2019-2020年高中化學(xué)（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(xué)（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(xué)目標 1.使學(xué)生初步感受運用元素周期律等理論知識，指導(dǎo)學(xué)習(xí)元素化合物知識的科學(xué)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(xué)生分析、歸納總結(jié)知識的能力。 4.通過臭氧知識的學(xué)習(xí)，對學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)方法 啟發(fā)、推測、討論、對比、歸納等方法 ●教學(xué)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(xué)過程 第一課時 ［導(dǎo)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(xué)生活動，教師板書］ ［學(xué)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(xué)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(dǎo)致了它們化學(xué)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(xué)習(xí)硫及其化合物的知識，同時學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)上黑板寫出Se、Te、Po的原子結(jié)構(gòu)示意圖］ ［學(xué)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(yù)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(yīng)，Ｈ2ＯO穩(wěn)定，1000℃時開始分解。 S與Ｈ2，444℃以上反應(yīng)，Ｈ2Ｓ 300℃時開始分解。 Se與Ｈ2，573℃以上反應(yīng)，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(yù)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(xué)式，并判斷它們的酸性強弱（氧元素除外） ［學(xué)生活動，請一位同學(xué)上黑板書寫］ ［學(xué)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(dǎo)體，Te能導(dǎo)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(dǎo)］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(xué)過的反應(yīng)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(yīng)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(dǎo)］S雖比O非金屬性弱，但也表現(xiàn)出與O相似的一些化學(xué)性質(zhì)，如它也能與絕大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng)。 ［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(yīng)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(yīng)，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(yīng)，常溫下即可完成，而且生成高價態(tài)硫化汞，利用此反應(yīng)，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(fēng)，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(dǎo)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(xué)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(xué)習(xí)的氧族元素與前面所學(xué)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(xué)生回答，教師填寫或由學(xué)生直接填寫］ ［師］Fe、Cu與Cl2的反應(yīng)我們在學(xué)習(xí)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(yīng)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(yīng)物。 ［現(xiàn)象］混合物劇烈反應(yīng)，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(yīng)方程式為： ［板書］Fe+SFeS 2Cu+SCu2S ［問題探究3］比較Fe、Cu與S的反應(yīng)和Fe、Cu與Cl2的反應(yīng)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(xué)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(xí)］ 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(xué)習(xí)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(xí)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(xué)說明 在氧族元素之前已學(xué)習(xí)過堿金屬元素與鹵族元素，學(xué)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(xué)完原子結(jié)構(gòu)和元素周期律知識，因此，對氧族元素的學(xué)習(xí)可以說是對原子結(jié)構(gòu)、元素周期律知識的應(yīng)用。為此，本節(jié)課首先組織學(xué)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(yīng)事實，最終驗證了理論推測的正確性。由此，讓學(xué)生真正體會到科學(xué)理論的指導(dǎo)作用，初步學(xué)會了運用理論知識指導(dǎo)學(xué)習(xí)元素化合物的方法，同時又是對學(xué)生思維、分析、推測能力的訓(xùn)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(xué)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(yīng)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(dǎo)學(xué)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(xué)生以思想；給學(xué)生以方法；給學(xué)生以充分活動的時間與空間， 以培養(yǎng)學(xué)生的能力為最終目的。