化学学科思维、形成核心素养的关键载体。其教学内容兼具理论性、逻辑性和系统性，需从知识层级、内在逻辑、素养导向三个维度进行全面分析。 本模块是培养学生化学学科核心素养的重要素材，可从多维度渗透素养目标。 1. 宏观辨识与微观探析：通过分析元素性质的递变规律，引导学生从微观核外电子排布的角度解释宏观现象，形成“宏微结合”的认知方式。 2. 证据推理与模型认知：借助元素周期表这一模型，引导学生基于实验事实或数据证据，推理元素性质的递变规律，培养推理能力和模型建构能力。 3. 科学探究与创新意识：可设计“探究同主族元素性质的相似性与递变性”等实验活动，让学生在探究过程中提升实验设计、现象分析和结论总结的能力。 4. 科学态度与社会责任：通过介绍元素周期律的发现史，让学生感受科学家的探究精神，认识化学理论的发展对人类认识物质世界的重要意义。
2.学习者分析
本模块教学内容的内在逻辑清晰，围绕“原子结构（核外电子排布）→元素在周期表中的位置→元素性质”的三角关系展开。核外电子的分层排布尤其是最外层电子数，决定了元素的原子半径、化合价等性质，而元素的性质递变规律又决定了其在周期表中的位置；反之，根据元素在周期表中的位置，可推断其原子结构和性质。教学中需强化这一逻辑主线，帮助学生建立“结构决定性质，性质反映结构”的化学思维，例如通过对比同周期、同主族元素的核外电子排布，分析其金属性、非金属性的递变原因，实现从微观到宏观的认知跨越。
3.学习目标确定
结合高中化学课程标准要求、学生认知规律及学科核心素养培养需求，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，确定原子结构与元素周期律的学习目标如下： 一、知识与技能 1.掌握原子的构成，明确质子、中子、电子的数量关系和带电情况，能区分核素、同位素的概念，熟练运用“原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数”进行相关计算。 2.理解核外电子分层排布的规律，能书写1-36号元素的原子或简单离子的结构示意图，掌握最外层电子数与元素化学性质的关联。 3.熟悉元素周期表的结构，能准确区分周期和族（主族、副族、0族、Ⅷ族），理解周期数与电子层数、主族序数与最外层电子数的关系，能快速定位指定元素在周期表中的位置。 4.掌握元素周期律的核心内容，能描述同周期、同主族元素的原子半径、金属性与非金属性、化合价、最高价氧化物对应水化物的酸碱性等性质的递变规律，并能从微观结构角度解释递变原因。 5.能运用元素周期表和元素周期律，预测陌生元素的性质，判断元素金属性、非金属性的强弱，解释常见化学反应的规律。 二、过程与方法 1.通过分析原子结构示意图、元素周期表数据等资料，培养宏观辨识与微观探析的能力，学会从微观结构推导宏观性质。 2.经历元素性质递变规律的探究过程，通过实验验证、数据对比、归纳总结等方法，提升证据推理与模型认知能力，构建“结构—位置—性质”的认知模型。 3.通过小组合作探究同周期或同主族元素性质的递变规律，培养合作学习能力和科学探究能力。 三、情感态度与价值观 1.感受元素周期律的发现历程，体会科学家的探究精神和严谨的科学态度，激发对化学学科的学习兴趣。 2.认识原子结构与元素周期律在化学学习和科学研究中的重要价值，理解化学知识的系统性和规律性，增强对化学学科的认同感。 3.通过运用元素周期律预测陌生元素性质，体会化学知识的应用价值，培养学以致用的意识和创新思维。
4.学习重点难点
1.教学重点：核外电子的分层排布规律；元素周期表的结构；元素周期律的内容；原子结构、元素位置与性质的关系。 2.教学难点：从核外电子排布的角度解释元素周期律的本质；元素金属性与非金属性的判断依据；原子结构、位置与性质三者的相互推断。
5.学习评价设计
原子结构与元素周期律学习评价设计 一、评价目标 围绕“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”等化学核心素养，全面评估学生对原子结构、元素周期表、元素周期律等核心知识的掌握程度，以及运用知识分析、解决问题的能力，同时关注学生在学习过程中的参与度与思维发展。 二、评价维度与内容 （一）知识掌握维度（40%） 1.原子结构基础 - 能准确描述原子的构成，区分质子、中子、电子的带电情况和质量关系。 - 熟练运用“原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数”进行计算，能分析离子中各数值的变化。 - 掌握核外电子分层排布规律，正确书写1-36号元素的原子或离子结构示意图。 2.元素周期表认知 - 能清晰描述元素周期表的结构，区分周期、族（主族、副族、0族、Ⅷ族）的划分依据。 - 能根据元素在周期表中的位置，推断其原子结构、化合价等信息。 3.元素周期律应用 - 理解同周期、同主族元素原子半径、金属性与非金属性、最高价氧化物对应水化物酸碱性等性质的递变规律。 - 能运用元素周期律预测未知元素的性质。 （二）能力发展维度（40%） 模型建构能力 - 能构建“原子结构-元素性质-周期表位置”的三者关联模型，并用模型解释化学现象。 - 能绘制简单的元素周期律递变趋势图（如原子半径、金属性变化曲线）。 （三）学习过程维度（20%） 课堂参与 - 积极参与课堂讨论、小组合作探究，主动分享自己的观点和想法。 - 能跟随教师思路，完成课堂互动任务（如周期表拼图、结构示意图书写练习）。 - 能制定自主学习计划，并按计划完成学习任务。 三、评价方式与实施 （一）形成性评价（贯穿学习过程） 1.课堂提问与小测 - 课堂上通过随机提问，评估学生对基础知识的即时掌握情况。 - 每节课结束前进行5-10分钟的小测，内容包括原子结构示意图书写、周期表结构判断、性质递变规律应用等，采用百分制计分，成绩计入学习过程维度。 2.小组合作探究评价 - 将学生分为4-5人小组，布置探究任务（如“探究同主族元素性质的递变规律”）。 - 从小组合作参与度、探究方案设计、实验操作、结论总结等方面进行评分，采用等级制（优秀、良好、合格、不合格），成绩计入学习过程维度。 3.作业评价 - 对课后作业进行详细批改，采用百分制计分。 - 针对作业中的共性问题，在课堂上进行讲解，并要求学生订正错误，订正情况纳入评价。 四、评价改进 1.定期收集学生对评价方案的意见和建议，了解评价过程中存在的问题。 2.根据学生的学习情况和评价结果，及时调整评价内容、方式和权重，使评价方案更加科学、合理。 3.加强评价结果的应用，将评价结果与教学计划调整、教学方法改进相结合，提高教学质量。
6.学习活动设计
教师活动学生活动环节一：新课导入 教师活动1 【引课】 【视频】元素周期表发展历程 【引课】1789年，拉瓦锡提出第一个元素分类表，1869 年门捷列夫制出第一张元素周期表，近百年的时间里，元素周期表经历了怎样的发展历程，让我们追随科学家的脚步，揭开其中的奥秘。学生活动1 【观看视频】 【阅读学案】活动意图说明：化学史情境线索，使学生发现和体会科学家的研究方法和科学的态度。 环节二：新课讲授教师活动2 任务一：重走原子结构发展之路—认识原子结构 活动1：追溯历史，理解原子结构 【提问】大自然是由什么构成的？组成 物质的最小微粒又是什么？那么你们知道历史上最早提出原子的名人是谁吗？ 【提问】道尔顿和德谟克利特都认为原子不可再分，思考：道尔顿的原子实心球模型的科学贡献是什么？ 【归纳】道尔顿提出了原子学说： ①原子是不能再分的粒子； ②原子是微小的实心球体； ③同种元素原子的各种性质和质量都相同。 【提问】思考如果你生活在汤姆生时代，你会提出什么样的模型？ 【提问】结合α-粒子散射现象。引导学生自己评价模型的合理性。并评价卢瑟福的原子结构模型。 【提问】结合陨石现象，分析行星轨道模型的缺陷？介绍量子力学发展下的原子结构模型。 【小结】展示波尔理论和量子力学研究结果，介绍核外电子分层排布的结构。 活动2：由稀有气体元素电子层排布，归纳原子核外电子排布规律 【提问】观察稀有气体元素原子核外各层电子层排布，归纳总结原子核外电子排布规律？ 【符号表征】基于原子核外电子排布规律，用原子结构示意图表示钠原子、氢原子的原子结构示意图。 【提问】钾原子的原子结构示意图？书写原子结构示意图要注意什么？ 任务二：重走元素周期表发展之路—认识元素周期表 活动1：认识整体—观历史上的元素周期表，认识元素周期表 【提问】什么叫原子序数？原子序数与元素的原子结构有什么内在联系？ 【交流】观察现代元素周期表，识记族、周期概念，并总结汇报。 【提问】在元素周期表中，排列元素的原则是什么？元素周期表中有几个横行？构成几个周期？周期分为几类？分类依据是什么？ 【提问】元素周期表中有几个纵行，构成几个族？族分为几类？分类依据是什么？ 【识表】在元素周期表，找出周期序数和族序数，标明“碱金属元素”“卤族元素”“稀有气体元素”“过渡元素”所处的区域，找出其中包含元素种类最多的周期和族。 【讨论】依据短周期元素的原子结构图，分析同周期元素、同主族元素原子结构的共同点，揭示周期序数、主族序数与原子结构的关系。 【深度思考】如何推断陌生元素在元素周期表中的位置及可能存在的化学性质？ 活动2：理解局部—深入认识元素周期表 【思考】观察元素周期表单元格，理解包含的数字，及其与原子结构的关系。介绍核素、同位素。 【联系生活】介绍科技考古，发展化学与职业 【信息】放射性同位素在生产生活中的应用。 简单介绍氧元素的3中核素 碳元素的几种同位素 铀元素的核素学生活动2 【回答】“物质由元素组成”“最小微粒是原子”“德谟克利特最早提出原子概念”。 【回答】 1、首次将原子概念从哲学思辨提升为科学理论；2、提出“原子是化学变化中的最小粒子”；3、初步建立“不同元素原子质量不同”的观念；4、为后续原子结构研究奠定基础。 【笔记】 【回答】 “电子均匀分布在正电的球体中”（类似汤姆生“枣糕模型”的雏形）。 “电子围绕正电中心运动”（类似行星模型雏形）。 【回答】进步性：提出“核式结构”，确立原子核的存在，解释散射实验现象。 局限性：无法解释电子绕核运动的稳定性与原子光谱的分立性。 形成认知：科学模型是在实验证据不断推动下修正与发展的。 【回答】电子运动没有“轨道”，只有“概率分布”；电子能量是“量子化”的，处于不同的“能级”；原子结构是“概率云”模型，而非“行星轨道”模型。 【回答】能量最低原理：电子优先排布在能量较低的电子层；电子层容量限制：第n层最多容纳2n 个电子；最外层电子数 ≤ 8，次外层 ≤ 18；稳定结构倾向：最外层8电子（He为2电子）结构最稳定。 【回答】画出钠、氢原子的原子结构示意图。 【回答】原子结构示意图由 原子核、核电荷数、电子层 三部分组成，缺一不可： 原子核用小圆圈表示，圆圈内标注质子数（核电荷数），数字前加 “+” 号，例如氧原子的核内标注 “+8”。 电子层用同心圆（或弧线） 表示，从内到外依次对应第 1、2、3…… 电子层。 每层弧线上标注该层的电子数，数字写在弧线中间位置。 核外电子排布要符合规律 第一层最多排 2 个电子，第二层最多排 8 个电子，第三层作为最外层时最多排 8 个电子（初中阶段简化规律）。 电子排布遵循 “先排内层，后排外层” 的顺序，内层排满后再排外层。 原子的核内质子数 = 核外电子总数，这是判断示意图是否为原子的关键（若为离子则不相等）。 书写格式要规范 小圆圈要画得清晰，弧线要均匀且互不交叉，电子数书写位置要居中。 核电荷数的 “+” 号不能省略，电子数必须为整数，不能出现分数或小数。 不同电子层的弧线间距要适中，避免过密或过疏，保证图示整洁易读。 【回答】 【讨论与交流】 【回答】 【回答】 【思考】 【讨论与交流】 【讨论与交流】 【思考】活动意图说明: 通过阅读原子结构模型演变的历史，认识实验、假说、模型等科学方法在科学研究中的作用。 初步搭建宏观实验现象与微观结构的联系，并形成“实验现象—提出假设—得出结论—构建新模型—进一步验证”的模型认识过程。 环节三：课堂总结教师活动3 学生活动3 查缺补漏，做好笔记。活动意图说明: 课堂回顾、总结提升。
7.板书设计
8.作业与拓展学习设计
1、完成教材P99研究与实践活动 2、完成教材P100相应习题 3、预习“原子结构与元素性质”课时内容
9.特色学习资源分析、技术手段应用说明
图片，视频，模型
10.教学反思与改进
学生对元素周期表的兴趣很浓，它是学习化学的重要工具。所以在设计本节课教学内容时，有以下几个特点: 1、把课堂交给学生，体现学生的主体地位，重视由学生自己去发现问题，解决问题和归纳问题。让学生提高学习的积极性，充分体验学习价值。 2、注重对学生学习方法的指导。本教学设计中实施对学生自主探究、主动学习的引导，使学生正确树立学习目标和合适自己的学习方法，增强学生学习的主动性和积极性，培养学生主动探究的精神和自主学习的能力。 3、充分尊重学生的个体发展。上课期间遇到学生回答不出来的问题时，要引导学生学会表述，注重知识铺垫，在知识提高的同时提高表达能力，会用化学语言来描述现象等等。 4、注重基础知识的落实。教学过程中采用的所有形式都是为教学内容服务的。该节课虽然采用了形式多样的教学手段，但宗旨都是便于学生掌握周期表的结构。学生接受知识的能力有限，课堂容量不应太大，要时刻注意要少要简，要勤反复、多练习，帮助学生，引导学生发现问题，及时解决问题。
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