高中化学必修2第一章《物质结构元素周期律》教材分析与教学建议

人教版高中化学必修2第一章《物质结构元素周期律》教材

分析与教学建议

一、本章内容的地位和功能

物质结构和元素周期律是化学中的重要理论知识，也是中学化学中的重要内容。通过这部分知识的学习，可以使学生对所学元素化合物等化学知识进行综合、归纳，从理论上进一步认识、理解。同时，也作为理论指导，为学生继续学习化学打基础。

1．通过原子结构理论的学习，帮助学生在化学1的基础上进一步认识元素与物质结构的关系，并对必修一元素化合物知识进行综合、归纳、整合，实现由感性认识上升到理性认识；同时，使学生学会以此理论来指导后续的学习。

2．原子结构、元素周期律和元素周期表、化学键的相关知识在必修模块中起到承上启下的作用，学生结束元素化合物等感性知识的学习，进入抽象的逻辑性很强的理论知识的学习。

3．原子结构、元素周期律和元素周期表、化学键的相关知识在整套中学化学教材中以螺旋式上升的形式呈现。必修一的学习为学生继续学习选修三打下基础。化学键概念的建立，不仅能使学生了解化学反应中物质变化和能量变化的实质，还为学生认识有机化合物的结构打下基础。

二、内容结构与特点分析

本章节线条清晰，逻辑性强。

第一节：纵向结构为线索。在学生了解了元素周期表的结构后，以碱金属和卤族元素为代表，通过比较原子结构（电子层数、最外层电子数）的异同，突出最外层电子数的相同，并通过实验和事实来呈现同主族元素性质的相似性和递变性。在此基础上，提出元素性质与原子核的关系，并由此引出核素和同位素的有关知识。

第二节：横向结构为线索。先介绍原子核外电子排布，以1-18号元素为例，突出电子层数的不同和最外层电子数的递增关系，理论探究分析元素的电子层排布、原子半径和化合价的周期性变化，然后以第三周期元素为代表，通过实验和事实分析归纳出元素周期律。

第三节在前两节的基础上介绍化学键。使学生进一步认识物质结构的知识，以及化合物的形成和化学反应的本质。

三、内容与教学目标要求

1、人教版和山东版教材编写的区别

注：山东版《化学键》和《化学反应与能量》列为一章

通过对比可以看出，两种教材的编写各有精彩。如山东版把原子结构单独作为一节，更符合学生的认知规律和知识的逻辑性。初中学生对原子结构有一定的认识，了解原子的构成，知道原子核外电子是分层排布的，能看懂原子结构示意图。但对核外电子排布的基本规律，原子结构示意图的画法，原子核的具体构成并不了解，而这些结构的知识是学习元素周期表（律）的必要基础。再有山东版更强调元素周期律（表）理论的的预测应用的学习，人教版侧重于元素周期律推导的过程方法学习，建议教学过程中能够“采众家之长”，既注重得出元素周期律过程与方法的学习，但不要仅停留结论的记忆，而要继续学会规律的应用，即真正掌握元素周期表的功能，真正看到周期表里面丰富的物质世界。

2、学业质量评价标准

本章内容必修和选修模块均有教学要求，作为必修模块中的内容，比较基础，较系统的知识在选修模块中安排，这在课程标准和模块学习要求中有明显区分。本章内容在中学阶段是以螺旋式上升方式呈现，教师在进行本章内容教学时一定要注意到教学内容的范围控制和

教学难度的把握。

第一节元素周期表

1．知道原子序数与原子结构中质子数、核电荷数、核外电子数的关系。

2．能描述元素周期表的结构。知道元素的周期、族序数与原子结构的关系。

3．通过观察碱金属元素原子结构的相似之处，能够预测碱金属单质性质的相似之处（具有还原性），并通过观察其分别与O2、H2O反应的实验现象检验自己的预测，并能够通过对原子结构差异性的分析解释碱金属性质的递变性。即：建立结构决定性质的观念，知道元素性质与最外层电子数及电子层数的关系。

4．知道元素金属性的强弱可用其单质的还原性强弱来表示，并知道判断元素金属性强弱的实验方法。

5．能够初步运用结构决定性质的观念，通过分析比较卤素元素的原子结构的特点（相同点和不同点），预测卤族元素性质的相似性和递变性，并通过观察卤素单质间置换反应的实验现象检验自己的预测。

6．知道元素非金属性的强弱可用其单质的氧化性强弱来表示，并知道判断元素非金属性强弱的实验方法。

7．能够根据原子结构特点，判断某元素的金属性或非金属性，并能判断同一主族内元素性质的相似性和递变性。

8．认识原子结构中的原子核和同位素放射性的关系，知道核素、同位素的概念，知道质量数的涵义。

第二节元素周期律

1．通过观察核电荷数为1-20的元素原子核外电子层排布，能够发现原子核外电子排布呈周期性变化的规律，并能画出这些元素的原子结构示意图。

2．通过对科学数据的分析，知道元素的原子半径、主要化合价随原子核外电子排布的周期性而呈周期性变化。

3．能够从原子核对核外电子的吸引力以及电子之间的排斥力来解释元素化合价、原子半径与其原子结构的关系，同时感受马克思主义哲学中“矛盾的主要方面和次要方面的转化关系”。4．能够运用“判断元素金属性强弱的实验方法”分析相关实验方案，探究第三周期元素Na、Mg、Al金属性的递变规律，同时感受“对比”实验中“控制变量”的思维方法。

5．通过观察Na、Mg、Al分别与水、酸反应的实验现象，从微观原子结构特点及变化分析反应的本质，书写相应的化学方程式，建立同周期元素金属性递变规律的“宏观——微观——符号”三重表征。

6．能够运用“判断元素非金属性强弱的实验方法”分析有关实验事实，探究第三周期元素Si、P、S、Cl非金属性的递变规律。

7．能够根据元素原子结构特点，判断同一周期内元素性质的递变规律。

8．通过学习周期表、周期律在科学研究和生产实践中的重要运用，感受理论对实践的指导作用。

9．通过对元素金属性、非金属性周期性变化的微观本质的分析，感受马克思主义哲学中“量变与质变”的关系。

10、借助元素周期表（律）建立学生认识元素及其化合物的模型

第三节化学键

1. 通过观察相关反应的实验现象、从微观粒子组成角度分析反应物及产物的变化本质、用化学方程式表述反应，建立离子键、共价键概念，并构建离子键的“宏观——微观——符号”三重表征。

2.能够判断常见的离子化合物和共价化合物。

3. 知道同种非金属原子之间形成的共价键是非极性键，不同种非金属原子之间形成的共价键是极性键。

3. 能够从化学键的变化角度重新认识化学反应的本质是旧键断裂与新键形成的过程。

四、课时安排

第一节元素周期表 3 课时

第二节元素周期律 3 课时

第三节化学键 2 课时

复习 1 课时

测验与讲评 2课时

总计 11学时

五、教学建议

1．注意新旧知识联系，扣住逻辑主线，建构学生物质结构的理论知识本章内容有两条线索：①元素周期律，②物质结构（原子结构、化学键）。

人教版教材在内容呈现顺序是先学习元素周期表，然后学习元素周期律，主要原因是：①初中介绍了元素周期表，学生了解；②化学史上门捷列夫先根据推测排出周期表，再总结归纳出周期律；③周期表直观，在此基础上认识周期律更容易——呈现上更加利于学生接受。

本章教学要基于学生已经在初中和必修1已经积累大量的感性素材。如果在教学中从学

生所熟悉的初中和必修1的内容入手学习，低起点，小台阶会降低学生对新知识的陌生度，达到温故知新的效果。

本章要学习的“物质结构、元素周期律”知识，在初三课本上册第四单元《物质构成的奥秘》这一章中都有简单介绍，如原子结构、元素周期表、离子的形成等，但学生并不清楚这些知识之间的内在联系，而必修2的第一章内容就是要在初中有关知识的基础上向纵深发展——去认识原子结构和元素周期表的内在联系，再通过数据的分析和实验的体验来认知元素周期表中同主族、同周期元素的性质与原子结构的关系，进而揭示元素周期律，认识到元素的“位—构—性”之间的关系。因此教材的前两节的编排顺序不仅是体现化学史实，更重要的是便于学生在旧知识的基础上，产生新的认知。

第三节化学键也是在初中“离子的形成”这个知识基础上发展而来的。所以，本章教学时，一定要注意联系旧知识来引导学生学习。

2．通过科学探究和学与问等栏目，渗透化学学科思想和方法

本章教材安排了三个科学探究和一个学与问栏目，使用好教材中这些栏目，既突破了重点和难点，也使过程与方法目标得到了落实。

例如：P5页科学探究的表格，给出了锂、钠、钾、铷、铯的原子结构示意图和原子半径数值，在教学时引导学生阅读、填写、分析信息，归纳出碱金属元素的原子结构的相似性，从分类的角度明确同类物质具有相似的属性，由于这些碱金属元素的电子层数不同，性质又有不同，再通过实验引导学生归纳其性质的递变性。

在学习卤族元素时，教材是通过“学与问”要求学生在学习碱金属的基础上运用类推的方法，根据卤族元素的原子结构，推测卤族元素在化学性质上表现的相似性和递变性，教材提供了资料卡片和实验事实，让学生通过差异找出规律，进而得出卤族元素的递变性。

最后得出元素的性质与原子结构的关系：元素的性质与原子结构有密切的关系，原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出相似性和递变性。

教学片段（元素的性质与原子结构）：

学生先通过查阅元素周期表，填写碱金属元素结构，

1．归纳碱金属元素结构的相同点和不同点

同：。

异：。

2.思考：元素的化学性质决定于原子结构中的哪一部分？根据上述结构的异同，推测碱金属元素性质的异同点？

（实验探究）

（思考与交流）

1. 通过上述实验归纳钠和钾性质的相似性和不同。

2．钠和钾的性质和你根据元素的结构进行的推测一致吗？

3．请预测整个碱金属元素性质的相似性和递变性（学生这时由于通过实验验证了元素结构和性质的这种关系，可以大胆预测）

（归纳总结）通过大量实验和研究

1．碱金属元素原子的最外层都有一个电子性质相似，都能和氧气和水反应，生成+1价化合物。2．碱金属从锂到铯，随着电子层数逐渐增多，半径增大，失电子越来越易，与氧气、水反应越来越剧烈。

（研究方法）元素的金属性强弱比较（教材P7注释）

元素的金属性比较可以从两个方面比较：①元素的金属性越强，其单质越容易与水（或酸）反应置换出氢气；②它们的最高价氧化物的水化物—氢氧化物碱性越强。

教材在科学探究了碱金属元素的结构与性质的相似性、递变性规律后，又以学与问栏目引出卤族元素的结构与性质的相似性、递变性规律的学习。

在处理此部分教学时建议关注以下几点：

1．由于学生在必修一已经学习了氯元素，在萃取实验中接触过碘，对卤族元素要比学习碱金属时陌生感小很多，所以先从物理性质学习。

2．对卤素单质与氢气的反应没有再安排实验，而是通过直接给出实验事实，让学生用归纳的方法得出卤素单质与氢气反应的相同点和不同点。这告诉我们规律不一定非得通过实验探究，也可通过分析已经存在的科学事实归纳得出。

3．卤素之间的置换反应实验告诉我们同主族元素的递变性不仅可以通过和同一种物质反应的剧烈程度对比得出，也可以通过这种置换反应得出。

4．最后给学生总结元素的非金属性强弱对比的方法（教材P9注释）。

元素的非金属性比较可以从两个方面比较：①元素的非金属性越强，其单质越容易与氢气反应，生成的氢化物越稳定；②非金属性越强，它们的最高价氧化物的水化物的酸性越强。

学生通过碱金属、卤族两个主族元素的学习后，得出同主族元素结构和性质的相似性和递变性规律，那么如何运用此规律进行举一反三，灵活应用呢？

建议关注教材P29复习题第10题有关氧族元素的研究。这就要求学生将学会的方法运用到处理实际问题中。

本章节有大量的表格、数据。在教学中要使学生了解数据处理方法和表示方式，培养学生分析、处理数据的能力，让学生体会通过分析和处理数据得出结论，形成概念，发现规律的思维方法。

第二节元素周期律中P14科学探究：先是以1-18号元素为例探究元素原子的电子层排布、原子半径和化合价的周期性变化，然后又以第三周期为例，探究其中一个周期元素性质的递变性规律，归纳出周期律。