2019-2020年人教版高中化學(xué)必修二 1-1-2 元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)（教案）2.doc

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2019-2020年人教版高中化學(xué)必修二 1-1-2 元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)（教案）2 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能： 1、會寫簡單的堿金屬與氧氣、水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，并進(jìn)行相關(guān)的計算； 2、運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)的理論解釋同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律； 3、知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。 過程與方法： 1、由原子結(jié)構(gòu)理論分析推導(dǎo)出元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 2、讓學(xué)生親自動手實驗來研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律。 3、理論聯(lián)系實際。 情感態(tài)度與價值觀： 1、辯證唯物主義理論聯(lián)系實踐的觀點及方法。由實踐得出理論，并由理論指導(dǎo)實踐。 2、加深學(xué)生對物質(zhì)世界對立統(tǒng)一規(guī)律的認(rèn)識。 3、用辯證唯物主義量變質(zhì)變的觀點，在本節(jié)內(nèi)容中有著最恰當(dāng)?shù)捏w現(xiàn)。 教學(xué)重點：元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；堿金屬、鹵素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系 教學(xué)難點：金屬、非金屬族的性質(zhì)遞變判斷；金屬、非金屬活潑性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律 教學(xué)過程： 【引入】活潑的金屬元素Na的性質(zhì)是我們所熟知的，現(xiàn)象是本質(zhì)的反應(yīng)，宏觀是微觀的體現(xiàn)?，F(xiàn)在讓我們從原子結(jié)構(gòu)這一微觀角度來研究微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的關(guān)系。 【板書】二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 （一）、堿金屬元素 [科學(xué)探究1]請同學(xué)們看書本P5，并完成該表。由此可以得出什么結(jié)論？ 1．核電荷數(shù)從Li到Cs逐漸增多。 2．最外層電子數(shù)都相同為1。 3．電子層數(shù)依次增多，從2層增大到6層。 [實驗1]取鉀、鈉各一粒，分別放在石棉網(wǎng)上的左、右兩邊，同時加熱。觀察實驗的現(xiàn)象。 [現(xiàn)象]鉀首先熔化（熔點低），先與氧氣發(fā)生反應(yīng)，后鈉再熔化與氧氣反應(yīng)。 [板書]1、堿金屬與氧氣的反應(yīng) [思考與交流]請寫出鈉與氧氣在加熱條件下的化學(xué)反應(yīng)方程式，并嘗試的寫出鋰、鉀與氧氣在加熱條件下的化學(xué)反應(yīng)方程式。 鉀 [提問]從鉀、鈉與氧氣的反應(yīng)實驗中，請總結(jié)出堿金屬與氧氣的反應(yīng)有什么相似性、遞變性？ [答]相似性：堿金屬都能與氧氣反應(yīng)。 遞變性：周期表中堿金屬從上往下，與氧氣的反應(yīng)越來越劇烈。 [過渡]我們知道金屬鈉除了與氧氣反應(yīng)外還能與水發(fā)生反應(yīng)。 [實驗2]鉀、鈉與水的反應(yīng)：取兩燒杯，放入相同量的水，然后分別取綠豆大的鉀、鈉各一粒同時分別放入兩燒杯中，觀察實驗的現(xiàn)象。 [現(xiàn)象]鉀燃燒，先消失；鈉熔化，后消失。 [板書]2、堿金屬與水的反應(yīng) [提問]根據(jù)]鉀、鈉與水反應(yīng)的實驗，請請總結(jié)出堿金屬與水反應(yīng)有什么相同點、不同點？生成的堿性氫氧化物的堿性如何變化？ [答]相同點：堿金屬與水反應(yīng)都生成氫氧化物和氫氣。 不同點：周期表中堿金屬從上往下，與水的反應(yīng)越來越劇烈。 生成氫氧化物的堿性越來越強(qiáng)。 [過渡]以上我們學(xué)習(xí)的是堿金屬的化學(xué)性質(zhì)，下面我們來學(xué)習(xí)堿金屬的物理性質(zhì)。 [板書]3、堿金屬的物理性質(zhì) [科學(xué)探究2]根據(jù)堿金屬的物理性質(zhì)表格，請總結(jié)堿金屬的物理性質(zhì)有什么共性、遞變性？ 堿金屬 單質(zhì) 顏色和 狀態(tài) 密度（g/cm-3） 熔點（。C） 沸點 （。C） 原子半徑（nm） Li 銀白色， 柔軟 0.534 180.5 1347 0.152 Na 銀白色， 柔軟 0.97 97.81 882.9 0.186 K 銀白色， 柔軟 0.86 63.65 774 0.227 Rb 銀白色， 柔軟 1.532 38.89 668 0.278 Cs 銀白色， 柔軟 1.879 28.40 678.4 0.265 [總結(jié)]隨核電荷數(shù)增加，密度逐漸增大（K除外），熔沸點逐漸降低。 [提問]堿金屬有這樣的相似性、遞變性的本質(zhì)原因在哪里？ [答]因為，原子結(jié)構(gòu)的最外層電子，原子半徑的遞變，有性質(zhì)的遞變。 隨著荷電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引能力逐漸減小，最外層電子易失去，表現(xiàn)在參加化學(xué)反應(yīng)時越來越劇烈，金屬性增強(qiáng)。 [板書]4、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) [講解]金屬性：金屬原子失電子的能力。 金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù)： 1、金屬與水或者酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度來比較； 2、最高價氧化物對應(yīng)水化物——氫氧化物的堿性強(qiáng)弱來比較。 【引入】借鑒上節(jié)課推導(dǎo)堿金屬元素性質(zhì)遞變規(guī)律的方法，結(jié)合已學(xué)過的氯元素的性質(zhì)，現(xiàn)在我們來進(jìn)一步學(xué)習(xí)鹵族元素，并比較與Cl2的相同與不同之處。 [板書]四、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 （二）鹵族元素 [科學(xué)探究1]根據(jù)堿金屬元素結(jié)構(gòu)的相似性、遞變性，根據(jù)下表總結(jié)并推測鹵族元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有什么相似性和遞變性。 元素 名稱 元素 符號 核電荷數(shù) 原子結(jié) 構(gòu)示意圖 最外層電子數(shù) 電子層數(shù) 原子半徑 鹵族元素 氟 0．71 nm 氯 0．99 nm 溴 1．14 nm 碘 1．33 nm 相似性：最外層電子數(shù)相同，均為7； 遞變性：鹵素隨著荷電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引能力逐漸減小，得電子能力越來越差，非金屬性減弱。 [講解]非金屬性：非金屬得到電子的能力。 非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)： 1、非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度； 2、非金屬單質(zhì)其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。 [過渡]下面我們根據(jù)對鹵素性質(zhì)的推測來驗證鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。 [板書]1、鹵素的物理性質(zhì) [科學(xué)探究2]根據(jù)下表，總結(jié)鹵素的物理性質(zhì)有什么相似性、遞變性。 鹵素單質(zhì) 顏色和狀態(tài)(常態(tài)) 密　度 沸點 ℃ 溶點 ℃ 溶解度 (100g水中) F2 淡黃綠色氣體 1．69g/l（15℃） -188．1 -219．6 反應(yīng) Cl2 黃綠色氣體 3．214g/l（0℃） -34．6 -101 226cm3 Br2 深紅棕色液體 3．119g/cm3（20℃） 58．78 -7．2 4．17g I2 紫黑色固體 4．93g/cm3 184．4 113．5 0．029g 相似性：都是雙原子分子，有顏色，不易溶于水（氟除外），易溶于苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑（萃取原理）。 遞變性：從氟到碘，單質(zhì)的顏色逐漸加深，密度依次增大，熔點、沸點依次升高。 [板書]2、鹵族元素的化學(xué)性質(zhì) （1） 鹵素單質(zhì)與H2的反應(yīng) 化學(xué)式 跟 氫 氣 的 反 應(yīng) 反 應(yīng) 化 學(xué) 方 程 式 F2 在冷、暗處就能劇烈化合而爆炸，生成的氟化氫很穩(wěn)定 F2＋H2＝2HF(氟化氫) Cl2 在光照或點燃下發(fā)生反應(yīng)，生成的氯化氫較穩(wěn)定 Cl2＋H2＝2HCl(氯化氫) Br2 在加熱至一定溫度下才能反應(yīng)，生成的溴化氫不如氯化氫穩(wěn)定 Br2＋H2＝2HBr(溴化氫) I2 持續(xù)加熱，緩慢的化合，碘化氫不穩(wěn)定同時發(fā)生分解 I2＋H2＝2HI(碘化氫) 鹵素單質(zhì)與水、堿反應(yīng)的比較 化學(xué)式 與水的反應(yīng) 與堿的反應(yīng) F2 2F2＋2H2O＝4HF＋O2↑（劇烈） 很復(fù)雜 Cl2 Cl2＋H2O＝HCl＋HClO（能跟水反應(yīng)） Cl2＋NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O Br2 Br2＋H2O＝HBr＋HBrO （比氯氣跟水的反應(yīng)更弱一些） Br2＋NaOH＝NaBr＋NaBrO＋H2O I2 I2＋H2O＝HI＋HIO （只有很微弱的反應(yīng)） [總結(jié)]鹵素與H2、H2O、堿的反應(yīng)，從氟到碘越來越不劇烈，條件越來越苛刻，再次證明了從結(jié)構(gòu)上的遞變有結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。 （2） 鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng) [實驗1-1]完成下列實驗，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 實驗 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 1．將少量新制的飽和氯水分別加入盛有NaBr溶液和KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置。 1 2 2．將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置。 3 [思考與交流]分析以上三個反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，找出氧化劑、氧化產(chǎn)物，比較氧化性強(qiáng)弱。 再次證明了，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，鹵族元素從氟到碘，氧化性逐漸 降低。 【隨堂練習(xí)】 1．下列那個選項不能說明金屬A比金屬B活潑（ ） A．A常溫下可以與水反應(yīng)，B不與水反應(yīng)。 B．B 不能從任何含A的鹽中置換出金屬A C．用氨水可以制取B對應(yīng)的堿，卻不能制取A對應(yīng)的堿 D．A在空氣中比B耐腐蝕 2．下列對銫的性質(zhì)預(yù)測正確的是（ ） A．它的熔點很高 B．它只存在一種氧化物 C．它的碳酸鹽不易溶于水D．氯化銫易溶于水 3．隨著電子層數(shù)的增加，堿金屬元素的原子核對外層電子的吸引力 減弱 ，原子的 失去 電子能力增強(qiáng)，元素的還原性 增強(qiáng) ，金屬活潑性 增強(qiáng) 。 通過堿金屬性質(zhì)相似性和規(guī)律性的總結(jié)，請你推測鹵素的相似性和規(guī)律性 隨著電子層數(shù)的增加，原子核對于外層電子的吸引力 減弱 ，原子的 失去 電子能力減弱，元素的氧化性 減弱 。 4若用X代表F、Cl、Br、I四種鹵族元素，下列屬于它們共性反應(yīng)的是 A．X2+H2 == 2HX B．X2+H2O == HX+HXO C．2Fe+3X2 == 2FeX3 D．X2+2NaOH == NaX+NaXO+H2O 5.隨著鹵素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是 A．單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低 B．鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng) C．單質(zhì)的氧性逐漸增強(qiáng) D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) 6．砹（At）是放射性元素，它的化學(xué)性質(zhì)符合鹵素性質(zhì)的變化規(guī)律，下列說法正確的是（ ?。? A．HAt很穩(wěn)定 B．AgAt易溶于水 C．砹易溶于有機(jī)溶劑 D．砹是白色固體 7．下列敘述正確的是( ) A. 鹵素離子（X－）只有還原性而無氧化性 B. 某元素由化合態(tài)變成游離態(tài)，該元素一定被氧化 C. 失電子難的原子獲得電子的能力一定強(qiáng) D. 負(fù)一價鹵素離子的還原性在同一族中從上至下逐漸增強(qiáng) 板書設(shè)計： 第一節(jié) 元素周期表 （一）、堿金屬元素 1、堿金屬與氧氣的反應(yīng) 2、堿金屬與水的反應(yīng) 3、堿金屬的物理性質(zhì)隨核電荷數(shù)增加，密度逐漸增大（K除外），熔沸點逐漸降低。 4、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 金屬性強(qiáng)弱的比較依據(jù)： 1、金屬與水或者酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度來比較； 2、最高價氧化物對應(yīng)水化物——氫氧化物的堿性強(qiáng)弱來比較。 （二）鹵族元素 1、鹵素的物理性質(zhì) 2、鹵族元素的化學(xué)性質(zhì) 鹵素單質(zhì)與H2的反應(yīng) 鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng) 非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)： 1、非金屬單質(zhì)與H2化合的難易程度； 2、非金屬單質(zhì)其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。 教學(xué)回顧： 金屬性強(qiáng)弱的比較方法有：1、讓活潑金屬與水反應(yīng)，看反應(yīng)劇烈程度；2、中等活潑金屬利用置換反應(yīng)或與酸反應(yīng)看產(chǎn)生氫氣快慢程度；3、不活潑金屬利用置換反應(yīng)；4、看其最高價氧化物水化物堿性強(qiáng)弱。采用歸納總結(jié)的方法引導(dǎo)學(xué)生探索元素的性質(zhì)（元素原子最外層電子排布、原子半徑以及主要化合價、原子得失電子能力）和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系從而歸納出元素周期律，揭示元素周期律的實質(zhì)；