人教版必修第一册4.1.3原子结构与元素的性质教案

第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表第3课时原子结构与元素的性质【教学FI标】.了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置。.了解碱金属元素及卤族元素的原子结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。.运用原子结构理论解释同主族元素性质的相似性和递变规律。【教学重难点】.碱金属元素的原子结构与性质的关系。.卤族元素的原子结构与性质的关系。【教学过程】.新课导入【引入】人们经常把元素周期表中的同族元素放在•起研究，是因为他们之间存在着某种内在联系。那么，这种内在的联系是什么呢？我们将从他们的结构和性质的关系进行探讨。【设疑】我们知道，金属元素的原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子,具有金属性；非金属元素的原子最外层电子一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。所以人们常说，原子结构决定元素的性质。经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种内在的联系。那么，这种内在的联系是什么呢？.新课讲授【思考与交流】请同学们填写课本Pg3页表中的信息，并思考和讨论卜.列问题。（1）在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？（2）观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？【归纳】①相似性：最外层电子数都是lo②递变性：Li--Cs,核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大。【问题与预测】a.回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？b.结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。剧烈程度如何变化？【实验1】取钾、钠各一粒，分别放在石棉网上的左、右两边，同时加热。观察实验的现象。【现象】都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰（透过蓝色钻玻璃），钾燃烧更剧烈。4A反应方程式：ZNa+Oz^NaAk+O2====KO2【设疑】那由此可以得出钾和钠的活动性大小是怎么样的呢？【结论】金属活动性：K>Na【小结】相同条件下，碱金属从Li到Cs,与0?反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。【过渡】我们知道金属钠除了与氧气反应外还能与水发生反应。【实验2】钾、钠与水的反应：取两烧杯，放入相同量的水，然后分别取绿豆大的钾、钠各一粒同时分别放入两烧杯中，观察实验的现象。【现象】钾浮于水面；迅速熔化成银色小球；四处游动；反应剧烈；有轻微爆炸声并着火燃烧：反应后滴入酚酬：溶液变红。钠浮在水面上；熔成光亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后滴入酚酷；溶液变红。不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。2Na4-2H2O==2NaOH+H212K+2H2（）==2KOH+H21【结论】与水反应剧烈程度：K_>Na；金属的活泼性：K_>_Na«【讲解】碱金属都能与水反应，生成氢氧化物并放出氢气；由锂到钠与水反应越来越剧烈。【分析探讨】1、通过比较碱金属与水反应的难易程度，你能发现他们与原子结构有什么关系？2、由此，你能推出碱金属元素化学性质的相似性和递变性吗？【师】阅读表（教材P95）,总结归纳碱金属单质的物理性质【投影】碱金属单质的物理性质【师】总结归纳碱金属单质的化学性质【小结】碱金属元素的化学性质具有相似性和递变性，相似性：递变性：①与氧气反应从Li-Cs,与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li与。2生成LizO,Na与6生成NazO、NaA,K与0?生成&0、K&。②与H#（或酸）的反应从Li-Cs,与也0（或酸）反应越来越剧烈。如K与IL0反应能发生轻微爆炸，则Rb、Cs遇水会发生爆炸。【随堂练习】见课件【过渡】借鉴刚刚推导碱金属元素性质递变规律的方法，结合已学过的氯元素的性质，现在我们来进一步学习卤族元素，并比较与CL的相同与不同之处。【讲解】1、概念:在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行一一第VIIA族的元素氨(F)、氯(C1)、溟(Br)、碘(I)、碳(At)都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。【思考与交流】根据卤素的原子结构示意图，总结原子结构的相似性和递变性。【讲解】卤族元素包括氟素)、氯©)、澳(Br)、碘⑴、磷(At)。相似性：最外层电子数都是7。递变性：I-At,核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大。【小结】根据书中表格，总结卤素的物理性质有什么相似性、递变性。相似性：都是双原子分子，有颜色，不易溶于水(氟除外)，易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂(萃取原理)。递变性：从氟到碘，单质的颜色逐渐加深，密度依次增大，熔点、沸点依次升高。【思考与交流】根据结构推测它们在性质上表现的相似性和递变性。根据卤素的原子结构，结合碱金属的推断，请你试着推测氟、氯、溟、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。【实验3】卤族单质与山的反应：根据实验，填写课件【投影】【归纳总结】随着核电荷数增加，卤素单质与比反应的剧烈程度逐渐减弱，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减小,卤素单质的氧化性逐渐减弱。即氧化性：F2>C12>Bin>L。f2Cl2Bn与H?反应条件暗处光照或点燃加热至一•定温度不断加热氢化物稳定性很稳定较稳定不如HC1稳定不稳定、易分解结论与也化合越来越难，氢化物稳定性逐渐减弱【实验4]Cl2.Bn.I2间的置换反应：完成下列实验，观察现象。写出有关反应的化学方程式及结论。【投影】小结：单质间的置换反应:实验名称实验操作实验现象结论氯置换漠1k水y小溶液11溶液由无色变为橙色氧化性：CLAW氯置换碘々水c叭振的一KI溶液.3溶液由无色变为褐色氧化性：丑冲澳置换碘卜水yaKI溶液匕溶液由无色变为褐色氧化性：BOL@Cb与NaBr溶液反应：CL+ZNaBr=2NaCl+Bn②Ck与KI溶液反应：CL+2Kl=2KC1+L③Bm与KI溶液反应：Bm+2Kl=2KBr+kCk、Bn、I2的氧化性由强到弱的顺序为：Cl^Bd【思考】根据以上关于卤素单质的实验，你能看出卤族元素结构与性质的哪些相似性和递变性吗？【投影】①相似性(用X代表卤族元素)：(与氢气反应：X2+H^=2HX单质X2｛与水如Xz+IRhIIX+HXOX为Cl、Br、I,［反应例外：2F2+2H20=4HF+02化合物—最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸。②递变性具体表现如下：a.与比反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：稳定性：HF>HCl>HBr>HI；还原性：HF<HCKHBr<HI；酸性:HF<HCl<HBr<HI1,b.最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即【思维建模】同主族元素的原子结构与性质的关系【小结】卤素的特性(1)氟元素无正价，无含氧酸。F—的还原性极弱。(2)X2+H20===HX+HX0而2F2+2H20===4HF+02o(3)B。在常温下是唯一的一种液态非金属单质。(4)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇上变蓝色。(5)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢滨酸、氢碘酸为强酸。(6)除氟化银外，其余卤化银均为沉淀。氟化银、氯化银为白色，澳化银为淡黄色，碘化银为黄色。【课堂小结】本节课的主要内容为碱金属元素、卤素的结