2019-2020年高中化學（大綱版）第一冊 第六章 氧族元素 環(huán)境保護 第一節(jié)氧族元素(第一課時).doc

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2019-2020年高中化學（大綱版）第一冊 第六章 氧族元素 環(huán)境保護 第一節(jié)氧族元素(第一課時) ●教學目標 1.使學生初步感受運用元素周期律等理論知識，指導學習元素化合物知識的科學方法，進一步認識和理解“族”的特點和含義。 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)學生分析、歸納總結(jié)知識的能力。 4.通過臭氧知識的學習，對學生進行一分為二、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。 ●教學重點 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 ●教學難點 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系 ●課時安排 2課時 ●教學方法 啟發(fā)、推測、討論、對比、歸納等方法 ●教學用具 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 ●教學過程 第一課時 ［導入］（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。 ［學生活動，教師板書］ ［學生回答］它們均屬于元素周期表中的第ⅥA族，其中氧屬于第二周期，硫?qū)儆诘谌芷凇? ［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，又導致了它們化學性質(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，本章我們將主要學習硫及其化合物的知識，同時學習第ⅥA族元素的有關(guān)內(nèi)容和環(huán)境保護的一些知識。 ［板書］第六章 氧族元素 環(huán)境保護 ［師］元素周期表中的第ⅥA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 ［請一位同學上黑板寫出Se、Te、Po的原子結(jié)構(gòu)示意圖］ ［學生板書］ ［師］元素周期表中的第ⅥA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)來認識氧族元素的性質(zhì)。 ［板書］第一節(jié) 氧族元素（第一課時） 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)的特點和遞變規(guī)律，運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個電子；易得2個電子；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，因此，元素的非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。 ［師］很正確！ 其實，氧族元素的原子在與其他原子化合時，除了能從其他原子那里獲得2個電子，生成－2價的化合物外，它們原子的最外電子層的6個電子或其中的4個電子一般也可以發(fā)生偏移，生成+6價或+4價的化合物，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個電子，表現(xiàn)非金屬性；常見化合價：－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)客觀事實來判斷元素非金屬性的強弱？ ［生］單質(zhì)與H2化合的難易程度或氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強弱；最高價氧化物水化物的酸性強弱。 ［師］預測從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］ＯO2與Ｈ2點燃或放電可反應，Ｈ2ＯO穩(wěn)定，1000℃時開始分解。 S與Ｈ2，444℃以上反應，Ｈ2Ｓ 300℃時開始分解。 Se與Ｈ2，573℃以上反應，Ｈ2Ｓｅ稍加熱即開始分解。 Te與Ｈ2不能直接化合，Ｈ2Ｔｅ低溫時就分解。 ［師］這說明大家的預測是正確的。 ［板書］穩(wěn)定性：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te ［師］寫出第ⅥA族元素最高價氧化物的水化物的化學式，并判斷它們的酸性強弱（氧元素除外） ［學生活動，請一位同學上黑板書寫］ ［學生板書］酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4 ［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，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，即H2S＜H2Se＜H2Te。 ［問題探究2］氧族元素中的O、S具有顯著的非金屬性，Se是半導體，Te能導電，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、非金屬性逐漸減弱。 ［引導］氧族元素中氧是龍頭老大，與O相比，S只能算是小字輩，請大家舉一個學過的反應事實證明S比O的非金屬性弱，即氧化性弱。 ［回答］如：＋ＯO2ＯO2，ＯO2將單質(zhì)硫氧化成ＳＯO2，說明ＯO2比S的氧化性強。 ［板書］S+O2SO2 ［追問］在此反應中，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］S雖比O非金屬性弱，但也表現(xiàn)出與O相似的一些化學性質(zhì)，如它也能與絕大多數(shù)金屬發(fā)生反應。 ［板書］Ｓ＋２ＮNａ===ＮNａ2Ｓ(常溫化合并爆炸) 3S＋２AｌlAｌl2Ｓ3 S＋２AgAｇ2Ｓ Ｓ＋Ｈｇ===ＨｇＳ ［講解］基于硫的這些性質(zhì)，它在實際中有很多應用，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Ｓ和Aｇ的反應，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，常溫下即可完成，而且生成高價態(tài)硫化汞，利用此反應，可以消除溫度計、氣壓計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，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ＯO2相似的氧化性，但S 在遇到強氧化劑時，又表現(xiàn)還原性，所以硫既有氧化性又有還原性，體現(xiàn)了矛盾的兩個方面。 ［過渡］氧族元素原子結(jié)構(gòu)上的不同，也導致其單質(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6—1，總結(jié)出氧族元素單質(zhì)的顏色、熔點、沸點、密度等物理性質(zhì)的變化。 ［學生總結(jié)，教師板書］ 單質(zhì)： ＯO2 Ｓ Ｓｅ Ｔe 色： 無色 淡黃色 灰色 銀白色 態(tài)：氣固 熔沸點：由低高 密度：由小大 ［過渡］本節(jié)課我們學習的氧族元素與前面所學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)容可由學生回答，教師填寫或由學生直接填寫］ ［師］Fe、Cu與Cl2的反應我們在學習Cl2單質(zhì)的知識時曾經(jīng)做過此實驗。那么，F(xiàn)e、Cu與S反應時又將怎樣呢？ ［補充演示實驗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物。 ［現(xiàn)象］混合物劇烈反應，發(fā)光發(fā)熱，生成黑色固體。 ［補充演示實驗2］如圖，給盛著硫粉的大試管加熱到硫沸騰產(chǎn)生蒸氣時，用坩堝鉗夾住一束擦亮的細銅絲伸入管口，觀察。 ［現(xiàn)象］銅絲在硫蒸氣里燃燒，生成黑色的固體。 ［講解］上述兩個實驗的產(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，反應方程式為： ［板書］Fe+SFeS 2Cu+SCu2S ［問題探究3］比較Fe、Cu與S的反應和Fe、Cu與Cl2的反應有什么不同？可得出什么結(jié)論？能否從原子結(jié)構(gòu)的觀點加以解釋？ ［學生討論、分析回答］Fe、Cu被Cl2氧化時生成高價態(tài)氯化物，被S氧化時，只能生成低價態(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］ 1.下列結(jié)論正確的是 ①粒子半徑：Ｓ2－＞ＣCｌl＞Ｓ＞F ②穩(wěn)定性：ＨF＞ＨＣCｌl＞Ｈ2Ｓ＞Ｈ2Ｔｅ ③還原性：Ｓ2－＞ＣCｌl－＞ＢBｒ－＞Ｉ－ ④氧化性：ＣCｌl2＞S＞Sｅ＞Tｅ ⑤酸性：H2SＯO4＞HＣCｌlＯO4＞Ｈ2ＳＯO3 ⑥非金屬性：F＞ＣCｌl＞Ｓ＞Ｓｅ A.②④⑥ B.①②③ C.① D.⑥ 答案：A 2.下列物質(zhì)能由單質(zhì)直接化合而制得的是 A.Fｅ2Ｓ3 B.FｅＣCｌl2 C.ＣCｕＳ D.AｌlＣCｌl3 答案：D ［小結(jié)］本節(jié)課我們依據(jù)氧族元素的結(jié)構(gòu)特點學習了氧族元素的性質(zhì)及其性質(zhì)的遞變規(guī)律，同時更深入地認識了硫單質(zhì)的性質(zhì)。 ［布置作業(yè)］課本習題一、三、1、2。 ●板書設(shè)計 第六章 氧族元素 環(huán)境保護 第一節(jié) 氧族元素（第一課時） 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個電子，表現(xiàn)非金屬性；常見化合價：－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：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te 酸性：H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4 S+O2SO2 S+2Na===Na2S 3S+2AlAl2S3 S+2AgAg2S S+Hg===HgS 3.氧族元素的物理性質(zhì) 單質(zhì)： ＯO2 Ｓ Ｓｅ Ｔe 色： 無色 淡黃色 灰色 銀白色 態(tài)： 氣固 熔沸點：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 ●教學說明 在氧族元素之前已學習過堿金屬元素與鹵族元素，學生對同族元素的原子結(jié)構(gòu)的特點和性質(zhì)變化已有一定的了解，加上剛剛學完原子結(jié)構(gòu)和元素周期律知識，因此，對氧族元素的學習可以說是對原子結(jié)構(gòu)、元素周期律知識的應用。為此，本節(jié)課首先組織學生根據(jù)氧族元素的原子結(jié)構(gòu)特點，運用元素周期律理論對原子結(jié)構(gòu)特點及元素性質(zhì)變化規(guī)律進行了推測，而后分析了課本中所列相關(guān)數(shù)據(jù)與反應事實，最終驗證了理論推測的正確性。由此，讓學生真正體會到科學理論的指導作用，初步學會了運用理論知識指導學習元素化合物的方法，同時又是對學生思維、分析、推測能力的訓練。 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)容重在考查學生對已有知識的掌握和解決問題的能力，并特以S、ＣCｌl2分別與變價金屬Fe、Cu的反應為例作分析比較，得出了同周期氧族元素比鹵族元素非金屬性弱的事實，后又引導學生用原子結(jié)構(gòu)知識進行了解釋，以突出結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的決定性作用。 本節(jié)設(shè)計的主旨是：給學生以思想；給學生以方法；給學生以充分活動的時間與空間， 以培養(yǎng)學生的能力為最終目的。