下面小编给大家整理化学教案-硅 碳族元素(共含19篇),希望大家喜欢!同时,但愿您也能像本文投稿人“yoyo73”一样,积极向本站投稿分享好文章。
硅・碳族元素
第一节 碳族元素
第二节 硅及其重要化合物
第三节 硅酸盐工业简述
第一节碳族元素
一。教学目的要求
运用物质结构和元素周期律的知识,掌握碳族元素的特点和一些重要性质的递变规律。
二。教学重点
碳族元素的性质及其递变规律。
[教学过程 ]
名称:碳 C 硅 Si 锗 Ge 锡 Sn 铅 Pb
位于易失电子和易得电子的主族元素中间,容易生成共价化合物。
最外层电子层电子数4个,据此可以推测化合价最高正价+4,有时也显正二 价。
最高正价氧化物为RO2,水化物分子式为H2RO3或R(OH)2,气态氧化物分子式为RH4,其稳定性随原子的增加而减小,第四主族元素的非金属性比氮、氧、卤素的弱,锗的金属性比非金属性强,锡、铅为金属。
在本族中,C、Si 、Ge、Sn以+4价为主, Pb以+2为主,除H2CO3和H2SiO3显酸性外, Ge、Sn、Pb的二价和四价氢氧化物都显二性。
R(OH)2以碱性为主,R(OH)2以酸性为主。
第二节 硅及其重要化合价
一、教学的目的要求
1・认识硅和SiO2的结构性质用途。
2・了解原硅酸、硅酸的组成和性质。
初步了解几种硅酸盐的组成和用途。
二、教学重点
硅和二氧化硅的晶体结构和性质。
三、教学过程
(硅和二氧化硅的晶体结构和性质。)
指导学生看书P100~104
提问:
1・为什么硅和金刚石的硬度较大?熔沸点较高?
2・为什么晶体硅在硬度、熔沸点方面都不如金刚石?
3・二氧化碳和二氧化硅在性质上、结构上有什么不同?
[讲]一、硅
(一)硅和金刚石都属于原子晶体,但是它们的.硬度和熔沸点又不同。
投影: 键能 熔点 沸点 硬度
金刚石 C-C 83千卡/摩尔 3350℃ 4828℃ 10
晶体硅 Si-Si43千卡/摩尔 1410℃ 2355℃ 7
从表中数据可以看出,金刚石比晶体硅的键能大,因此金刚石的熔沸点比晶体硅的熔沸点高,金刚石的硬度比晶体硅的硬度大。
(二)化学性质
1。碳、硅能和氧气反应
C+O2=CO2
Si+O2=SiO2
2。硅和强碱反应
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
3。碳和硅反应生成碳化硅SiC
SiC是原子晶体,硬度大。
(三)纯硅的制取
SiO2+2C=Si+2CO2↑
粗硅
Si+2Cl2=SiCl4 四氯化硅
SiCl4+2H2=Si+4HCl
二、二氧化硅
(一)打出下列投影,得到结论:
(二)化学性质:
1。和碱性氧化物反应
SiO2+CaO=CaSiO3
2。和碱反应
SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O
3。和HF反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 玻璃绘图
提问:如何用实验证明石灰石中混有石英?
如何除去石灰石中的石英?
三、硅酸、硅酸盐
1。硅酸不能直接制取
Na2SiO3+2HCl=H4SiO4↓+2NaCl
H4SiO4=H2SiO3+H2O
弱酸,酸性小于碳酸
2。硅酸盐
Na2SiO3 水玻璃 无色粘稠的液体
介绍用氧化物形式表示硅酸盐的方法
硅酸钠:Na2SiO3 (Na2O・SiO2)
镁橄榄石:Mg2SiO4(2MgO・SiO2)
高岭石:Al2(SiO5)・(OH)4
(Al2O3・2SiO2・2H2O)
第三节、硅酸盐工业简述
教学目的:
使学生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生产水泥、玻璃的简单原理。
教学重点:
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化学反应原理。
教学过程 :
指导学生看书,学生回答。板书如下:
1。水泥
1〉普通水泥的主要原料
石灰石 CaCO3
粘土 Al2O3・2SiO2・2H2O
2〉生产过程:
先磨,后烧,再磨(二磨一烧)
发生复杂的物理化学变化。
3〉主要成分:
硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙
3CaO・SiO2 2CaO・SiO2 3CaO・Al2O3
2。玻璃
1〉普通玻璃的主要原料
纯碱(Na2CO3)石灰石(CaCO3)
硅石(SiO2)
2〉主要反应
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
3〉普通玻璃的主要成分
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
几种常见玻璃的组成、用途和有色玻璃的形成。
加金属氧化物 Ca2O3 呈蓝白色
Ca2O 呈红色
二氧化碳
二氧化硅
结构
分子晶体190千卡/mol
原子晶体88千卡/mol
色态
无色
白色
物理
熔点
-57℃
1723℃
性质
沸点
-79℃ 升华
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
难溶
一。教学目的要求
运用物质结构和元素周期律的知识,掌握碳族元素的特点和一些重要性质的递变规律。
二。教学重点
碳族元素的性质及其递变规律。
[教学过程 ]
名称:碳 C 硅 Si 锗 Ge 锡 Sn 铅 Pb
位于易失电子和易得电子的主族元素中间,容易生成共价化合物。
最外层电子层电子数4个,据此可以推测化合价最高正价+4,有时也显正二 价。
最高正价氧化物为RO2,水化物分子式为H2RO3或R(OH)2,气态氧化物分子式为RH4,其稳定性随原子的增加而减小,第四主族元素的非金属性比氮、氧、卤素的弱,锗的金属性比非金属性强,锡、铅为金属。
在本族中,C、Si 、Ge、Sn以+4价为主, Pb以+2为主,除H2CO3和H2SiO3显酸性外, Ge、Sn、Pb的二价和四价氢氧化物都显二性。
R(OH)2以碱性为主,R(OH)2以酸性为主。
第二节 硅及其重要化合价
一、教学的目的要求
1・认识硅和SiO2的结构性质用途。
2・了解原硅酸、硅酸的组成和性质。
初步了解几种硅酸盐的组成和用途。
二、教学重点
硅和二氧化硅的晶体结构和性质。
三、教学过程
(硅和二氧化硅的晶体结构和性质。)
指导学生看书P100~104
提问:
1・为什么硅和金刚石的硬度较大?熔沸点较高?
2・为什么晶体硅在硬度、熔沸点方面都不如金刚石?
3・二氧化碳和二氧化硅在性质上、结构上有什么不同?
[讲]一、硅
(一)硅和金刚石都属于原子晶体,但是它们的硬度和熔沸点又不同。
投影: 键能 熔点 沸点 硬度
金刚石 C-C 83千卡/摩尔 3350℃ 4828℃ 10
晶体硅 Si-Si43千卡/摩尔 1410℃ 2355℃ 7
从表中数据可以看出,金刚石比晶体硅的键能大,因此金刚石的熔沸点比晶体硅的熔沸点高,金刚石的硬度比晶体硅的硬度大。
(二)化学性质
1。碳、硅能和氧气反应
C+O2=CO2
Si+O2=SiO2
2。硅和强碱反应
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2
3。碳和硅反应生成碳化硅SiC
SiC是原子晶体,硬度大。
(三)纯硅的制取
SiO2+2C=Si+2CO2↑
粗硅
Si+2Cl2=SiCl4 四氯化硅
SiCl4+2H2=Si+4HCl
二、二氧化硅
(一)打出下列投影,得到结论:
(二)化学性质:
1。和碱性氧化物反应
SiO2+CaO=CaSiO3
2。和碱反应
SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O
3。和HF反应
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 玻璃绘图
提问:如何用实验证明石灰石中混有石英?
如何除去石灰石中的石英?
三、硅酸、硅酸盐
1。硅酸不能直接制取
Na2SiO3+2HCl=H4SiO4↓+2NaCl
H4SiO4=H2SiO3+H2O
弱酸,酸性小于碳酸
2。硅酸盐
Na2SiO3 水玻璃 无色粘稠的'液体
介绍用氧化物形式表示硅酸盐的方法
硅酸钠:Na2SiO3 (Na2O・SiO2)
镁橄榄石:Mg2SiO4(2MgO・SiO2)
高岭石:Al2(SiO5)・(OH)4
(Al2O3・2SiO2・2H2O)
第三节、硅酸盐工业简述
教学目的:
使学生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生产水泥、玻璃的简单原理。
教学重点:
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化学反应原理。
教学过程 :
指导学生看书,学生回答。板书如下:
1。水泥
1〉普通水泥的主要原料
石灰石 CaCO3
粘土 Al2O3・2SiO2・2H2O
2〉生产过程:
先磨,后烧,再磨(二磨一烧)
发生复杂的物理化学变化。
3〉主要成分:
硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙
3CaO・SiO2 2CaO・SiO2 3CaO・Al2O3
2。玻璃
1〉普通玻璃的主要原料
纯碱(Na2CO3)石灰石(CaCO3)
硅石(SiO2)
2〉主要反应
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
3〉普通玻璃的主要成分
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
几种常见玻璃的组成、用途和有色玻璃的形成。
加金属氧化物 Ca2O3 呈蓝白色
Ca2O 呈红色
二氧化碳
二氧化硅
结构
分子晶体190千卡/mol
原子晶体88千卡/mol
色态
无色
白色
物理
熔点
-57℃
1723℃
性质
沸点
-79℃ 升华
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
难溶
教学目标
知识技能:掌握碳族元素原子结构特点;能推断出碳族元素单质及化合物性质的变化规律;加深对典型碳族元素单质及其化合物的化学性质的理解。
能力培养:比较碳族元素与卤素、氧族元素、氮族元素性质的相似性和递变性以及对碳及其化合物化学性质讨论,培养学生抽象概括形成规律性认识的能力。通过实验培养学生观察能力、思维能力。使学生掌握非金属元素单质及其化合物性质的学习方法。
科学思想:通过对弱酸的酸式盐化学性质的讨论,对学生进行辩证唯物主义教育。
科学品质:组织讨论,激发学生求知欲,体验学习乐趣。
科学方法:观察、实验和科学抽象。
重点难点
重点:碳族元素性质的递变规律。碳及其化合物的化学性质。
难点:碳酸的酸式盐与强酸和强碱的反应。
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
提问
有人提出:现代化学是以碳和硅为首的化学,你知道哪些有关碳硅及其化合物的知识?(见附1)
举例。
板书
提问
讲解
板书
一、碳族元素
1.结构特点
画出C、Si的原子结构示意图和电子式,比较它们的相似与不同。
对学生的回答给予正确的评价,重复正确答案后板书。
相似点:最外层4e。
不同点:核电荷数、电子层数、原子半径。
一学生到黑板上板演,其余在草稿纸上写。
比较C、Si原子结构的异同。
板书
投影
组织讨论
2.性质变化规律
指导学生阅读课本1~2页,总结规律,填写下表:
(见附2)
从物质结构角度分析金刚石比晶体硅的熔点高的原因?
阅读课文,总结规律,填表。
讨论后回答:
都为原子晶体,但碳原子半径比硅的小,碳原子间键长比硅的短,键能比硅的大,所以熔点高。
讲解
实验
板书
下面我们通过实验比较碳和硅的非金属性强弱。
Mg2Si和盐酸反应
Mg2Si+4HCl=SiH4↑+2MgCl2
SiH4+2O2=SiO2+2H2O(自燃)
观察、比较硅烷、甲烷的.稳定性,确定非金属性碳比硅强。
展示
讲解
金刚石、石墨图片,C60结构图片,硅、锡、铅实物样品。
碳族元素从上到下由非金属递变为金属的趋势非常明显。碳族元素C、Si、Ge、Sn元素的+4价稳定,而+4价的Pb有强氧化性,Pb的+2价稳定。
观察、记忆:
C、Si:非金属
Ge:金属性比非金属性强
Sn 、Pb:金属
教 师 活 动
学 生 活 动
板书
讲解
投影小结
二、碳及其化合物的性质
碳族元素的代表物之一――碳及其化合物的知识我们已经学习过一部分下面分别讨论和总结:CH4、C、CO、CO2的氧化性和还原性――从碳的化合价分析;CO2、Na2CO3的化学性质――从物质类别分析。
(见附3)
分组讨论、总结:
一组:CH4、C
二组:CO、CO2
三组:Na2CO3
(举他反应实例)
实验
练习
将CO2通入澄清石灰水中,当出现大量沉淀时暂停实验。
继续通入CO2至沉淀完全溶解。
将a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中,讨论a∶b为何值时:
产物为CaCO3、H2O____________
产物为Ca(HCO3)2____________
产物为CaCO3 、Ca(HCO3)2、H2O___________
观察,写出有关化学方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
观察,写出有关化学方程式:
CaCO3+ CO2+H2O=Ca(HCO3)2
(一学生黑板板书)
练习、讨论。
a∶b=1∶1
a∶b=2∶1
1∶1< a∶b<2∶1
实验
将上述实验得到的清液分成两份:
一份加入浓盐酸。
一份加入澄清石灰水。
观察并根据反应现象写出有关化学方程式和离子方程式。
2HCl+ Ca(HCO3)2=CaCl2+2CO2↑+2H2O
Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2=2CaCO3↓+2H2O
OH +HCO3 +Ca =CaCO3↓+H2O
(两位学生黑板板书)
讨论后得出结论:
弱酸的酸式盐既可以和强酸反应又可以和强碱反应。
小结提问
碳族元素重要性质规律性变化的原因是什么?可从哪几方面讨论非金属单质和化合物的化学性质?
碳族元素的一些重要物理性质和化学性质发生规律性变化的原因,是它们的电子层和核电荷数的增加而引起的。
非金属元素单质及化合物的化学性质可以从元素化合价和物质所属类别入手分析。
作业
课本第2页1、2题。
随堂检测
1.下列气态氢化物中最不稳定的是_________。
A.CH4 B.SiH4 C.H2O D.HCl
2.将下列物质按酸性由强到弱的顺序排列________________。
H2CO3、H2SiO3、HNO3、H3PO4。
3.将0.8molCO2通入含1molNaOH的溶液中,求反应后溶液中CO3 和HCO3 的物质的量之比。
随堂检测答案
1.SiH4 2.HNO3 H3PO4 H2CO3 H2SiO3 3. 1∶3
碳族元素
教学目标
知识技能:掌握碳族元素原子结构特点;能推断出碳族元素单质及化合物性质的变化规律;加深对典型碳族元素单质及其化合物的化学性质的理解。
能力培养:比较碳族元素与卤素、氧族元素、氮族元素性质的相似性和递变性以及对碳及其化合物化学性质讨论,培养学生抽象概括形成规律性认识的能力。通过实验培养学生观察能力、思维能力。使学生掌握非金属元素单质及其化合物性质的学习方法。
科学思想:通过对弱酸的酸式盐化学性质的讨论,对学生进行辩证唯物主义教育。
科学品质:组织讨论,激发学生求知欲,体验学习乐趣。
科学方法:观察、实验和科学抽象。
重点难点
重点:碳族元素性质的递变规律。碳及其化合物的化学性质。
难点:碳酸的酸式盐与强酸和强碱的反应。
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
提问
有人提出:现代化学是以碳和硅为首的化学,你知道哪些有关碳硅及其化合物的知识?(见附1)
举例。
板书
提问
讲解
板书
第一节碳族元素
一、碳族元素
1.结构特点
画出C、Si的原子结构示意图和电子式,比较它们的相似与不同。
对学生的回答给予正确的评价,重复正确答案后板书。
相似点:最外层4e。
不同点:核电荷数、电子层数、原子半径。
一学生到黑板上板演,其余在草稿纸上写。
比较C、Si原子结构的异同。
板书
投影
组织讨论
2.性质变化规律
指导学生阅读课本1~2页,总结规律,填写下表:
(见附2)
从物质结构角度分析金刚石比晶体硅的熔点高的原因?
阅读课文,总结规律,填表。
讨论后回答:
都为原子晶体,但碳原子半径比硅的小,碳原子间键长比硅的短,键能比硅的大,所以熔点高。
讲解
实验
板书
下面我们通过实验比较碳和硅的非金属性强弱。
Mg2Si和盐酸反应
Mg2Si+4HCl=SiH4↑+2MgCl2
SiH4+2O2=SiO2+2H2O(自燃)
观察、比较硅烷、甲烷的稳定性,确定非金属性碳比硅强。
展示
讲解
金刚石、石墨图片,C60结构图片,硅、锡、铅实物样品。
碳族元素从上到下由非金属递变为金属的趋势非常明显。碳族元素C、Si、Ge、Sn元素的+4价稳定,而+4价的Pb有强氧化性,Pb的+2价稳定。
观察、记忆:
C、Si:非金属
Ge:金属性比非金属性强
Sn 、Pb:金属
教 师 活 动
学 生 活 动
板书
讲解
投影小结
二、碳及其化合物的性质
碳族元素的代表物之一――碳及其化合物的知识我们已经学习过一部分下面分别讨论和总结:CH4、C、CO、CO2的氧化性和还原性――从碳的化合价分析;CO2、Na2CO3的化学性质――从物质类别分析。
(见附3)
分组讨论、总结:
一组:CH4、C
二组:CO、CO2
三组:Na2CO3
(举他反应实例)
实验
练习
将CO2通入澄清石灰水中,当出现大量沉淀时暂停实验。
继续通入CO2至沉淀完全溶解。
将a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中,讨论a∶b为何值时:
产物为CaCO3、H2O____________
产物为Ca(HCO3)2____________
产物为CaCO3 、Ca(HCO3)2、H2O___________
观察,写出有关化学方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
观察,写出有关化学方程式:
CaCO3+ CO2+H2O=Ca(HCO3)2
(一学生黑板板书)
练习、讨论。
a∶b=1∶1
a∶b=2∶1
1∶1< a∶b<2∶1
实验
将上述实验得到的清液分成两份:
一份加入浓盐酸。
一份加入澄清石灰水。
观察并根据反应现象写出有关化学方程式和离子方程式。
2HCl+ Ca(HCO3)2=CaCl2+2CO2↑+2H2O
Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2= 2CaCO3↓+2H2O
OH
(两位学生黑板板书)
讨论后得出结论:
弱酸的酸式盐既可以和强酸反应又可以和强碱反应。
小结提问
碳族元素重要性质规律性变化的原因是什么?可从哪几方面讨论非金属单质和化合物的'化学性质?
碳族元素的一些重要物理性质和化学性质发生规律性变化的原因,是它们的电子层和核电荷数的增加而引起的。
非金属元素单质及化合物的化学性质可以从元素化合价和物质所属类别入手分析。
作业
课本第2页1、2题。
随堂检测
1.下列气态氢化物中最不稳定的是_________。
A.CH4 B.SiH4 C.H2O D.HCl
2.将下列物质按酸性由强到弱的顺序排列________________。
H2CO3、H2SiO3、HNO3、H3PO4。
3.将0.8molCO2通入含1molNaOH的溶液中,求反应后溶液中CO3
随堂检测答案
1.SiH4 2.HNO3 H3PO4 H2CO3 H2SiO3 3. 1∶3
教学目标
知识技能:
了解氮族元素的名称和符号,认识其在周期表中的位置;理解氮族元素性质的相似性和递变规律,以及引起氮族元素性质异同的原因;巩固元素周期律的知识。
能力培养:
通过及时总结规律,培养学生的`抽象思维能力和逻辑思维能力;通过阅读,归纳培养学生的自学能力和口头表达能力。
思想情感:
认识化学现象与化学本质的关系,意识到量变引起质变的辩证唯物主义观点在化学学习中的作用;从成功运用元素周期律的过程中体会学习化学的成就感,激发对化学的兴趣。
科学方法:
学习处理微观结构与宏观现象的关系,认识感性与理性的相互转化,学会运用对比的方法。
重点、难点氮族元素性质的相似性和递变规律。利用元素周期律认识物质间变化规律的方法。
教学过程设计
附:课堂练习答案:(1)3 氮(N)磷(P)砷(As)2 锑(Sb)铋(Bi)(2)分子,金属
随堂检测答案:(1)(B)(2)(C)、(D)(3)(B)、(C)(4)P、N、As、Sb、Bi(5)(B)
教材分析:本节教材知识点共分三个部分,第一部分是氧族元素,主要是利用原子结构知识系统总结氧族元素及其化合物结构、性质的递变,第二部分是关于臭氧的初步知识及同素异形体的概念,培养学生关心自然及生存条件的意识,第三部分为过氧化氢知识,要求为简单了解。
教学目的与要求:
1、使学生初步学习运用理论知识指导学习元素化合物知识的方法。
2、使学生了解氧族元素的原子结构与其单质及化合物性质递变的关系。
3、常识性介绍臭氧和过氧化氢,使学生初步了解保护臭氧层的意义。
教学重点:
1、原子结构与元素性质的关系
2、氧族元素性质的相似性和递变规律
教学难点 :
1、子结构与元素性质的关系
2、氧族元素性质的相似性和递变规律
教学方法:指导阅读法、概述法、列举法
课型:新课
课时:2
教学内容:
第一课时
新课的准备:
带领学生阅读P124课文及图片,阐述本章的重点及难点,结合学生感兴趣的春游,让同学们选择在何种环境下进行,让学生产生兴趣,激励学生学习新知的欲望。
讲述:过去我们学习了物质结构及元素周期律,又学习了卤族元素,现在来学习ⅥA元素,只是学习方法不同,而是用元素周期律知识来研究新的一族元素。
新课进行:
指导学生阅读P125-P127课本,带着如下问题,要求读进去,边读边思考:①氧族元素包括哪些元素,元素符号与元素名称及在元素周期表中的位置?
②氧族元素的原子结构的相似与递变?主要为最外层电子数及电子层数、原子半径等。
③氧族元素的性质如何?主要为元素的金属性与非金属性、主要化合价?
④氧族元素的.单质及化合物性质如何递变?与氢化合难易递变、氢化物的还原性、稳定性递变、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性递变规律等。阅读后小结:
1、元素符号与元素名称
O S Se Te Po ⅥA
氧硫硒碲钋
周期:二三四五六
2、原子结构最外层电子:6;
电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
3、元素主要性质
元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;
主要化合价:-2、+4、+6
4、单质的性质
物理性质:①从典型的非金属过渡到金属,从非金属到半导体,再到导体;②熔沸点逐渐升高;③单质密度逐渐增大。
化学性质:容易获得2电子,与氢化合越来越难,Te不与氢直接化合。
强调:①硫与金属化合时,一般都显-2价,如,Fe+S = FeS。
②与卤素相比,非金属性比同周期的卤素要弱。
5、化合物性质
氢化物还原性逐渐增强,稳定性逐渐减弱;
最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱。
要求:相应物质的化学式:
SO2 SO3 SeO2 SeO3 TeO2 TeO2
H2SO3 H2SO4 H2SeO3 H2SeO4 H2TeO3 H2TeO4
H2S H2Se H2Te
新课的延伸:
比较:硫与铁化合、氯与铁化合、氧与铁化合。说明什么?
教学小结:
从四个方面介绍氧族元素的相似与递变。
作业 :P129一、三、1与2,思考。
课后小结:
教学目标
知识技能:掌握碳族元素原子结构特点;能推断出碳族元素单质及化合物性质的变化规律;加深对典型碳族元素单质及其化合物的化学性质的理解。
能力培养:比较碳族元素与卤素、氧族元素、氮族元素性质的相似性和递变性以及对碳及其化合物化学性质讨论,培养学生抽象概括形成规律性认识的能力。通过实验培养学生观察能力、思维能力。使学生掌握非金属元素单质及其化合物性质的学习方法。
科学思想:通过对弱酸的酸式盐化学性质的讨论,对学生进行辩证唯物主义教育。
科学品质:组织讨论,激发学生求知欲,体验学习乐趣。
科学方法:观察、实验和科学抽象。
重点难点
重点:碳族元素性质的递变规律。碳及其化合物的化学性质。
难点:碳酸的酸式盐与强酸和强碱的反应。
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
提问
有人提出:现代化学是以碳和硅为首的化学,你知道哪些有关碳硅及其化合物的知识?(见附1)
举例。
板书
提问
讲解
板书
第一节碳族元素
一、碳族元素
1.结构特点
画出C、Si的原子结构示意图和电子式,比较它们的'相似与不同。
对学生的回答给予正确的评价,重复正确答案后板书。
相似点:最外层4e。
不同点:核电荷数、电子层数、原子半径。
一学生到黑板上板演,其余在草稿纸上写。
比较C、Si原子结构的异同。
板书
投影
组织讨论
2.性质变化规律
指导学生阅读课本1~2页,总结规律,填写下表:
(见附2)
从物质结构角度分析金刚石比晶体硅的熔点高的原因?
阅读课文,总结规律,填表。
讨论后回答:
都为原子晶体,但碳原子半径比硅的小,碳原子间键长比硅的短,键能比硅的大,所以熔点高。
讲解
《碱金属元素》化学教案
知识目标
掌握碱金属元素性质的异同,能够用原子结构的初步知识来理解它们性质上的差异和递变规律,为今后学习元素周期律打好基础。
了解焰色反应的操作及应用。
能力目标
通过演示实验现象,培养学生总结、推理及分析问题、解决问题的能力。
情感目标
树立结构决定性质的观念,培养量变到质变的辩证唯物主义思想。
教学建议
在学习完全章后应该指导学生总结出本章内容的知识网络图。这是学生学习的第一个金属元素族,关键是熟悉自然族的学习方法。每一族重点掌握代表物质的性质,其他元素的性质可以利用相似性和递变性的规律加以掌握。培养学生良好的学习习惯是很重要的。形成知识结构的网络可以把分散的内容统一起来。为以后学习典型的非金属元素族卤族铺平道路,使得元素周期表和元素周期律的学习“水到渠成”。
教材分析
本节主要包含两个主要内容:碱金属元素的原子结构及其单质的性质、焰色反应。其中前一部分是本节的重点,也是本章的难点。
第一部分内容中,先由两张表格切入,让学生通过表中提供的数据等信息的分析,总结归纳出碱金属元素的原子结构的特点。为后面学习它们的化学性质打好基础,因为结构决定性质,通过总结结构的相同点和递变性,完全可以大胆的预测其化学性质的相似性和递变性。然后利用实验事实验证推测的正确性,这样的学习顺序是对学生科学的学习方法和学习态度的培养。教材在重点介绍了钠的有关知识之后,由个别到一般,进一步归纳出碱金属性质的相似性与递变性,以及与核外电子排布的关系,从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表等打基础,使将来元素周期律的引出能够做到“水到渠成”。
第二部分内容中,主要介绍了钠和钾的焰色反应,以及它的正确操作和应用。
阅读材料“金属钾的发现”,意在激发学生的学习兴趣,对学生进行化学史的教育。
教学建议
高一第二章第三节的编写,采用了化学学习中使用较多的科学方法模式,即通过实验和观察,将实验现象和数据等资料加以分析,找出规律性的知识,并根据这些规律性的知识,进一步对一些物质的性质作出推论和预测,当这些推论和预测经过多次论证后,便可将其中的正确部分上升为理论。这种科学方法模式的训练,有利于培养学生的思维能力和自学能力。因此在这一节的教学中应注意培养学生的能力。
1.碱金属单质的主要物理性质和原子结构的特点,可以让学生以教材中的两个表格为主要依据,结合前面学过的钠的有关性质,运用对比的'方法通过自学、讨论的方法掌握这部分知识。建议从相同点和递变性两方面指导学生总结出规律。
2.碱金属的化学性质的相似性和递变性,可以让学生结合原子结构的相似性和递变性去思考,利用规律大胆推测,然后用实验加以验证。此处的教学是培养学生思维能力的最佳时机。这样可以极大地调动学生的学习积极性。通过以上分析可以看出,此处的实验尤为重要。要做好钾在空气中燃烧以及钾和水反应的实验。可以事先复习钠的有关的实验现象,写出反应的化学方程式,分析氧化剂和还原剂,标出电子转移的方向和数目。再通过讲解或者阅读,从反应发生的条件,反应的剧烈程度以及生成物等方面比较Li、Na、K、Rb、Cs与氧气反应,与水反应的不同,从而得出结论:“碱金属的金属性都很强,是强还原剂,而且随着核电荷数的增大而逐渐增强”的结论。从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表等打基础。
3.碱金属元素在自然界的存在,可以结合它们的化学性质让学生自然地得出结论。此外还应涉及药品的保存,例如:钠和钾应保存在煤油里,锂保存在石蜡中。
4.焰色反应的教学,可以结合生活实际:美丽的烟火、食盐溅在火焰上呈现黄色。教学中可以适当增加一些离子的焰色反应,引发学生的兴趣。教师应强调焰色反应的正确操作方法和步骤及其原因,特别指出钾的焰色反应应透过蓝色的钴玻璃观察,并解释原因。讲解焰色反应的应用时应明确它可以用来检验金属或其化合物。
碱金属元素化学教案
教学目标
掌握碱金属元素性质的异同,能够用原子结构的初步知识来理解它们性质上的差异和递变规律,为今后学习元素周期律打好基础。
了解焰色反应的操作及应用。
能力目标
通过演示实验现象,培养学生总结、推理及分析问题、解决问题的能力。
情感目标
树立结构决定性质的观念,培养量变到质变的辩证唯物主义思想。
教学建议
碱金属知识结构网络图
在学习完全章后应该指导学生总结出本章内容的知识网络图。这是学生学习的第一个金属元素族,关键是熟悉自然族的学习方法。每一族重点掌握代表物质的性质,其他元素的性质可以利用相似性和递变性的规律加以掌握。培养学生良好的学习习惯是很重要的。形成知识结构的网络可以把分散的内容统一起来。为以后学习典型的非金属元素族卤族铺平道路,使得元素周期表和元素周期律的学习“水到渠成”。
教材分析
本节主要包含两个主要内容:碱金属元素的原子结构及其单质的性质、焰色反应。其中前一部分是本节的重点,也是本章的难点。
第一部分内容中,先由两张表格切入,让学生通过表中提供的数据等信息的'分析,总结归纳出碱金属元素的原子结构的特点。为后面学习它们的化学性质打好基础,因为结构决定性质,通过总结结构的相同点和递变性,完全可以大胆的预测其化学性质的相似性和递变性。然后利用实验事实验证推测的正确性,这样的学习顺序是对学生科学的学习方法和学习态度的培养。教材在重点介绍了钠的有关知识之后,由个别到一般,进一步归纳出碱金属性质的相似性与递变性,以及与核外电子排布的关系,从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表等打基础,使将来元素周期律的引出能够做到“水到渠成”。
第二部分内容中,主要介绍了钠和钾的焰色反应,以及它的正确操作和应用。
阅读材料“金属钾的发现”,意在激发学生的学习兴趣,对学生进行化学史的教育。
教学建议
高一第二章第三节的编写,采用了化学学习中使用较多的科学方法模式,即通过实验和观察,将实验现象和数据等资料加以分析,找出规律性的知识,并根据这些规律性的知识,进一步对一些物质的性质作出推论和预测,当这些推论和预测经过多次论证后,便可将其中的正确部分上升为理论。这种科学方法模式的训练,有利于培养学生的思维能力和自学能力。因此在这一节的教学中应注意培养学生的能力。
1、碱金属单质的主要物理性质和原子结构的特点,可以让学生以教材中的两个表格为主要依据,结合前面学过的钠的有关性质,运用对比的方法通过自学、讨论的方法掌握这部分知识。建议从相同点和递变性两方面指导学生总结出规律。
2、碱金属的化学性质的相似性和递变性,可以让学生结合原子结构的相似性和递变性去思考,利用规律大胆推测,然后用实验加以验证。此处的教学是培养学生思维能力的最佳时机。这样可以极大地调动学生的学习积极性。通过以上分析可以看出,此处的实验尤为重要。要做好钾在空气中燃烧以及钾和水反应的实验。可以事先复习钠的有关的实验现象,写出反应的化学方程式,分析氧化剂和还原剂,标出电子转移的方向和数目。再通过讲解或者阅读,从反应发生的条件,反应的剧烈程度以及生成物等方面比较Li、Na、K、Rb、Cs与氧气反应,与水反应的不同,从而得出结论:“碱金属的金属性都很强,是强还原剂,而且随着核电荷数的增大而逐渐增强”的结论。从知识基础、科学方法等方面为介绍元素周期律和元素周期表等打基础。
3、碱金属元素在自然界的存在,可以结合它们的化学性质让学生自然地得出结论。此外还应涉及药品的保存,例如:钠和钾应保存在煤油里,锂保存在石蜡中。
4、焰色反应的教学,可以结合生活实际:美丽的烟火、食盐溅在火焰上呈现黄色。教学中可以适当增加一些离子的焰色反应,引发学生的兴趣。教师应强调焰色反应的正确操作方法和步骤及其原因,特别指出钾的焰色反应应透过蓝色的钴玻璃观察,并解释原因。讲解焰色反应的应用时应明确它可以用来检验金属或其化合物。
碳族元素第一课时教案
教学过程:
引入:我们在初中已经介绍了碳及其化合物的一些性质,请同学们先回忆一下,互相讨论,然后请小组代表说明。
提出:我们在高中化学学习了一个非常重要的理论:元素周期律。它是指导我们学习元素化合物知识的工具。“位置、结构、性质”三者之间有着紧密的联系。
展示:碳族元素在周期表中的位置。
阅读思考:1.碳族元素在原子结构上的共同点和不同点?2.根据所学的元素周期律知识,试推断碳族元素性质变化的一些规律。
展示图片:碳、硅、锗、锡、铅等元素原子结构特征,要求学生画出它们的原子结构示意图。
师生归纳:原子结构的相同点和不同点。
展示:碳族元素单质的颜色和状态的图片。
学生完成碳族元素性质递变的表格,教师讲评订正。
小结:碳族元素性质的递变规律。
思考:1.为什么碳族元素容易形成共价化合物?2.为什么单质熔点的变化是从低→高→低?(其中第二个问题教师可以根据本班实际情况决定取舍。)
解释:事物发展往往是由量变产生质变。其中碳和硅是非金属,锗是典型的两性金属,而锡和铅是典型的金属的事实充分说明了这一点。同时还告诉我们金属和非金属之间没有绝对界限。
提出:根据元素周期律的`知识,Pb的金属性铋Sn强,而在金属活动顺序中,Sn的活动性比Pb强,这是否矛盾呢?
教师解释:前者是干态时失电子能力。后者是在水溶液里失电子能力,条件不同并不矛盾。
课堂练习:
1.下列关于碳族元素的叙述中,正确的是( )
(A)最外层上有2个电子 (B)主要化合价均为+2、+4
(C)稳定化合价均为+4(D)不易形成离子化合物
2.下列气态氢化物最不稳定的是( )
(A) PH3 (B)H2S (C)HCl (D)SiH4
3.最近科学家制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,化学式为C60。下列说法正确的是( )
(A)C60是一种新型的化合物
(B)C60和石墨都是碳的同素异形体
(C)C60中含有离子键
(D)C60的式量为720
4.某元素位于元素周期性表的A族,它是良好的半导体材料,其金属性比非金属性强,所以通常认为它是金属,此元素可能是
(A) Si (B) Ge (C) Sn (D) Pb
5.下列有关碳族元素的叙述中,不正确的是( )
(A)碳族元素易形成共价化合物
(B)碳族元素最高价氧化物均易溶于水
(C)碳族元素中硅和锗可作半导体材料
(D)碳族元素的非金属性向金属性递变的趋势没有氮族元素明显
参考答案:1.D 2.D 3.B、C 4.B 5.B、D
知识小结:小结全课的重点内容
课后作业:练习题
教学目标 <?xml:namespace prefix =o ns =“urn:schemas-microsoft-com:office:office” />
(一)知识目标:
1. 记住的原子结构特点及其在周期表中的位置。
2. 理解单质和化合物性质上的相似性和递变性。
3. 了解同素异形体的概念。
4. 掌握臭氧和过氧化氢的有关知识。
(二)能力目标:
1. 初步学习运用理论知识指导学习元素化合物知识。
2. 培养辩证分析问题的能力。
(三)情感目标:
了解保护臭氧层的意义,增强环保意识。
教学重点
原子结构与元素性质的关系;性质的相似性和递变规律。
教学过程
第一课时
请学生观看P125图片,联系生活中的化学谈谈有何感想?结合学生感兴趣的春游,让同学们选择在何种环境下进行。
今天,我们在学习了IA、VIIA及元素周期律的基础上,再来学习一族主族元素,即以氧为首的。
【板书】 第一节
一.
请一同学到黑板默写的元素符号。指出它们在周期表中的位置。
[板书]1。原子结构
元素 | O | S | Se | Te | Po |
名称 | |||||
主族 | |||||
周期 | |||||
原子半 径变化 | <?xml:namespace prefix =v ns =“urn:schemas-microsoft-com:vml” /> | ||||
金属性 | |||||
非金属性 |
结构决定性质,请同学们阅读P126表6-1归纳出的单质的物理性质。
(学生听录音,讨论)
(1) 做为氧族的首领——氧,已被大家熟知了,若想了解排行第二的硫,请你打开书中彩页:火山喷口处的硫。
(2) 我是硒,氧族第三位主人,早在18就被发现了,我在常温下为固体,虽然脸色发灰,可用途不少。其一,半导体材料少不了我,制造彩电、太阳能电池,光电管,甚至制造导弹也请我帮忙。其二,人类更是缺我不成,你每天必须摄入0。05mg硒,人缺硒时,易患大骨节病、胃癌等;但你可不要贪婪,过量摄取硒会使人中毒,导致头发脱落,双止失明,甚至死亡。我愿做你的好朋友。
(3) 我是的第四位主人——碲,比硒发现得还早,1782年就被人所识。我貌似金属,银白色的脸膛,虽然没有把我列入金属之列,却有金属之性质,能导电,主要用于冶金工业,制造化合物半导体和热电元件等,还用于橡胶工业中,可不要小瞧我呀。
(4) 我是氧族第五位主人——钋,是典型的金属元素,却具有放射性,是在18被居里夫妇历尽艰辛从沥青铀矿中分离得到的。我的名字是为了纪念居里夫妇的祖国波兰而命名的,我是世界上最稀有的元素之一,与铍混合可作中子源。
根据图6-1和表6-1分析: 1. 原子的核电荷数、电子层数及原子半径等是如何变化的? 2. 各元素单质的熔点、沸点、密度等物理性质是怎样变化的? 3. 从氢化物的稳定性来分析各元素的非金属性是怎样变化的。 |
讨 论 |
【板书】2。单质的物理性质
单质 | O2 | S | Se | Te |
颜色 | ||||
状态 | ||||
密度的 变化 | ||||
熔、沸点 变化 |
H2R热稳定性中的几点具体情况是;O2与H2易发生爆炸,H2O在高温下也难分解;S、Se与H2只有在较高的温度下才能够化合,H2S、H2Se受热易分解;Te通常不能与H2直接化合,H2Te只能通过其他反应间接制得,H2Te很不稳定。
3. 的化合物
氢化物的化学的 化学式及稳定性 | ||||
常见氧化物 的化学式 | ||||
最高价氧化物水化物的化学式及酸性强弱 | ||||
金属性 |
第VIA元素与同周期第VIIA族元素相比,原子结构、位置、性质上有哪些相似点和不同点?(以S、Cl为例) |
讨 论 |
代表 | S | Cl |
原子结构示意图 | ||
在周期表的位置 | ||
最高价氧化物对应 的水化物及其酸性 | ||
与Fe反应 | ||
与Cu反应 |
作业 :P129 二 P130 四(1和2)
第二课时
请同学们回忆碳元素有几种单质,引出氧元素也不只一种单质。
【板书】二 臭氧
介绍臭氧的组成,得出同素异形体的概念。
1、同素异形体:由同一种元素形成的几种性质不同的单质。
注意:①两“同”:同种元素,同种类型(单质);
②三“不同”:不同结构,不同物质,不同性质。
介绍几种同素异形体:
① 碳元素:金刚石、石墨、足球烯(C60)等;
② 硫元素:S2、S4等;
③ 磷元素:白磷、红磷等。
2、同素异形体与同位素的比较
概念 | 研究对象 | 性质关系 | 实例 |
同素异形体 | 同种元素的不同单质 | 物理性质不同,化学性质不同。 | 氧气与臭氧, 金刚石与石墨 |
同位素 | 同种元素的不同核素 | 物理性质不同,化学性质基本相同。 | 11H、21H、31H, 35Cl、37Cl。 |
学生阅读,比较氧气和臭氧。
物质名称 | 臭氧 | 氧气 | |
物 理 性 质 | 通常状态 | ||
气味 | |||
熔点比较 | |||
沸点比较 | |||
颜色 | |||
标况密度比较 | |||
溶解性比较 | |||
主要化学性质 | |||
主要用途 | |||
自然存在 | |||
相互转化 |
思考:1。如何评价臭氧的“功”和“过”? 2.“臭氧洞”就是臭氧层局部中的臭氧明显减少的现象,列举破坏臭氧层的主要原因及解决办法。 |
【板书】三、过氧化氢
请同学举出医疗上使用双氧水的例子。
H2O2是一种无色粘稠的液体,它的水溶液俗称双氧水,它有什么性质呢?
【板书】1。过氧化氢的物理性质:
颜色 | 状态 | 熔点 | 沸点 | 溶解性 |
2.过氧化氢的分子结构
请同学们写出过氧化氢的电子式和结构式。(注意与过氧化钠比较)
分析过氧化氢中氧元素的化合价,推测它的化学性质。
3.过氧化氢的化学性质
① 弱酸性:Na2O2 + 2HCl =H2O2 + 2NaCl(强酸制弱酸)
② 氧化性:(还原产物为H2O,不会引入新的杂质)
③ 还原性:(氧化产物为O2 )
④ 不稳定性:
有资料显示,纯的过氧化氢相当稳定,H2O2的质量分数为90%的浓双氧水在500C时每小时仅有0。001%的H2O2分解。光照、加热及一些重金属离子都能加速它的分解。
注意:①过氧化氢既有氧化性又有还原性,其中又以氧化性为主。
②过氧化氢遇到强氧化剂时显还原性,发生氧化反应。遇到强还原剂时,发生还原反应。
③过氧化氢在发生氧化反应或还原反应时,其本身都不给反应环境造成杂质。因此,过氧化氢是某些物质制备和除杂质时较为理想的氧化剂或还原剂。
请同学们根据过氧化氢的性质,归纳出过氧化氢的主要用途。
【板书】4.过氧化氢的用途。
作业 :P129 一,P130 三、四(3)
第三课时
补充硫化氢
阅读课本P128,归纳硫化氢的物质性质。
【板书】四、硫化氢
1. 硫化氢的物理性质:无色,有臭鸡蛋气味的气体,有毒。
请同学写出硫化氢的电子式和结构式,判断硫化氢是否有极性,指出硫化氢中各元素的化合价。
2. 硫化氢的分子结构:
为极性分子。
3. 硫化氢的化学性质:
(1)不稳定性
硫化氢在较高温度时,分解成氢气和硫。请写出分解的化学方程式,并比较硫化氢与水的稳定性,从而比较氧和硫元素的非金属性的强弱。
[实验]从贮气瓶中取硫化氢气体,点燃,观察燃烧现象。写出化学方程式。
点燃 |
点燃 |
2H2S + O2 2S + 2H2O (不完全燃烧)
注意:n(H2S)/n(O2)=a
完全燃烧时,a =2/3,产物为SO2,不完全燃烧时,a =2,产物为S,当2/3〈a〈2时,产物为S和SO2。
在硫化氢的可燃性中,也表现了其具有还原性。
(3)还原性:
硫化氢中的硫显-2价,它为硫的最低价,又硫元素的非金属性不是很强,硫原子得电子的能力不太大,故硫化氢的还原性较强。硫化氢的还原性主要表现在以下几个方面:
H2S + Cl2 =S + 2HCl
2H2S + SO2 =3S + 2H2O
H2S + 2FeCl3 =S + 2FeCl2 + 2HCl
讨论:比较H2O、H2S、H2Se、H2Te的还原性,比较P、S、Se、Te的非金属性。 |
4. 硫化氢的实验室制法
药品:硫化亚铁和稀盐酸或稀硫酸
装置:启普发生器(与H2、CO2相似)
原理:FeS + 2HCl =FeCl2 + H2S FeS + H2SO4 =FeSO4 + H2S
收集:向上排空气法
验满:湿润的蓝色石蕊试纸或硝酸铅试纸
除杂质: 吸HCl: 饱和NaHS溶液
吸水:CaCl2固体或五氧化二磷固体
尾气吸收:用NaOH溶液
补充金属硫化物的溶解性:(可参考)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag
易溶于水或水解 难溶于水但易溶于酸 难溶于水也难溶于稀酸
5. 氢硫酸
硫化氢的水溶液叫氢硫酸。
(1)弱酸性
① 弱:不完全电离,分步电离:
② 二元弱酸:
【思考题】H2S气体通入下列溶液中能否发生化学反应?有反应的描述实验现象。
①石蕊试液 ②Br2水 ③Fe2(SO4)3溶液 ④CuCl2溶液 ⑤FeSO4溶液 ⑥Na2S溶液 ⑦NaClO溶液 ⑧KMnO4酸性溶液 ⑨浓硫酸 ⑩Pb(CH3COO)2溶液
氧族元素
碳族元素(第一课时)的教案
教学重点:碳族元素性质递变规律
教学过程:
引入:我们在初中已经介绍了碳及其化合物的一些性质,请同学们先回忆一下,互相讨论,然后请小组代表说明。
提出:我们在高中化学学习了一个非常重要的理论:元素周期律。它是指导我们学习元素化合物知识的工具。“位置、结构、性质”三者之间有着紧密的联系。
展示:碳族元素在周期表中的位置。
阅读思考:1.碳族元素在原子结构上的共同点和不同点?2.根据所学的元素周期律知识,试推断碳族元素性质变化的一些规律。
展示图片:碳、硅、锗、锡、铅等元素原子结构特征,要求学生画出它们的原子结构示意图。
师生归纳:原子结构的'相同点和不同点。
展示:碳族元素单质的颜色和状态的图片。
学生完成碳族元素性质递变的表格,教师讲评订正。
小结:碳族元素性质的递变规律。
思考:1.为什么碳族元素容易形成共价化合物?2.为什么单质熔点的变化是从低→高→低?(其中第二个问题教师可以根据本班实际情况决定取舍。)
解释:事物发展往往是由量变产生质变。其中碳和硅是非金属,锗是典型的两性金属,而锡和铅是典型的金属的事实充分说明了这一点。同时还告诉我们金属和非金属之间没有绝对界限。
提出:根据元素周期律的知识,pb的金属性铋sn强,而在金属活动顺序中,sn的活动性比pb强,这是否矛盾呢?
教师解释:前者是干态时失电子能力。后者是在水溶液里失电子能力,条件不同并不矛盾。
课堂练习:
1.下列关于碳族元素的叙述中,正确的是( )
(a)最外层上有2个电子 (b)主要化合价均为+2、+4
(c)稳定化合价均为+4(d)不易形成离子化合物
2.下列气态氢化物最不稳定的是( )
(a) ph3 (b)h2s (c)hcl (d)sih4
3.最近科学家制得一种新的分子,它具有空心的类似足球状结构,化学式为c60。下列说法正确的是( )
(a)c60是一种新型的化合物
(b)c60和石墨都是碳的同素异形体
(c)c60中含有离子键
(d)c60的式量为720
4.某元素位于元素周期性表的a族,它是良好的半导体材料,其金属性比非金属性强,所以通常认为它是金属,此元素可能是
(a) si (b) ge (c) sn (d) pb
5.下列有关碳族元素的叙述中,不正确的是( )
(a)碳族元素易形成共价化合物
(b)碳族元素最高价氧化物均易溶于水
(c)碳族元素中硅和锗可作半导体材料
(d)碳族元素的非金属性向金属性递变的趋势没有氮族元素明显
参考答案:1.d 2.d 3.b、c 4.b 5.b、d
知识小结:小结全课的重点内容
课后作业:练习题:
按照氧化物的形式可表示为 ,若将其看做一种盐可表示为 。(1)试根据化合价规则对 用上述两种形式表示组成,其氧化物形式应为______,其盐的形式应为______。
(2)已知铅的+2价化合物是稳定的,则铅的+4价化合物应具有较强的氧化性。 与浓盐酸可发生氧化还原反应生成 。试写出 与浓盐酸发生反应的化学方程式。
分析:这是一道信息迁移题。题中铅元素的化合价与铁元素不同,呈+2价和+4价,所以氧化物形式写成 ,盐的形式写成 。 ,与盐酸的反应可理解为
元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间的相互联系的规律,对学好中学化学有着重要的指导作用,因此,元素周期表是本章的教学重点。
[板书]一、元素周期表的结构
展示《元素周期表》挂图,指出这只是其中的一种,国外不一定用这种,指导学生归纳编排原则:
① 按原子序数递增的顺序从左到右排列。
② 将电子层数相同的元素排成一个横行。
③ 将最外层电子相同(外围电子排布相似)的元素按电子层的递增的'顺序从上到下排成纵行。
具在相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。
[板书]1。周期
学生观察《元素周期表》填下表:
归纳:7个横即7个周期
周期序数 = 电子层数
每一周期都是以碱金属元素开始到卤素,最后以稀有气体元素结束。
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短
周
期
1
H~He
2
1
2
3
长
周
期
4
5
6
不完全周期
7
Fr~112
[介绍]第6周期中,57号元素到71号元素,共15种元素,它们原子的电子层结构和性质十分相似,总称镧系元素。第7周期中,89号元素到103号元素,共15种元素,它们原子的电子层结构和性质也十分相似,总称锕系元素。为了使表的结构紧凑,将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内,并按原子序数递增的顺序,把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素,多数是人工进行核反应制得的元素,这些元素又叫做超铀元素。
[思考]如果不完全周期排满后,应为几种元素?
同学数一数周期表中有多少个纵行。
[板书]2。族
(1) 概念:周期表中的每一个纵行称为一族,族的序号一般用罗马字母表示。
(2) 分类:
类别
主族
副族
第Ⅷ族
0族
定
义
由 和
元素共同构成的族。
由 元素组成的族。
-
-
原子
结构
最外电子
数 至 个
最外层电子
数 至 个
最外层电子数为 个或 个
表示
纵行数
注意:(1)周期表中共有18个纵行,16个族。
(2)主族的序数 = 最外层电子数 = 该元素的最高化合价数
[板书]3。过渡元素
介绍过渡元素。
动手:指导同学们画出元素同期瑶框架图。
讨论:第ⅠA族元素的原子序数为n,则与其同周期的Ⅲ的原子序数可能为多少?
[过渡]元素在周期表中的位置,反映了该元素的原子结构和一定的性质。因此,可以根据某元素在周期表中的位置,推测它的原子结构和某些性质。
[板书]二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系
1.元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置
讨论:同周期元素的原子结构与性质的关系。
[板书]结论:同周期从左到右,元素的金属性减弱,非金属性增强。
判断:①硒酸与高溴酸的酸性强弱
②H2Te与HI的稳定性
③LiOH与Be(OH)2的碱性。
讨论:以碱金属和卤素为例讨论同一主族元素从上至下,元素性质将如何递变?
[板书]结论:同主族从上至下,元素的金属性增强,非金属性减弱。
判断:①H2SO4和H3AsO4的酸性
②HCl和 H2Se的稳定性
③Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性
周期
族
ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA 0
1
2
3
4
5
6
7
金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
非金属性逐渐增强
金属性逐渐增强
讨论
元素周期表中什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强?为什么?
元素的化合价与原子的电子层结构,特别是与最外电子层中电子的数目有密切的关系。
[板书]2。元素化合价与元素在周期表中位置的关系
对于主族元素:最高正价 = 族序数
最高正化合价 + O最低负价O = 8
作业:P111一1。2。3。4。5。6。7
P113。三 1。2。3
第二节 卤族元素
教学目标
知识目标:
??1.掌握卤族元素性质变化规律
??2.了解卤化银的性质、用途及碘与人体健康等知识
??3.掌握卤离子的检验及其干扰离子的排除
??4.联系生产和生活实际,通过对卤化物、海水资源及其综合利用的介绍,了解有关卤素的现代科技发展的情况。
能力目标:
??1.通过对卤素与氯气性质的比较,初步形成元素族的概念。
2.了解卤素性质随着核电荷数的增加,原子半径的增大而递变的规律。
3.提高对同族元素性质进行类比和递变的推理、判断能力。
??4.通过学习氯、溴、碘和卤化物的鉴别,培养观察、分析能力。
情感目标:
??使学生认识到矛盾的普遍性和特殊性,认识量变与质变的关系。
重点和难点
卤素单质的性质与原子结构的关系;卤素单质化学性质的规律性及特殊性。
教学方法
1. 卤素的物理性质运用比较的方法
2. 通过实验对卤素单质在不同溶剂中的颜色加以验证。
3. 注意化学性质和原子结构相互联系。
4. 新课前收集氟、碘元素与人类健康的有关材料,课上交流讨论。例如:含氟牙膏使用过量好吗?人缺少碘会得病,碘的摄取是越多越好吗?最后得出结论:适量对人体有利,过量反而有害。
5. 对于选学内容海水资源的利用发动学生收集资料,共同探讨我国利用海水资源的现状以及对未来的展望。激发学生的学习兴趣。
学习方法
阅读,质疑,探究,实验验证,归纳,总结
教学过程():
引入:前面已经学习过金属钠,利用由个别到一般的科学方法认识了碱金属性质的递变。今天我们将继续利用这种方法,学习卤素的性质。
展示:氟、氯、溴、碘、砹结构的图片,让学生找出卤素原子结构的异同点。再根据结构的.特点推测性质的特点。
小结:卤素原子结构特点。
板书:第二节卤族元素
[投影]卤素的原子结构
一、原子结构的特点
1. 卤素原子结构的相同点是原子的最外层都有7个电子。
2. 卤素原子结构的不同点是核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同。
展示:氟、氯、溴、碘、砹单质的图片或者部分单质的实物样品。让学生观察颜色和状态。
阅读:教材中卤素单质的物理性质的图表,得出物理性质的递变规律,把物理性质和结构联系起来,不同单质的分子吸收带不同(即吸收谱线的区域不同)。
观察:关于溴的颜色和状态要让学生观察,存放在试剂瓶中水封保存。
演示实验:碘的升华――让学生认识到碘可以从固体直接变为气体。利用这个性质可以从混合物中分离出碘。
X2
常温下
水中
苯
四氯化碳
汽油
酒精
F2
浅黄绿色
强烈反应
反应
反应
反应
反应
Cl2
黄绿色
浅黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
Br2
深红棕色
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
I2
紫黑色
深黄→褐
浅紫→紫
紫→深紫
浅紫红→紫红
棕→深棕
讲述:实际生活中的应用。例如:碘酒,此处还可以讲解一些生活常识:碘酒与红药水不能混用。
板书:二、物理性质(F2
状态:气态
颜色:浅
密度:逐渐增大
熔沸点:逐渐升高
回忆:氯气的化学性质,由氯气出发从相似性和递变性两个方面把氯气的化学性质推向全族。
讨论:得出化学性质的相似性
板书:三、化学性质(F2
1.相似性:
(1)一定条件下均可与氢气反应:H2 + X2 =2HX (特殊:H2 + I2
(2)Cl2、Br2、I2均可与水反应:X2 + H2O=HX+ HXO
讲述:卤族氢化物均为无色,极易溶于水,有刺激性气味,在空气中冒白雾的气体。
明确:由于前面分析了卤族元素原子结构存在差异,因此在性质上一定也有所不同。
注意:对比反应的剧烈程度,生成物的稳定性等。
板书:2. 递变性
(1)与氢气反应:
(2)与水反应:反应的剧烈程度逐渐减弱。
(3)与金属反应:
回顾:氯气和水的反应,讲述其它卤素单质与水反应的情况。
小结:卤素原子结构的异同决定了性质上的相似和递变,通过对比卤素单质与氢气、与水、与金属的反应,氧化性的强弱顺序:
引入:卤素单质间能否发生置换反应呢?我们来看看
实验:可以分成三组:
1.将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入CCl4,
振荡静置观察现象。
2.将少量溴水注入盛有NaCl溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量CCl4,振荡静置观
察现象。
3. 将少量碘水注入盛有NaCl溶液和NaBr溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量CCl4,振荡静置
观察现象。(说明:每次完成一组实验后,要求学生记录现象,写出反应的化学方程式和离子方
程式,分析电子得失的情况,指明氧化剂和还原剂。)
讲解:氟气不能从卤化物的溶液中置换出氯、溴、碘。因为氟会首先与水剧烈反应,生成氢氟酸和氧气。但是若在熔融状态下,可以发生如下反应:F2 + 2NaCl(熔融)=2NaF + Cl2,说明氟的氧化性强于氯。
总结:单质氧化性的强弱顺序和离子还原性的强弱顺序。
板书:(4)卤素单质间的置换反应
Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 氧化性:Cl2 >Br2 还原性: Br- >Cl-
Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2 氧化性:Cl2 >I2 还原性: I- >Cl-
Br2 + 2I- = 2Br- + I2 氧化性:Br2 >I2 还原性: I- >Br-
结论:单质氧化性:
离子还原性:
提问:请你从卤素原子结构的角度来分析为什么随着氟、氯、溴、碘的顺序,它们的非金属性依次减弱?
老师总结:
过渡:卤素性质上有相似性和递变性,同时也有特殊性。
例如:氟无正价;氟气与水等溶剂剧烈反应;HF为弱酸,其它氢卤酸都是强酸;单质碘能使淀粉变蓝;溴在常温下是液态(唯一的液态非金属单质)等。
演示实验:在装有少量淀粉的溶液的试管中,滴入几滴碘水。然后在装有少量淀粉的溶液的试管中,滴入几滴碘化钾溶液。对比现象。
板书:3. 碘遇淀粉变蓝
提问:为什么氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝呢?还有哪些物质可以使之变蓝?
板书:四、含卤化合物的主要用途
1. 卤化银
实验:分别生成氯化银、溴化银、碘化银的沉淀。要求学生观察现象,写出反应的离子方程式。提示AgF是可溶的。此法可以用来检验卤离子。
讨论:检验卤离子的方法(结合前面的知识)。
教师小结:方法一:根据卤化银的不同颜色,使硝酸银与卤化物反应,从而检验。方法二:利用卤离子的不同还原性和卤素单质在不同溶剂中的溶解性不同,加入少量有机溶剂加以检验。
讲述:不溶性卤化银见光分解的性质及其用途。
学生交流:碘与人体健康以及预防碘缺乏病。
小结本节内容
板书设计:
一、原子结构的特点
1. 卤素原子结构的相同点是原子的最外层都有7个电子。
2. 卤素原子结构的不同点是核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同。
二、物理性质
状态:气态
颜色:浅
密度:逐渐增大
熔沸点:逐渐升高
三、化学性质
1.相似性:
(1)一定条件下均可与氢气反应:H2 + X2 =2HX (特殊:H2 + I2
(2)Cl2、Br2、I2均可与水反应:X2 + H2O=HX+ HXO
2. 递变性
(1)与金属反应:氟(F2)可以与所有的金属反应;氯(Cl2)可以与绝大多数金属反应;溴、碘也可以与大多数金属反应。例如:2Fe+3Cl2
(2)与氢气反应:反应条件由易到难;反应程度由剧烈变为缓慢;卤化氢的稳定性逐渐减弱。
(3)与水反应:氟特殊,氯、溴、碘相似。反应的剧烈程度逐渐减弱。
(4)卤素单质间的置换反应
Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2
氧化性:Cl2 >Br2 还原性: Br->Cl-
Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2
氧化性:Cl2 >I2 还原性: I- >Cl-
Br2 + 2I- = 2Br- + I2
氧化性:Br2 >I2 还原性: I- >Br-
结论:单质氧化性:
离子还原性:
3. 碘遇淀粉变蓝
四、含卤化合物的主要用途
1. 卤化银 X- + Ag =AgX↓(X为Cl、Br、I)具有感光性、人工降雨。
卤离子检验:硝酸银溶液和稀硝酸
2. 碘化合物的主要用途
第三节 元素周期表
教学目标 :
1. 使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。
2. 使学生理解同周期、同主族元素性质的递变规律,并能运用原子结构理论解释这些递变规律。
3. 使学生了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者间的关系,初步学会运用周期表。
4. 使学生对核素和同位素有常识性的认识。
1. 学习前人在理论、实践研究的基础上,总结规律的创造性思维方法。
2. 培养搜集资料和信息处理能力。
第一课时
元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间的相互联系的规律,对学好中学化学有着重要的指导作用,因此,元素周期表是本章的教学重点。
展示《元素周期表》挂图,指出这只是其中的一种,国外不一定用这种,指导学生归纳编排原则:
① 按原子序数递增的顺序从左到右排列。
② 将电子层数相同的元素排成一个横行。
③ 将最外层电子相同(外围电子排布相似)的元素按电子层的递增的顺序从上到下排成纵行。
具在相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。
周期序数 = 电子层数
每一周期都是以碱金属元素开始到卤素,最后以稀有气体元素结束。
类别 | 周期序数 | 起止元素 | 包括元素种数 | 核外电子层数 |
短 周 期 | 1 | H~He | 2 | 1 |
2 | ||||
3 | ||||
长 周 期 | 4 | |||
5 | ||||
6 | ||||
不完全周期 | 7 | Fr~112 |
[介绍]第6周期中,57号元素到71号元素,共15种元素,它们原子的电子层结构和性质十分相似,总称镧系元素。第7周期中,89号元素到103号元素,共15种元素,它们原子的电子层结构和性质也十分相似,总称锕系元素。为了使表的结构紧凑,将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内,并按原子序数递增的顺序,把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素,多数是人工进行核反应制得的元素,这些元素又叫做超铀元素。
同学数一数周期表中有多少个纵行。
(1) 概念:周期表中的每一个纵行称为一族,族的序号一般用罗马字母表示。
(2) 分类:
类别
主族
副族
第Ⅷ族
0族
定
义
由 和
元素共同构成的族。
由 元素组成的族。
-
-
原子
结构
最外电子
数 至 个
最外层电子
数 至 个
最外层电子数为 个或 个
表示
纵行数
(2)主族的序数 = 最外层电子数 = 该元素的最高化合价数
介绍过渡元素。
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②H2Te与HI的稳定性 ③LiOH与Be(OH)2的碱性。
2Se的稳定性 ③Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性
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