2022年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第六章氧族元素環(huán)境保護(hù) 第一節(jié)氧族元素(第一課時(shí))

2022年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第六章 氧族元素 環(huán)境保護(hù) 第一節(jié)氧族元素(第一課時(shí))教學(xué)目標(biāo)1.使學(xué)生初步感受運(yùn)用元素周期律等理論知識，指導(dǎo)學(xué)習(xí)元素化合物知識的科學(xué)方法，進(jìn)一步認(rèn)識和理解“族”的特點(diǎn)和含義。2.掌握氧族元素原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)遞變的關(guān)系。3.通過氧族元素和鹵族元素相似性、差異性及其原因的比較，培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納總結(jié)知識的能力。4.通過臭氧知識的學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行一分為二、全面看問題的辯證唯物主義思想教育，挖掘教材內(nèi)容，滲透環(huán)保意識。教學(xué)重點(diǎn)1.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系2.氧族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系課時(shí)安排2課時(shí)教學(xué)方法啟發(fā)、推測、討論、對比、歸納等方法教學(xué)用具投影儀、膠片、鐵架臺（含鐵夾和鐵圈）、石棉網(wǎng)、玻璃棒、酒精燈、藥匙、研缽、火柴、大試管、小試管、木條、坩堝鉗、鐵粉、銅絲、硫粉、H2O2溶液、MnO2、一小試管O2教學(xué)過程第一課時(shí)導(dǎo)入（教師展示一小試管O2和硫粉）師大家看！這兩種物質(zhì)從表面上看沒有任何相似之處，而事實(shí)上它們之間卻有著密切的聯(lián)系。請大家寫出氧和硫的原子結(jié)構(gòu)示意圖，并分析它們在周期表中的位置。學(xué)生活動(dòng)，教師板書學(xué)生回答它們均屬于元素周期表中的第A族，其中氧屬于第二周期，硫?qū)儆诘谌芷?。問從二者的原子結(jié)構(gòu)分析，它們所形成的單質(zhì)的性質(zhì)是否相同？為什么？生氧和硫原子的最外層電子數(shù)相同，說明它們的化學(xué)性質(zhì)相似，但原子的電子層數(shù)和核電荷數(shù)的不同，又導(dǎo)致了它們化學(xué)性質(zhì)的差異性。師回答得很好！有關(guān)氧氣的性質(zhì)我們在初中就已經(jīng)很熟悉了，本章我們將主要學(xué)習(xí)硫及其化合物的知識，同時(shí)學(xué)習(xí)第A族元素的有關(guān)內(nèi)容和環(huán)境保護(hù)的一些知識。板書第六章 氧族元素 環(huán)境保護(hù)師元素周期表中的第A族元素除了氧、硫外，還有硒、碲、釙三種元素，它們分屬于周期表中的第四、五、六周期。請大家根據(jù)前一章學(xué)過的各周期元素的種數(shù)，寫出硒、碲、釙三種元素的原子序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)示意圖。板書硒 Se碲 Te釙 Po請一位同學(xué)上黑板寫出Se、Te、Po的原子結(jié)構(gòu)示意圖學(xué)生板書師元素周期表中的第A族元素又叫氧族元素，本節(jié)課我們就根據(jù)氧族元素的原子結(jié)構(gòu)來認(rèn)識氧族元素的性質(zhì)。板書第一節(jié) 氧族元素（第一課時(shí)）一、氧族元素的原子結(jié)構(gòu)二、氧族元素的性質(zhì)師氧族元素里的釙是一種在地殼里非常稀少的放射性元素，在本節(jié)中我們不討論它的性質(zhì)。下面，請大家根據(jù)氧族元素原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和遞變規(guī)律，運(yùn)用元素周期律來推測氧族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。生相似性：原子最外層都有6個(gè)電子；易得2個(gè)電子；表現(xiàn)非金屬性。遞變性：從氧碲，隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑依次增大，使原子核對外層電子的引力逐漸減弱，原子得電子能力依次減弱，失電子能力依次增強(qiáng)，因此，元素的非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)。師很正確！其實(shí)，氧族元素的原子在與其他原子化合時(shí)，除了能從其他原子那里獲得2個(gè)電子，生成2價(jià)的化合物外，它們原子的最外電子層的6個(gè)電子或其中的4個(gè)電子一般也可以發(fā)生偏移，生成+6價(jià)或+4價(jià)的化合物，故它們的氧化物有RO2、RO3兩種。于是，我們有下面的結(jié)論：板書1.相似性：最外層6個(gè)電子，表現(xiàn)非金屬性；常見化合價(jià)：2、+4、+6；氧化物：RO2、RO3；氫化物：H2R。2.遞變性：隨著電子層數(shù)的增加，原子半徑依次增大，非金屬性依次減弱。問怎樣根據(jù)客觀事實(shí)來判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱？生單質(zhì)與H2化合的難易程度或氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱；最高價(jià)氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱。師預(yù)測從OTe，單質(zhì)與氫化合的難易。生從OTe，單質(zhì)與H2化合越來越難。師真的是這樣的嗎？請大家看下列資料。投影展示O2與2點(diǎn)燃或放電可反應(yīng)，2O穩(wěn)定，1000時(shí)開始分解。S與2，444以上反應(yīng)，2 300時(shí)開始分解。Se與2，573以上反應(yīng)，2稍加熱即開始分解。Te與2不能直接化合，2低溫時(shí)就分解。師這說明大家的預(yù)測是正確的。板書穩(wěn)定性：H2OH2SH2SeH2Te師寫出第A族元素最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式，并判斷它們的酸性強(qiáng)弱（氧元素除外）學(xué)生活動(dòng)，請一位同學(xué)上黑板書寫學(xué)生板書酸性：H2SO4H2SeO4H2TeO4問題探究1已知H2S、H2Se、H2Te溶于水均呈酸性，判斷它們的酸性強(qiáng)弱，并說出判斷依據(jù)。生影響同族元素氫化物水溶液酸性強(qiáng)弱的因素有很多，但主要取決于H2R中R對H+的束縛力大小，R對H+的束縛力越小，釋放H+就越容易，酸性就越強(qiáng)，從OTe，原子半徑遞增，得電子能力遞減，對H+的束縛力遞減，釋放H+的能力遞增。所以氫化物水溶液酸性逐漸增強(qiáng)，即H2SH2SeH2Te。問題探究2氧族元素中的O、S具有顯著的非金屬性，Se是半導(dǎo)體，Te能導(dǎo)電，這反映了什么規(guī)律？生這是元素周期律的具體體現(xiàn)，即同一主族元素，從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)、非金屬性逐漸減弱。引導(dǎo)氧族元素中氧是龍頭老大，與O相比，S只能算是小字輩，請大家舉一個(gè)學(xué)過的反應(yīng)事實(shí)證明S比O的非金屬性弱，即氧化性弱。回答如：O2O2，O2將單質(zhì)硫氧化成O2，說明O2比S的氧化性強(qiáng)。板書S+O2SO2追問在此反應(yīng)中，S表現(xiàn)什么性質(zhì)?回答S失電子，被氧化，表現(xiàn)還原性。引導(dǎo)S雖比O非金屬性弱，但也表現(xiàn)出與O相似的一些化學(xué)性質(zhì)，如它也能與絕大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng)。板書N=N2(常溫化合并爆炸) 3SAlAl23 SAgA2 =講解基于硫的這些性質(zhì)，它在實(shí)際中有很多應(yīng)用，如工業(yè)上一些生產(chǎn)硫酸的工廠利用燃硫法來制取SO2；利用和A的反應(yīng)，可用簡易的方法鑒別出真假銀，用一布條沾上少量硫粉在待鑒別的器皿表面用力摩擦，如被摩擦處出現(xiàn)黑斑則說明是真銀，否則為假。S和Hg反應(yīng)，常溫下即可完成，而且生成高價(jià)態(tài)硫化汞，利用此反應(yīng)，可以消除溫度計(jì)、氣壓計(jì)等被打破后汞的毒害， 若不慎將汞灑落于地，要立即打開門窗通風(fēng)，并盡量將汞收集，殘留部分，可覆蓋硫粉處理，以免汞蒸氣中毒。此外HgS還可用作紅色顏料(朱砂)，紅色印泥就是用朱砂做的。師從以上分析可知硫表現(xiàn)出與O2相似的氧化性，但S 在遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)，又表現(xiàn)還原性，所以硫既有氧化性又有還原性，體現(xiàn)了矛盾的兩個(gè)方面。過渡氧族元素原子結(jié)構(gòu)上的不同，也導(dǎo)致其單質(zhì)在物理性質(zhì)上的差別。板書3.氧族元素的物理性質(zhì)師請大家參考課本P122表61，總結(jié)出氧族元素單質(zhì)的顏色、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等物理性質(zhì)的變化。學(xué)生總結(jié)，教師板書 單質(zhì)： O2 e色：無色淡黃色灰色銀白色態(tài)：氣固熔沸點(diǎn)：由低高密度：由小大過渡本節(jié)課我們學(xué)習(xí)的氧族元素與前面所學(xué)的鹵族元素在周期表中處于相鄰位置，那么，它們的性質(zhì)有哪些相似和不同呢？板書三、氧族元素與鹵族元素性質(zhì)的比較。師下面，我們以位于同周期的S和Cl為例來進(jìn)行比較。請大家根據(jù)已有的知識填寫下表：投影S與Cl性質(zhì)的比較注：畫“”者均為要填寫的內(nèi)容。以上內(nèi)容可由學(xué)生回答，教師填寫或由學(xué)生直接填寫師Fe、Cu與Cl2的反應(yīng)我們在學(xué)習(xí)Cl2單質(zhì)的知識時(shí)曾經(jīng)做過此實(shí)驗(yàn)。那么，F(xiàn)e、Cu與S反應(yīng)時(shí)又將怎樣呢？補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)1將鐵粉與硫粉混合均勻后平鋪于石棉網(wǎng)上，將該石棉網(wǎng)置于鐵架臺的鐵圈上，用紅熱的玻璃棒接觸反應(yīng)物?，F(xiàn)象混合物劇烈反應(yīng)，發(fā)光發(fā)熱，生成黑色固體。補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)2如圖，給盛著硫粉的大試管加熱到硫沸騰產(chǎn)生蒸氣時(shí)，用坩堝鉗夾住一束擦亮的細(xì)銅絲伸入管口，觀察。現(xiàn)象銅絲在硫蒸氣里燃燒，生成黑色的固體。講解上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物分別是硫化亞鐵和硫化亞銅，它們都是不溶于水的黑色固體，反應(yīng)方程式為：板書Fe+SFeS 2Cu+SCu2S問題探究3比較Fe、Cu與S的反應(yīng)和Fe、Cu與Cl2的反應(yīng)有什么不同？可得出什么結(jié)論？能否從原子結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)加以解釋？學(xué)生討論、分析回答Fe、Cu被Cl2氧化時(shí)生成高價(jià)態(tài)氯化物，被S氧化時(shí)，只能生成低價(jià)態(tài)金屬硫化物。由此推斷：硫原子得電子能力比氯原子弱，即硫的非金屬性弱于氯。這是由于同周期的S原子與Cl原子相比，氯原子半徑小，得電子能力強(qiáng)所致。師大家分析得十分正確。從投影表中H2S、HCl的穩(wěn)定性，H2SO4、HClO4的酸性比較中，亦可得出此結(jié)論。即：板書同周期：原子半徑：氧族鹵族非金屬性：氧族鹵族投影練習(xí)1.下列結(jié)論正確的是粒子半徑：2ClF 穩(wěn)定性：FCl22 還原性：2ClB 氧化性：Cl2SST 酸性：H2SO4HClO42O3 非金屬性：FClA. B. C. D.答案：A2.下列物質(zhì)能由單質(zhì)直接化合而制得的是A.F23B.FCl2C.CD.AlCl3答案：D小結(jié)本節(jié)課我們依據(jù)氧族元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)學(xué)習(xí)了氧族元素的性質(zhì)及其性質(zhì)的遞變規(guī)律，同時(shí)更深入地認(rèn)識了硫單質(zhì)的性質(zhì)。布置作業(yè)課本習(xí)題一、三、1、2。板書設(shè)計(jì)第六章 氧族元素 環(huán)境保護(hù)第一節(jié) 氧族元素（第一課時(shí)）一、氧族元素的原子結(jié)構(gòu)二、氧族元素的性質(zhì)1.相似性：最外層6個(gè)電子，表現(xiàn)非金屬性；常見化合價(jià)：2、+4、+6；氧化物：RO2、RO3；氫化物：H2R。2.遞變性：隨著電子層數(shù)的增加，原子半徑依次增大，非金屬性減弱。穩(wěn)定性：H2OH2SH2SeH2Te酸性：H2SO4H2SeO4H2TeO4S+O2SO2 S+2Na=Na2S 3S+2AlAl2S3 S+2AgAg2SS+Hg=HgS3.氧族元素的物理性質(zhì)單質(zhì)： O2 e色：無色淡黃色灰色銀白色態(tài)：氣固熔沸點(diǎn)：由低高密度：由小大三、氧族元素與鹵族元素性質(zhì)的比較Fe+SFeS 2Fe+3Cl22FeCl3 2Cu+SCu2S Cu+SCuS同周期：原子半徑：氧族鹵族非金屬性：氧族鹵族教學(xué)說明在氧族元素之前已學(xué)習(xí)過堿金屬元素與鹵族元素，學(xué)生對同族元素的原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和性質(zhì)變化已有一定的了解，加上剛剛學(xué)完原子結(jié)構(gòu)和元素周期律知識，因此，對氧族元素的學(xué)習(xí)可以說是對原子結(jié)構(gòu)、元素周期律知識的應(yīng)用。為此，本節(jié)課首先組織學(xué)生根據(jù)氧族元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用元素周期律理論對原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及元素性質(zhì)變化規(guī)律進(jìn)行了推測，而后分析了課本中所列相關(guān)數(shù)據(jù)與反應(yīng)事實(shí)，最終驗(yàn)證了理論推測的正確性。由此，讓學(xué)生真正體會到科學(xué)理論的指導(dǎo)作用，初步學(xué)會了運(yùn)用理論知識指導(dǎo)學(xué)習(xí)元素化合物的方法，同時(shí)又是對學(xué)生思維、分析、推測能力的訓(xùn)練。本節(jié)第二部分著重對比了同周期的氧族元素與鹵族元素的非金屬性，這一內(nèi)容重在考查學(xué)生對已有知識的掌握和解決問題的能力，并特以S、Cl2分別與變價(jià)金屬Fe、Cu的反應(yīng)為例作分析比較，得出了同周期氧族元素比鹵族元素非金屬性弱的事實(shí)，后又引導(dǎo)學(xué)生用原子結(jié)構(gòu)知識進(jìn)行了解釋，以突出結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的決定性作用。本節(jié)設(shè)計(jì)的主旨是：給學(xué)生以思想；給學(xué)生以方法；給學(xué)生以充分活動(dòng)的時(shí)間與空間， 以培養(yǎng)學(xué)生的能力為最終目的。