高中化學專題2原子結構與元素的性質2.2元素第一電離能的周期性變化教學實錄蘇教版選修3課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容分析1.本節(jié)課的主要教學內容：蘇教版選修3《原子結構與元素的性質》第2.2節(jié)，主要講解元素第一電離能的周期性變化。

2.教學內容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課以學生已掌握的元素周期律和原子結構為基礎，通過實例分析，使學生了解第一電離能的概念及其在周期表中的變化規(guī)律，進一步鞏固和拓展學生對元素性質的理解。二、核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的科學探究能力，通過實驗和數(shù)據(jù)分析，探究元素第一電離能的周期性變化規(guī)律。

2.提升學生的科學思維能力，學會運用化學原理解釋元素性質的變化。

3.增強學生的科學態(tài)度和社會責任感，認識到化學知識在解釋自然現(xiàn)象和指導實踐活動中的重要性。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握的相關知識：學生在學習本節(jié)課之前，已經(jīng)掌握了元素周期律的基本概念，理解了原子結構的基本原理，包括電子排布和核外電子的能級分布。此外，學生還應該對電離能的概念有所了解，知道它是原子失去最外層電子所需的能量。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：高中學生對化學學科普遍保持一定的興趣，尤其是對元素周期表和原子結構的探索。學生的學習能力方面，大部分學生具備較強的邏輯思維和抽象思維能力，能夠通過實驗和數(shù)據(jù)分析來理解化學概念。學習風格上，學生中既有偏好理論學習的，也有更傾向于實踐操作的，因此教學中應兼顧不同風格的學生。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生在理解第一電離能的周期性變化時，可能會遇到以下困難：一是難以將抽象的電子排布圖與實際的第一電離能數(shù)值聯(lián)系起來；二是對于周期性變化背后的原理，可能缺乏深入的理解；三是實驗數(shù)據(jù)的處理和分析可能對部分學生構成挑戰(zhàn)。針對這些困難，教師應通過實例講解、小組討論和實驗操作等方式，幫助學生逐步克服學習障礙。四、教學方法與策略1.采用講授與討論相結合的方法，通過講解第一電離能的概念和周期性變化規(guī)律，引導學生思考。

2.設計實驗活動，讓學生通過實際操作觀察不同元素的第一電離能，增強感性認識。

3.利用多媒體展示電子排布圖和周期表，幫助學生直觀理解電離能的變化趨勢。

4.組織小組討論，讓學生分析實驗數(shù)據(jù)，總結規(guī)律，培養(yǎng)合作學習和批判性思維能力。五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。設計預習問題：圍繞元素第一電離能的周期性變化，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“為什么同一周期的元素第一電離能不是遞增的？”、“如何解釋同一族元素第一電離能的變化趨勢？”

監(jiān)控預習進度：通過平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解元素第一電離能的概念和周期性變化。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示周期表中的第一電離能數(shù)據(jù)，以實際案例引出本節(jié)課主題，激發(fā)學生興趣。

講解知識點：詳細講解第一電離能的定義、影響因素以及周期性變化規(guī)律，并結合實例分析。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析不同元素的第一電離能數(shù)據(jù)，找出規(guī)律；進行角色扮演，模擬科學家討論第一電離能的研究過程。

解答疑問：針對學生在討論中提出的問題，進行及時解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，嘗試找出第一電離能的變化規(guī)律。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置設計不同元素的第一電離能實驗方案，要求學生考慮實驗條件和方法。

提供拓展資源：推薦相關書籍、網(wǎng)站和視頻，如元素周期表數(shù)據(jù)庫和化學實驗視頻，供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的作業(yè)，嘗試設計實驗方案，鞏固所學知識。

拓展學習：利用拓展資源，深入探究元素第一電離能的更多相關知識。

反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思，總結學習經(jīng)驗，提出改進建議。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-元素周期表：提供詳細的元素周期表，包括元素的第一電離能、電子排布、原子半徑等信息，幫助學生更全面地理解元素的性質。

-化學實驗手冊：介紹與第一電離能相關的實驗，如使用電火花法測定不同金屬的第一電離能，以及使用光譜儀分析元素的電子能級。

-化學文獻數(shù)據(jù)庫：提供相關的學術論文和研究報告，讓學生了解第一電離能的最新研究成果和發(fā)展趨勢。

-元素周期律動畫：展示元素周期律的動畫演示，幫助學生直觀地理解元素性質的變化規(guī)律。

2.拓展建議：

-學生可以通過查閱元素周期表，比較同一周期和同一族元素的第一電離能，分析其變化趨勢，并嘗試解釋背后的原因。

-學生可以設計實驗方案，使用電火花法測定不同金屬的第一電離能，通過實驗數(shù)據(jù)的收集和分析，驗證元素周期律的規(guī)律。

-學生可以閱讀化學文獻數(shù)據(jù)庫中的相關論文，了解第一電離能的研究進展，探討影響第一電離能的因素。

-學生可以觀看元素周期律動畫，加深對元素性質變化規(guī)律的理解，并嘗試從量子力學角度解釋現(xiàn)象。

-學生可以參與化學社團或興趣小組，與其他同學一起討論和分享關于第一電離能的知識和實驗經(jīng)驗。

-學生可以嘗試編寫小論文，總結自己在學習第一電離能過程中的心得體會，并探討未來研究的方向。

-學生可以結合歷史背景，了解第一電離能研究的起源和發(fā)展，以及它在化學科學中的重要地位。

-學生可以通過網(wǎng)絡資源，如在線化學課程和教學視頻，拓寬自己的知識面，學習更多關于原子結構和元素性質的知識。

-學生可以參加化學競賽或科研項目，將所學的第一電離能知識應用于實際問題中，提高自己的科學探究能力。七、教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生在課堂上的參與度：觀察學生在課堂討論中的發(fā)言次數(shù)、積極性以及對問題的深入思考程度。

-學生對第一電離能概念的理解：通過提問和回答問題的方式，評估學生對概念的理解深度。

-學生在實驗活動中的表現(xiàn)：評價學生在實驗操作中的準確性、規(guī)范性和團隊合作精神。

2.小組討論成果展示：

-小組討論的組織與實施：評估小組是否能夠有效地組織討論，確保每個成員都有發(fā)言機會。

-小組討論的內容與深度：檢查小組討論的內容是否緊扣主題，討論是否深入，是否有創(chuàng)新性的觀點。

-小組討論的成果展示：評價小組展示成果的清晰度、邏輯性和完整性。

3.隨堂測試：

-學生對第一電離能周期性變化規(guī)律的掌握：通過隨堂測試，檢驗學生對周期性變化規(guī)律的掌握程度。

-學生應用知識解決問題的能力：測試中包含應用第一電離能知識解決實際問題的題目，評估學生的應用能力。

-學生對實驗數(shù)據(jù)的分析能力：測試中可能包含對實驗數(shù)據(jù)的分析和解釋，以評估學生的數(shù)據(jù)分析能力。

4.學生自評與互評：

-學生自我評價：鼓勵學生在課后對自己的學習過程進行反思，評價自己在課堂上的表現(xiàn)和掌握的知識點。

-學生互評：組織學生之間相互評價，以促進同學間的交流和反饋，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足和改進方向。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：教師應給出具體、建設性的反饋，如“在討論中你提出了很好的問題，但可以嘗試用更簡潔的語言表達?！?/p>

-針對小組討論成果展示：教師應肯定小組的努力和成果，同時指出可以改進的地方，如“你們的展示很有條理，但可以考慮增加一些圖表來輔助說明。”

-針對隨堂測試：教師應針對學生的錯誤給出解釋，如“這個題目中，你忽略了電離能隨原子半徑增大的影響?！?/p>

-針對學生自評與互評：教師應鼓勵學生接受他人的評價，同時提供指導，幫助他們正確看待自己的優(yōu)點和不足。

-教師應定期與學生溝通，了解他們的學習需求和困難，及時調整教學策略，確保教學效果。

教學評價與反饋的目的是為了促進學生的學習進步，教師應確保評價的公平性、客觀性和及時性，同時鼓勵學生積極參與到評價過程中，共同提高教學質量。八、典型例題講解1.例題一：

已知第二周期中元素X的第一電離能比元素Y高，X和Y的電子排布分別為X：1s22s22p?，Y：1s22s22p?。

請分析X和Y的第一電離能差異的原因，并預測它們在周期表中的位置。

答案：X的第一電離能高于Y的原因是X的電子排布達到了半充滿狀態(tài)（2p?），較為穩(wěn)定，因此失去一個電子所需的能量更大。根據(jù)電子排布，X和Y應為氧（O）和氟（F）。它們在周期表中都位于第二周期，X在Y的左側。

2.例題二：

下列哪對元素的第一電離能差異最大？H、He、Li、Be。

答案：H和He的第一電離能差異最大。這是因為He的電子排布是1s2，達到穩(wěn)定結構，而H只有1個電子，相對不穩(wěn)定。因此，He失去一個電子所需的能量遠高于H。

3.例題三：

解釋為什么在同一周期中，第IIA族元素的第一電離能通常比第IIIA族元素的第一電離能高。

答案：在同一周期中，第IIA族元素的最外層電子為s軌道電子，而第IIIA族元素的最外層電子為s軌道和p軌道的混合。s軌道電子比p軌道電子更接近原子核，因此第IIA族元素的第一電離能通常比第IIIA族元素的高。

4.例題四：

為什么同一主族中，第一電離能隨著原子序數(shù)的增加而逐漸增加？

答案：同一主族中，隨著原子序數(shù)的增加，電子層數(shù)增