2019-2020年高一化學第一章 第二節(jié)元素周期律第二課時教案 新課標 人教版 必修2.doc

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2019-2020年高一化學第一章 第二節(jié)元素周期律第二課時教案 新課標 人教版 必修2 教學目標： 1．了解元素金屬性周期性變化。 2．認識元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果，從而理解元素周期律的實質(zhì)。 3．通過本課時學習，使學生對以前學過的知識進行概括、綜合，實現(xiàn)由感性認識上升到理性認識；同時，也會以此理論來指導后續(xù)學習。 4．通過自學、思考、對比、實驗等方法培養(yǎng)觀察、分析、推理、歸納等探究式學習能力。 教學重點、難點：同一周期元素金屬性、非金屬性變化的規(guī)律；元素周期律的涵義和實質(zhì)；。 教學方法:歸納法、誘導探究法、練習法、實驗啟發(fā)等 教學過程： [復習填下下列1～18號元素的元素符號及核外電子排步（用原子結(jié)構(gòu)式意圖） 原子序數(shù) 1 2 元素名稱 氫 氦 元素符號 核外電子排步 主要化合價 +1 0 原子序數(shù) 3 4 5 6 7 8 9 10 元素名稱 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 元素符號 核外電子排步 最高正化合價和最低負化和價 +1 +2 +3 +4 -4 +5 -3 -2 -1 0 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名稱 鈉 鎂 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 元素符號 核外電子排步 最高正化合價和最低負化和價 +1 +2 +3 +4 -4 +5 -3 +6 -2 +7 -1 0 [思考·探究]隨原子序數(shù)的遞增，元素核外電子層排步及元素化合價呈現(xiàn)什么規(guī)律性變化？（學生發(fā)言） [引入]從面討論中，我們認識到隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的電子排布，原子半徑和化合價均呈周期性的變化。元素的化學性質(zhì)是由原子結(jié)構(gòu)決定的，那么元素的金屬性與非金屬性也將隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。 [板書] 二、元素周期律 [討論]元素的金屬性和非金屬性的強弱可根據(jù)哪些事實加以判斷？（參考小字部分） [小結(jié)] 金屬性的判斷： ①單質(zhì)與水反應置換出氫的難易程度； ②單質(zhì)與酸反應置換出氫的難易程度； ③最高價氧化物對應的水化物（氫氧化物）的堿性強弱。 非金屬性的判斷： ①與氫氣反應生成氫化物的難易程度； ②氫化物的穩(wěn)定性； ③最高價氧化物對的水化物的酸性強弱。 [講述] 下面我們就按照這個標準，以11～17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。 填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價氧化物及最高價氧化物對應水化物的化學式： 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl 氣態(tài)氫化物 — — — 最高價氧化物 最高價氧化物 的水化物 注：“—”不填。 [講述] 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。下面我們通過實驗來研究Na、Mg、Al三種金屬元素的金屬性強弱。 [板書] 1、鈉鎂鋁金屬性的遞變規(guī)律 實驗1：將一小段鎂帶用砂紙擦去表面的氧化膜，放入試管中，加入3mL冷水，滴入2滴酚酞試液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 實驗2：將實驗2中試管加熱至沸騰，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 實驗3：將一小段鋁用砂紙擦去表面的氧化膜，放入試管中，加入3mL冷水，滴入2滴酚酞試液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 [設問] 請大家分別描述實驗現(xiàn)象(注意反應現(xiàn)象的劇烈程度) [回答] 1.Mg在常溫下，與水的反應無明顯現(xiàn)象；加熱時，鎂帶表面有大量氣泡出現(xiàn)，溶液變紅。 2.Al在常溫或加熱下，遇水無明顯現(xiàn)象。 [練習]寫出反應的化學方程式（與投影對比） 2Na+2H2O == 2NaOH+H2↑ Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑ [設問]回顧鈉與水反應現(xiàn)象， 上述現(xiàn)象說明了Na、Mg、Al的金屬性強弱順序怎樣？ [回答] Na的金屬性最強，Mg次之，Al最弱。 [板書] 金屬性Na＞Mg＞Al [設問] 請大家預測一下，Mg、Al分別與稀鹽酸反應時，現(xiàn)象是否會相同？應該有什么區(qū)別？ [回答] Mg與鹽酸反應要比Al與鹽酸反應劇烈。 實驗4：取一小片鋁片和一小段鎂帶用砂紙擦去表面的氧化膜，分別放入兩支試管中，再各加入2mL 1mol/L鹽酸。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 （同時讓附近的學生用手摸一下試管的外壁，請這位同學告訴大家，兩支試管的溫度是否一樣？） [回答] 與Mg反應的試管壁溫度高，與Al反應的試管壁溫度低。 [講述] 從剛才的實驗現(xiàn)象我們可知，Mg與稀HCl的反應劇烈得多，同時放出大量的熱。這說明大家的預測是正確的。根據(jù)Na、Mg、Al三者的金屬性強弱順序，我們可推知，Na與HCl反應將會更劇烈，甚至發(fā)生爆炸。 [練習] 請大家寫出上述反應的化學方程式： Mg+2HCl == MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl == 2AlCl3+3H2↑ [過渡] 那么，Na、Mg、Al的氧化物及最高價氧化物的水化物的性質(zhì)怎樣呢？ [設問] 在初中，我們曾把氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物。那么，Na2O、MgO、Al2O3分別屬哪類化合物呢？ [回答] Na2O、MgO為堿性氧化物，Al2O3為兩性氧化物。 [講述] 那么，到底什么是兩性氧化物呢？請大家分別寫出Al2O3與鹽酸和NaOH溶液反應的化學方程式。已知Al2O3與NaOH反應生成的鹽叫偏鋁酸鈉(NaAlO2)。 [板書] 兩性氧化物：既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水的氧化物。 Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2O [講述] 那么，Na、Mg、Al對應的最高價氧化物的水化物是：NaOH、 Mg(OH)2、Al(OH)3； Al(OH)3會不會也像Al2O3一樣具有兩性呢？下面我們通過實驗來進行研究。 實驗5：取少量1mol/LAlCl3溶液注入試管中，加入3mol/LNaOH溶液至產(chǎn)生大量Al(OH)3白色絮狀沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分盛在兩支試管中，然后在兩支試管中分別加入3mol/LH2SO4溶液和6mol/LNaOH溶液。觀察現(xiàn)象。 [討論] 上面的實驗中觀察到什么現(xiàn)象？生成了什么物質(zhì)？寫出反應的化學方程式。 [回答] 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。 [講述] 上述實驗證明，Al(OH)3與Al2O3一樣，顯兩性。像Al(OH)3這樣既能跟酸起反應，又能與堿起反應的氫氧化物，叫兩性氫氧化物。請大家寫出上述反應的化學方程式。 [板書] 兩性氫氧化物：既能跟酸起反應，又能跟堿起反應的氫氧化物。 AlCl3+3NaOH== Al(OH)3↓+3NaCl2Al(OH)3+3H2SO4 == Al2(SO4)3+3H2O Al(OH)3+NaOH == NaAlO2+2H2O [設問] NaOH是我們熟知的強堿，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？ [回答] Mg(OH)2的堿性應弱于NaOH，強于Al(OH)3。 [講解并板書] 堿性強弱 NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 [思考] Mg(OH)2是否會溶于NaOH? [實驗驗證] 取一盛有MgCl2溶液的試管，向其中滴加6 mol/L NaOH溶液，直至過量，出現(xiàn)的白色沉淀不會消失。 [講述] 鎂只能表現(xiàn)出金屬性不能表現(xiàn)出非金屬性，鋁既能表現(xiàn)出金屬性又能表現(xiàn)出非金屬性，這又是一個證明鋁比鎂的金屬性弱的事實；雖然鋁既能表現(xiàn)出金屬性又能表現(xiàn)出非金屬性，但在通常的元素分類中，還是將鋁歸為金屬。鋁是金屬，但能表現(xiàn)出一定的非金屬性。關于氫氧化鋁能顯酸、堿性的原理，以后還會以電離理論作分析。 [小結(jié)]： 反應 金屬 鈉 鎂 鋁 與水反應 與冷水劇烈反應 與冷水緩慢反應，與沸水迅速反應 與冷水很難反應，與熱水緩慢反應 與酸反應 劇烈反應 迅速反應 氧化物 Na2O和Na2O2 MgO為堿性氧化物 Al2O3為兩性氧化物 對應堿 NaOH為強堿 Mg（OH）2為中強堿 Al（OH）3為兩性氫氧化物 結(jié)論 金屬性逐漸減弱 [板書]2、硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變規(guī)律 [討論1]硫和氯氣分別與氫氣反應的劇烈程度如何？能說明硫和氯氣的非金屬性強弱關系如何？ [講述]硅只有在高溫下才能跟氫氣反應生成少量氣態(tài)氫化物——SiH4。磷的蒸氣和氫氣能起反應生成氣態(tài)氫化物——PH3，但相當困難。硫在加熱時能跟氫氣起反應生成氣態(tài)氫化物——H2S。 [討論2]在加熱條件下，氯化氫易分解嗎？ [講述] SiH4很不穩(wěn)定，PH3也不太穩(wěn)定，在生成時就易分解，H2S也不很穩(wěn)定，在較高溫度時可以分解，HCl十分穩(wěn)定。 [討論3]比較磷酸、硫酸和高氯酸的酸性強弱。 [講述]硅的氧化物——SiO2是酸性氧化物，它的對應水化物是原硅酸（H4SiO4），原桂酸是一種難溶于水的很弱的酸，易分解生成硅酸——H2SiO3，磷的最高價氧化物是P2O5，它的對應的水化物是磷酸，磷酸是中強酸，硫的最高價氧化物是SO3，SO3的對應水化物是硫酸，硫酸是一種強酸，氯的最高價氧化物是Cl2O7，Cl2O7的對應的水化物是高氯酸（HClO4），它是比硫酸更強的一種酸。 第18號元素氬是一種稀有氣體元素。 [小結(jié)] Si P S Cl 最高正價 最低負價 單質(zhì)與氫氣反應的條件 最高價氧 化物 離高價氧化物的水化物 H4SiO4 弱酸 H3PO4 中強酸 H2SO4 強酸 HClO4 最強無機酸 酸性逐漸增強 結(jié)論 [板書]氫化物穩(wěn)定性：HCl>H2S>PH3>SiH4 最高價氧化物水化物酸性: HClO4 >H2SO4 >H3PO4 >H4SiO4 [講述]綜上所述，我們可以從11～18號元素性質(zhì)的變化 中得出如下結(jié)論： Na Mg Al Si P S Cl Ar 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 稀有氣體元素 [板書] Na Mg Al Si P S Cl Ar 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 稀有氣體元素 [講述] 如果我們對其他周期元素也進行同樣的研究，也會得出類似的結(jié)論。同時，也證實了我們上一節(jié)的推測：元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。元素周期律即元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，在此也得以很好的體現(xiàn)。 [板書]元素周期律：元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化，這個規(guī)律叫做元素周期律。 [小結(jié)]略 [作業(yè)]P18 2、3、5 [板書計劃] 二、元素周期律 1．鈉鎂鋁金屬性的遞變規(guī)律 2Na+2H2O == 2NaOH+H2↑ Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑ 金屬性Na＞Mg＞Al Mg+2HCl == MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl == 2AlCl3+3H2↑ 兩性氧化物：既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水的氧化物。 Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2O 兩性氫氧化物：既能跟酸起反應，又能跟堿起反應的氫氧化物。 AlCl3+3NaOH== Al(OH)3↓+3NaCl2Al(OH)3+3H2SO4 == Al2(SO4)3+3H2O Al(OH)3+NaOH == NaAlO2+2H2O 堿性強弱 NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 2．硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變規(guī)律 氫化物穩(wěn)定性：HCl>H2S>PH3>SiH4 最高價氧化物水化物酸性: HClO4 >H2SO4 >H3PO4 >H4SiO4 Na Mg Al Si P S Cl Ar 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 稀有氣體元素 元素周期律：元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化，這個規(guī)律叫做元素周期律。