2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié)元素周期律(第二課時(shí)).doc

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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié)元素周期律(第二課時(shí))板書第二節(jié) 元素周期律（第二課時(shí)）引言從上一節(jié)我們分析39、1117號元素的得失電子能力強(qiáng)弱知道：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，隨著元素原子序數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)從1遞增到8，原子半徑逐漸減小，原子核對外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，因而失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，即元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。那么，假如我們要用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個結(jié)論，又應(yīng)從哪些方面著手呢？這就是我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。師請大家結(jié)合課前預(yù)習(xí)知識回答：判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù)。學(xué)生回答，教師板書判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.單質(zhì)跟水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易；2.最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱。判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性；2.元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。過渡下面，我們就按照這個標(biāo)準(zhǔn)，以1118號元素為例，來研究元素的金屬性和非金屬性的變化情況。為了使我們更好地理解本節(jié)課的內(nèi)容，請大家先填寫下表。投影填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價(jià)氧化物及最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式：原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr氣態(tài)氫化物最高價(jià)氧化物最高價(jià)氧化物的水化物注：“”不填。按序號依次填為：SiH4、PH3、H2S、HCl、Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、H4SiO4、H3PO4、H2SO4、HClO4。以上表格可由教師和學(xué)生一同完成，也可由學(xué)生上黑板填寫，教師對畫線物質(zhì)，須簡要說明。師一般，對于金屬元素我們主要研究其金屬性，對于非金屬元素我們主要研究其非金屬性。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究Na、Mg、Al三種金屬元素的金屬性強(qiáng)弱。演示實(shí)驗(yàn)51滴有酚酞的水師請大家分別描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（注意反應(yīng)現(xiàn)象的劇烈程度）。學(xué)生甲Na在常溫下，與水劇烈反應(yīng)，浮于水面在水面四處游動，同時(shí)產(chǎn)生大量無色氣體，溶液變紅。學(xué)生乙常溫下，Mg與冷水不反應(yīng)。學(xué)生丙Mg在常溫下，與水的反應(yīng)無明顯現(xiàn)象；加熱時(shí)，鎂帶表面有大量氣泡出現(xiàn)，溶液變紅。學(xué)生丁Al在常溫或加熱下，遇水無明顯現(xiàn)象。評價(jià)Mg與H2O反應(yīng)在常溫下現(xiàn)象不明顯，但并非與冷水不反應(yīng)。所以，丙同學(xué)是正確的。追問上述現(xiàn)象說明了Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序怎樣？生Na的金屬性最強(qiáng)，Mg次之，Al最弱。師也即Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镹aMgAl板書金屬性NaMgAl師請大家預(yù)測一下，Mg、Al分別與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，現(xiàn)象是否會相同？若不同，應(yīng)該有什么區(qū)別？生Mg與鹽酸反應(yīng)要比Al與鹽酸反應(yīng)劇烈。師實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。下面，我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。演示實(shí)驗(yàn)521 molL1鹽酸同時(shí)讓附近的學(xué)生用手摸一下試管的外壁，請這位同學(xué)告訴大家，兩支試管的溫度是否一樣？生與Mg反應(yīng)的試管壁溫度高，與Al反應(yīng)的試管壁溫度低。（建議：將此實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)皿中進(jìn)行，并用投影展示在屏幕上，可以更好地區(qū)分氣泡的劇烈程度。）師從剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可知，Mg與稀HCl的反應(yīng)比Al與稀鹽酸的反應(yīng)要劇烈得多，同時(shí)放出大量的熱。這說明大家的預(yù)測是正確的。根據(jù)Na、Mg、Al三者的金屬性強(qiáng)弱順序，我們可推知，Na與HCl反應(yīng)將會更劇烈，甚至發(fā)生爆炸。請大家寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。學(xué)生活動，教師巡視，并糾正錯誤2Na+2H2O=2NaOH+H2 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2過渡現(xiàn)在，我們再來認(rèn)識一下Na、Mg、Al的氧化物及其最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)。師在初中，我們曾經(jīng)學(xué)過酸性氧化物和堿性氧化物的概念。那么，Na2O、MgO、Al2O3分別屬于哪類氧化物？為什么？生甲甲回答：它們均為堿性氧化物。因?yàn)樗鼈兌际墙饘傺趸?。乙回答：Na2O、MgO為堿性氧化物，因?yàn)樗鼈兛梢院退岱磻?yīng)生成鹽和水；Al2O3為兩性氧化物，因?yàn)樗饶芘c酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水。師乙的回答是正確的。堿性氧化物均為金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物。判斷堿性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和酸反應(yīng)生成鹽和水，判斷酸性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和堿反應(yīng)生成鹽和水；若某氧化物既能和酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水，則我們稱其為兩性氧化物。板書兩性氧化物。師Al2O3就是這樣的兩性氧化物，請大家寫出Al2O3分別與HCl和NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。已知Al2O3與NaOH反應(yīng)生成的鹽是偏鋁酸鈉（NaAlO2）。學(xué)生活動，教師板書Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O師請把自己所寫的化學(xué)方程式與黑板上的相對照，看是否正確。過渡Na、Mg、Al對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物是：NaOH、 Mg(OH)2、Al(OH)3。那么，Al(OH)3會不會也像Al2O3一樣具有兩性呢？下面，我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行研究。演示實(shí)驗(yàn)53 1 molL1 AlCl3+3 molL1 NaOH 制取Al(OH）3Al(OH)3+3 molL1 H2SO4Al(OH)3+6 molL1 NaOH師請大家描述以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。生AlCl3和NaOH溶液相遇有白色絮狀沉淀生成，該沉淀既能溶于H2SO4，又能溶于NaOH。師回答得很好。上述實(shí)驗(yàn)證明，Al(OH)3與Al2O3一樣，顯兩性。講述像Al(OH)3這樣既能跟酸起反應(yīng)，又能與堿起反應(yīng)的氫氧化物，叫兩性氫氧化物。板書兩性氫氧化物。師請大家寫出以上反應(yīng)的化學(xué)方程式請一位同學(xué)上黑板板書AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O師NaOH是我們熟知的強(qiáng)堿，Al(OH)3顯兩性，那么Mg(OH)2的堿性與NaOH和Al(OH)3相比怎樣呢？生Mg(OH)2的堿性應(yīng)弱于NaOH，強(qiáng)于Al(OH)3。師十分正確。Mg(OH)2屬中強(qiáng)堿。由此我們可得出如下結(jié)論：講解并板書堿性強(qiáng)弱 NaOHMg(OH)2Al(OH)3思考Mg(OH)2是否會溶于NaOH?學(xué)生思考后回答甲不會。乙會。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證取一盛有MgCl2溶液的試管，向其中滴加6 molL1 NaOH溶液，直至過量，出現(xiàn)的白色沉淀不會消失。過渡上面我們研究了1118號元素中金屬元素的金屬性。下面我們來研究非金屬元素的非金屬性。師請大家根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的知識，判斷下列元素的非金屬性強(qiáng)弱。板書Si P S Cl與學(xué)生共同得出非金屬性的強(qiáng)弱SiPSCl板書非金屬性的強(qiáng)弱 SiPSCl師請大家根據(jù)我們剛學(xué)過的判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)，做如下練習(xí)：板書氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序 SiH4 PH3 H2S HCl酸性強(qiáng)弱順序 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4學(xué)生活動請學(xué)生說出結(jié)果，教師把“”“”填在上述板書中適當(dāng)?shù)奈恢脦熣埓蠹翌A(yù)言一下，H2與S生成H2S易，還是H2與Cl2生成HCl易？Si與H2？P與H2呢？生應(yīng)是H2與Cl2生成HCl易，H2與S反應(yīng)次之，P與H2反應(yīng)困難，Si與H2反應(yīng)更難。師大家對Si、P、S、Cl元素氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序及其最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱的判斷是否正確？剛才的預(yù)言是否準(zhǔn)確呢？請大家參考正確答案，閱讀課本P99和P100上的有關(guān)內(nèi)容。學(xué)生活動，閱讀課本師本節(jié)課我們的研究結(jié)論可用以下兩表來表示。投影展示表59、510表59 鈉、鎂、鋁的性質(zhì)比較性質(zhì)NaMgAl單質(zhì)與水（或酸）的反應(yīng)情況與冷水劇烈反應(yīng)放出氫氣與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水迅速反應(yīng)，放出氫氣，與酸劇烈反應(yīng)放出氫氣與酸迅速反應(yīng)放出氫氣最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物表510 硅、磷、硫、氯的性質(zhì)比較性質(zhì)SiPSCl非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4是比H2SO4更強(qiáng)的酸師因?yàn)?8號元素氬是一種稀有氣體元素，一般情況下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，我們不研究它的性質(zhì)。師綜上所述，我們可以從1118號元素性質(zhì)的變化中得出如下結(jié)論：講解并板書師如果我們對其他元素進(jìn)行同樣的研究，也會得出類似的結(jié)論。元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律，是元素周期律的必然體現(xiàn)。投影練習(xí)用元素符號回答原子序數(shù)1118號元素的有關(guān)問題（課本P1011）（1）除稀有氣體外，原子半徑最大的是 。（2）最高價(jià)氧化物的水化物堿性最強(qiáng)的是 。（3）最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性的是 。（4）最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是 。（5）能形成氣態(tài)氫化物且最穩(wěn)定的是 。答案：（1）Na (2)Na (3)Al (4)Cl (5)Cl注：此處（2）、（3）、（4）、（5）分別容易錯填為：NaOH、Al(OH)3、HClO4、HCl問題探究除課本中提到的比較元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)外，還有哪些比較依據(jù)？學(xué)生甲金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù)：（1）金屬間的置換反應(yīng)，強(qiáng)置換弱。（2）單質(zhì)的還原性（或離子的氧化性），單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。學(xué)生乙非金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù)：（1）單質(zhì)的氧化性或?qū)?yīng)離子的還原性；單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，對應(yīng)陰離子的還原性越弱，說明其非金屬越強(qiáng)。（4）非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)，強(qiáng)置換弱。師回答很好，應(yīng)將這些依據(jù)一并記住，用于金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱判斷上。小結(jié)本節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)及推理的方式重新鞏固了元素周期律，同時(shí)認(rèn)識了兩性氧化物和兩性氫氧化物兩個概念。布置作業(yè)1.課本習(xí)題二、1、6、72.寫出Al2O3、Al(OH)3分別與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式。3.模仿本書附錄，畫一張?jiān)刂芷诒?，下?jié)課上課時(shí)帶上。（不用寫外圍電子構(gòu)型）作業(yè)說明：關(guān)于兩性氧化物和氫氧化物的知識，理解起來并不難，學(xué)生在此處極易出現(xiàn)的錯誤是，Al2O3、Al(OH)3與堿反應(yīng)的方程式易寫錯，因此特意布置了作業(yè)2。給學(xué)生布置作業(yè)3的目的是：為下一節(jié)課元素周期表的講授做基礎(chǔ)，預(yù)先沒告訴學(xué)生制表目的，則其在繪制元素周期表時(shí)，自然會有各種各樣的疑問，包括為什么老師要讓我們這樣做？周期表中的A、B分別代表什么？為什么元素非要按這種形式排列等等，旨在讓學(xué)生先疑惑而后解惑，從而為下一節(jié)“元素周期表”的講授作一個很好的鋪墊。板書設(shè)計(jì)第二節(jié) 元素周期律（第二課時(shí)）判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.單質(zhì)跟水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易。2.元素最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱。金屬性 NaMgAl堿性強(qiáng)弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性。2.元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。非金屬性 SiPSCl氫化物穩(wěn)定性 SiH4PH3H2SHCl酸性強(qiáng)弱順序H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4副板書兩性氧化物：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O兩性氫氧化物：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl2Al(OH)3+3H2SO4=Al2（SO4)3+6H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O教學(xué)說明本節(jié)課因?yàn)橛醒菔緦?shí)驗(yàn)，也是本章的第一次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)高一學(xué)生的心理特點(diǎn)，講授此課并不會顯得十分枯燥，但本節(jié)內(nèi)容的目的是在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上來幫助學(xué)生鞏固和理解元素周期律的實(shí)質(zhì)的。若教師引導(dǎo)不好，往往易使實(shí)驗(yàn)起到喧賓奪主的作用。因此，教師在講授本節(jié)內(nèi)容時(shí)，一定要注意讓學(xué)生參與到教學(xué)活動中來，讓其既動手練習(xí)，又動腦思考，從而激活他們的思維，使其認(rèn)識上升到認(rèn)知的高度，并鍛煉他們的抽象思維推理能力。