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来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 23:30:32

第一章  原子结构与元素周期律
第一节  原子结构
一.教材分析
(一)知识脉络
通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。本节教材,就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律,并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质,使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同时,通过原子结构知识的学习,为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。
(二)知识框架
原子中各微粒之间的数量关系、电性关系和质量关系
核外电子运动特 点
原子核
(质子和
中子)
原子的构成
核外
电子
核素和同位素
核外电子的排布规律(原子结构示意图)
核外电子排布与元素性质(原子得失电子能力和化合价)间的关系
(三)新教材的主要特点:
新教材(必修)与旧教材相比,删掉了描述核外电子运动特征的电子云;降低了核外电子排布规律的要求;增加了原子结构示意图,元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系;调整了核素、同位素在教材中出现的位置。使得它更符合知识的逻辑关系,符合学生认识规律。同时,新教材更注重了让学生参与学习,提高了学生学习的主动性,更注重了学生能力的培养。
二.教学目标
(一)知识与技能目标
1.引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和 A ZX的含义,掌握构成原子的微粒间的关系;知道元素、核素、同位素的涵义;掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。
2.引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。
(二)过程与方法目标
通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
(三)情感态度与价值观目标
1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。
2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。
3.通过“化学与技术----放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。
4.通过“未来的能源----核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。
三.教学重点、难点
(一)知识上重点、难点:构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。
(二)方法上重点、难点:培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。
四.教学准备
(一)学生准备:上网查阅,14 6C在考古上的应用;核素、同位素在生产和生活中的应用。搜集有关原子结构模型的资料。
参考网址1.http://www.cbe21.com/ 2. http://www.z2hospital.zju.edu.cn/(二)教师准备:教学媒体、课件、相关资料。
五.教学方法
问题推进法、讨论法。
六.课时安排
2课时
七.教学过程
第1课时
【提问】化学变化中的最小微粒是什么?
【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。
【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。
【点评】开头简洁,直截了当,由初中相关知识提出问题,过渡到原子结构的学习。
【板书】第一节   原子结构
【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分?原子又是如何构成的呢?
【学生思考、回答】
【媒体显示】利用Flash动画演示卢瑟福的 粒子散射实验
1.实验示意图
2.现象:
【观察、思考】在教师引导下,学生思考下列问题:
(1)绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,原因是什么?
(2)为什么有少数 粒子却发生了较大的偏转?
(3)极少数的 粒子几乎象是被金箔弹了回来,原因是什么?
【讨论】学生分组讨论:根据 粒子散射的实验现象,学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。
【归纳、小结】3.卢瑟福的原子核式模型
原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,位于原子的中心;带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。
【点评】通过卢瑟福的 粒子散射实验的介绍, 由学生提出自己的原子结构模型,使学生实现一种科学探究的体验;了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神。学会一种方法:通过粒子撞击实验,研究微观世界的规律,使人类获得了一种崭新的研究方法。认识一个规律:从实践到认识,再实践、再认识……是人类认识发展的必然规律。
【质疑】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么,原子核的内部结构又是怎样的?电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢?
【板书】一.原子核  核素
1.       原子核的构成,
【媒体显示】原子结构示意图
【学生阅读】
构成原子的微粒--------电子、质子和中子的基本数据:
微粒
电子
质子
中子
质量(kg)
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相对质量
0.005484
1.007
1.008
电量(C)
1.602×10-19
1.602×10-19
0
电荷
-1
+1
0
【思考、讨论并提问】
请根据表中所列数据讨论:
1.在原子中,质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系?为什么?
2.原子的质量主要由哪些微粒决定?
3.如果忽略电子的质量,质子、中子的相对质量分别取其近似整数值,那么,原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?
【教师引导学生小结】
1、数量关系:核内质子数=核外电子数
2、电性关系:  原子    核电荷数=核内质子数=核外电子数
阳离子  核内质子数>核外电子数
阴离子  核内质子数<核外电子数
3、质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
【归纳小结】
如果用 A ZX的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子,那么组成原子的粒子间的关系可以表达为:
原子核
核外电子
中子  (A-Z)个
Z个
质子    Z个
原子 A ZX
【迁移与应用】
1.在科学研究中,人们常用3717Cl符号表示某种原子,请你谈谈图中符号和数字的含义。
2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。
3.元素R的一个原子,质量数为 a ,其阴离子Rn-有b个电子,求中子数。
【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。
【质疑】同种元素原子的质子数相同,那么,中子数是否也相同呢?
【媒体显示】三种不同的氢原子
【比较】三种氢原子结构的异同。
【质疑】它们是不是同一种元素?
【板书】2.核素
核素:人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。
同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。
【迁移与应用】1.请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。
2.请你描述元素、核素、同位素间的关系
【媒体显示】元素、核素、同位素三者之间的关系:
元素
同位素
核素1
核素n

【拓展与提高】
1.下列各组物质中,互为同位素的是
(A)O2、、O3 、O4                    (B)H2、D2、T2
(C)H2O、D2O、 T2O                (D)4020Ca 和4220 Ca
2.下列说法正确的是
(A)同种元素的质子数必定相同
(B)不同元素原子的质量数必定不同
(C)原子核都是由质子和中子构成的
(D)凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素
【交流与研讨】
生物体在生命存续期间保留的一种碳原子----碳-14 (14 6C)会在其死亡后衰变,测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量,可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料:阐述14 6C在考古上的应用;列举核素、同位素在生产和生活中的应用。
【点评】通过上网搜集资料,然后分组讨论,让学生参与学习,以达到提高学生学习的积极性,激发学生学习热情的目的。
【简介】
1.放射性同位素用于疾病的诊断
2.放射性同位素用于疾病的治疗
3.未来的能添一一一核聚变能
【点评】本节教材采用问题推进法进行教学,引导学生发现问题、提出问题以激发学生思考,然后,通过看书、研讨、交流等多种方式,寻求问题的解决,探讨问题的结果。培养解决问题的能力。
第二课时
【复习提问】
1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系?
2.为什么原子不显电性?....
3.为什么说原子的质量主要集中原子核上?
【引言】我们已经知道,原子是由原子核和电子构成的,原子核的体积很小,仅占原子体积的几千亿分之一,电子在原子内有“广阔”的运动空间。在这“广阔”的空间里,核外电子是怎样运动的呢?
【点评】通过对上节课内容的复习,过渡到新课的引入;由新的问题的提出,给出将要学习的内容,创设一种探究学习的氛围。
【板书】二、核外电子排布
【讲述】电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很小(9.109×10-31kg);(2)带负电荷;(3)运动空间范围小(直径约10-10m) ;(4)运动速度快(接近光速)。因此,电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。
【质疑】我们如何去描述核外电子的运动呢?
【交流与研讨】根据课前搜集的有关资料:讨论电子在原子核外是怎样运动的?
【简介】原子结构模型的演变
1.道尔顿原子结构模型:             2.汤姆逊原子结构模型:
3.卢瑟福原子有核模型                   4. 玻尔原子结构模型:
【点评】通过原子模型的历史回顾,让学生体验假说、模型在科学研究中不可替代的作用; 尝试运用假说、模型的科学研究方法。
【阅读与讨论】学生阅读课本第六页第三自然段,分小组讨论核外电子排布的有哪些规律?
并派代表回答。
【归纳并板书】
核外电子排布的规律:
1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布;
2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数);
3.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即最先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,等等。
4.最外层电子数则不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。
【讨论】电子与原子核距离远近、能量高低有何关系?
【板书】
电子层                   1        2         3        4         n
电子层符号               K        L         M        N       ……
离核距离                近                                     远
电子的能量              低                                     高
最多能容纳的电子数       2        8         18        32       2n2
【媒体显示并讲述】尝试运用上述规律,排出钠原子核外的电子,并用原子结构示意图加以表示。
电子层
原子核
电子层上的
电子数
核电荷数
【试一试】完成下表,看看谁较快。
核电荷数
元素名称
元素符号
各层电子数
K
L
M
1

H
1
2

He
2
3

Li
2
1
4

Be
2
2
5

B
2
3
6

C
7

N
8

O
9

F
2
7
10

Ne
11

Na
2
8
1
12

Mg
13

Al
14

Si
15

P
16

S
2
8
6
17

Cl
18

Ar
2
8
8
【媒体显示】
核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图
H                                                       He
Li       Be      B        C       N        O        F       Ne
Na      Mg       Al       Si        p      S       Cl       Ar
【迁移与应用】
1. 下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?
2. 下列微粒结构示意图是否正确?如有错误,指出错误的原因。
【点评】通过上述应用,使学生加深对核外电子排布的规律的认识,对容易出现的错误,让学生自我发现,以加深印象。
【阅读、思考、交流】学生阅读教材第七页,思考、交流下列三个问题:
1.元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系? 金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性,而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性,你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗?
2.金属元素原子最外层电子数非金属元素原子最外层电子数一般是多少?
3.元素的化合价的数值,与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系?
【点评】通过上述交流与讨论,让学生认识元素的性质与原子结构的内在联系,初步了解元素性质的变化规律。为后阶段学习元素周期律、元素周期表打下基础。
【概括与整合】
构成原子的各种微粒之间的关系及相关知识如下图所示。
原子中各微粒间的数量关系、电性关系、
质量关系
原子核 (质子、中子)   核素、同位素的含义
元素与原子的关系
原子结构
核外电子排布规律
核外电子
核外电子排布与元素性质间的关系
【迁移与应用】
1.质子、中子、核外电子从不同角度描述了元素或原子的某些性质和特点,试填下表说明质子、中子、核外电子数目的多少分别决定着什么?
微粒或微粒组合
决定属性
质子
决定元素的种类
中子
电子
质子和中子
质子和电子
2.现有       微粒结构示意图,试填表,当n取不同值时相对应的微粒名称和微粒符号。
n值
微粒名称
微粒符号
【作业】书后练习1、2题
【点评】本节教材主要采用的是讨论法教学,在整个教学活动中始终注意学生学习的主动性,突出自主与合作的学习方式,充分调动了学生学习的积极性。
第二节         元素周期律和元素周期表
一.教材分析
(一)知识脉络
本节教材采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质(元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力)和原子结构的关系从而归纳出元素周期律,揭示元素周期律的实质;再在元素周期律的基础上引导他们发现周期表中元素排布的规律,认识元素周期表的结构,了解同周期、同主族元素原子结构的特点,为下一节学习同周期元素性质的递变规律,预测同主族元素的性质奠定基础;同时,以铁元素为例,展示了元素周期表中能提供的有关元素的信息和金属与非金属的分区;最后以IIA族、VA族、过渡元素为例分析了同族元素结构与性质的异同。
(二)知识框架 原子最外电子排布变化
归纳出
认识IIA VA过渡元素
元素周期律
元素周期表
表现为
原子半径变化
元素化合价
变化
周期表的

周期表的
周期
(三)新教材的主要特点:
新教材通过对元素周期律的初探,利用图表(直方图、折线图)等方法分析、处理数据,增强了教材的启发性和探究性,注重学生的能力培养,如作图、处理数据能力、总结概括的能力,以及利用数据得出结论的意识。
二.教学目标
(一)知识与技能目标
1.使学生了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律。
2.让学生认识元素周期表的结构以及周期和族的概念,理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。
3.让学生了解IIA族、VA族和过渡金属元素的某些性质和用途。
(二)过程与方法目标
1.通过对元素周期律的探究,培养学生利用各种图表(直方图、折线图)分析、处理数据的能力。
2.通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析,培养学生学归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。
3.通过案例的探究,激发学生主动学习的意识。并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。
(三)情感态度与价值观目标
1.学习元素周期律,能使学生初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部规律”“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义观点。
2.学习化学史知识,能使学生认识到:人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的;任何科学的发现都需要长期不懈地努力,才能获得成功。
三、教学重点、难点
(一)知识上重点、难点
元素周期律和元素周期表的结构。
(二)方法上重点、难点
学会用图表等方法分析、处理数据,对数据和事实进行总结、概括从而得出结论。
四、教学准备
第1课时前,补充P11表格中所缺内容。
第2课时前,周期表一共有多少周期?多少族?分别有多少种元素?
第3课时前,查一查在周期表中同学们熟悉的元素,搜集它们的用途。
五、教学方法     阅读探究  讨论归纳法
六、课时安排     3课时
七、教学过程
第1课时
【新课导入】前面我们学习了原子的构成,它包括质子、中子、电子三部分,相同元素一定具有相同的质子数,如果我们按质子数从小到大把元素排列起来,每种元素就有一个序号,即原子序数,对原子序数为1-18的元素进行研究,有助于我们认识元素之间内在联系和变化的规律性。那么,原子序数为1-18号元素的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价随原子序数的变化是如何变化的?
【点评】利用质疑,引入新课题,可激发学生的学习兴趣,有助于学生明确学习目的。
【板书】第二节   元素周期律和元素周期表
一、        元素周期律
【交流与研讨】(1)分组填写教材P11页表中所缺的内容;
(2)对表中各项内容进行比较、分析,寻找其中的规律。
【媒体展示】分组填写的表格
元素
符号
元素
名称
原子
序数
核外电
子排布
电子
层数
最外层电子数
原子半径
相对原
子质量
最高化合价
最低化合价
H

1
1
1
1
0.037
1.008
+1
He

2
2
1
2
--
4.003
0
Li

3
2,1
2
1
0.152
6.941
+1
Be

4
2,2
2
2
0.089
9.012
+2
B

5
2,3
2
3
0.082
10.81
+3
C

6
2,4
2
4
0.077
12.01
+4,-4
N

7
2,5
2
5
0.075
14.01
+5,-3
O

8
2,6
2
6
0.074
16.00
-2
F

9
2,7
2
7
0.071
19.00
-1
Ne

10
2,8
2
8
--
20.18
0
Na

11
2,8,1
3
1
0.168
22.99
+1
Mg

12
2,8,2
3
2
0.160
24.31
+2
Al

13
2,8,3
3
3
0.143
26.98
+3
Si

14
2,8,4
3
4
0.117
28.09
+4,-4
P

15
2,8,5
3
5
0.110
30.97
+5,-3
S

16
2,8,6
3
6
0.102
32.06
+6,-2
Cl

17
2,8,7
3
7
0.099
35.45
+7,-1
Ar

18
2,8,8
3
8
--
39.95
0
【点评】通过填表,让学生获取感性知识,一方面复习了前面学过的原子结构有关知识,也为元素周期律的探究提供数据方面的支持。
【方法引导】为了更直观地观察原子的最外层电子排布随原子序数变化而变化的具体情况,每四人为一小组,通过Excel中插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的直方图。
【交流研讨】小组代表展示其直方图。
原子序数
最外层电子数
【点评】让学生学习常用的数据处理方法和表示方式,培养学生分析、处理数据的能力、相互合作的意识,也让学生获得直观形象的感性知识,为归纳元素周期律奠定基础。
【引导过渡】观察1-18号元素的最外层电子数的变化,我们发现从3号到10号,最外层电子由1增加到8,从11号到18号最外层电子数又由1增加到8。象这样每隔一定数量,又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。
【联想与质疑】通过直方图,对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况,你能得出什么结论?
【小结、板书】随着原子序数的递增,元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。
【方法引导】为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况,每四人为一小组,通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。对于原子半径的变化,你的结论是什么?
【交流研讨】小组代表展示其折线图,交流小组的观点。
【小结、板书】随着原子序数的递增,元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。
并且有下列规律:电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加,半径逐渐减小。
【讲述】稀有气体元素的原子半径教材中没有列出,它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大,这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。
【小组讨论】影响原子半径的因素:
(1)电子层数相同时,影响原子半径的因素是什么?
(2)最外层电子数相同时,其影响因素是什么?
【小结、板书】影响原子半径的因素:
电子层数相同,质子数越多,吸引力越大,半径越小;
最外层电子数相同,电子层数越多,电子数越多,半径越大。
【方法引导】每四人为一小组,通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、元素的主要化合价为纵坐标的折线图。对于元素主要化合价的变化,你的结论是什么?
【交流研讨】小组代表展示其折线图,交流小组的观点。
【小结、板书】随着原子序数的递增,元素的化合价呈现周期性变化。
且有以下量的关系:
│最高正价│+│负价│=8
【引导、探究】综合以上的事实,各自发表自己的观点。大家可以得出什么结论?
【小结、板书】元素周期律:元素的性质随着元素原子序数的递增,而呈现出周期性的变化。
引起
元素性质变化
(质变)
原子序数变化(量变)
【媒体显示】
【引导、探究】大家知道吗?元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的?那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么?
【小结、板书】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。
决定
原子结构即电子排布
元素的
性质
【媒体显示】
【点评】本节将分散的元素性质的递变规律归纳、提升,得到元素周期律。注重培养学生从大量的事实和数据中分析、总结规律等概括能力和和语言表达能力;同时使学生从自然科学的角度初步树立“客观事物本来是互相联系的和具有内部规律性”“量变引起质量” “内因是事物变的根据”等辩证唯物主义观点。
【课堂小结、媒体显示】
以18号元素核外       分析归纳       最外层电子数随原子序数
电子排布为例                        递增呈周期性变化
决定      ①元素原子半径的周期性变化       总结归纳       元素周期律
②元素主要化合价的周期性变化                     元素周期律实质
【达标检测】
1、元素周期律的内容和实质是什么?
2、下列元素原子半径最大的是
A、Li     B、F    C、Na    D、Cl
3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是
A、Li Na K    B、Ba2+ Ca2+ Mg2+   C、Ca2+ K+ Cl-    D、N O F
4、某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为________.
第2课时
【引入课题】元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律,如何把这种规律具体地表现出来呢?
【板书】二、元素周期表的结构
【阅读思考】阅读教材P14页,第3行。思考周期表中周期和族划分的依据是什么?
【小结、板书】
同一周期:电子层数相同,原子序数递增的元素从左到右为同一周期;
同一族:最外层电子数相同,原子序数逐渐增大的元素从上到下为同一族。
【阅读思考】阅读教材P14页15行,思考周期表中有多少周期?每周期有多少种元素?
【点评】以问题引入新课,开门见山,直接引起学生的学习兴趣和注意力。带着问题阅读可以调动学生学习的积极性。
【概括总结】
1周期,共2种元素
短周期       2周期,共8种元素
周期                         3周期,共8种元素
(七个横行)                      4周期,共18种元素
长周期       5周期,共18种元素
6周期,共32种元素
不完全周期   7周期,目前已发现26种元素
【点评】结合学生已有的原子结构知识,让学生填写并记住每个周期所含元素的种数,有助于推断原子序数一定的元素在周期表中的位置。
【阅读、思考】在周期表中有两个特殊的位置,镧系和锕系,阅读课文P14倒数第二段,说出这些元素在周期表中什么位置?结构上有何特点?
【总结陈述】在第六周期中,从57号镧(La)到71号元素镥(Lu),共15种元素,它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似,这15种元素总称为镧系元素。排在周期表第六行,第三列。
与此类似,在第七周期中,89号元素锕(Ac)到103号铹(Lr)这15种元素总称为锕系元素,排在第七行,第三列。
【观察与思考】在周期表中共有多少列?分为哪些族?
【概括总结】
主族(A):共7个主族,包括长周期和短周期元素
族           副族(B):共7个副族,只包括长周期元素
(18个纵行)    第VIII族:包括8、9、10三个纵行的元素
0族:稀有气体元素
【点评】通过阅读、观察、交流、研讨,改变了学生学习的被动状态,变“要我学”为“我要学”, 极大地调动了学生学习的积极性,培养了学生合作意识以及语言表达能力。
【观察与思考】在周期表的18个纵行16个族中,各族从左到右的排列顺序如何?
【媒体展示】元素周期表
【观点陈述】在元素周期表中,各族从左到右的依次是:
IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。
【观察与思考】在所有族中,元素最多的族是哪一族?共有多少种元素?
【结论】在所有族中,第IIIB族包括镧系和锕系元素,因此元素最多,共有32种元素。
【理解应用】据周期表结构,推测原子序数为85号的元素在周期表中的哪一周期?哪一族?
【案例分析】推测元素在哪一周期:85-2-8-8-18-18=31,减5次后小于32,为第6行,第六周期;推测在哪一族:第六行的最后一列元素应为第32个,从减出的数据为31可以推出它是在第17列,为第VIIA族。
【点评】通过评价,学会如何应用周期表的结构推测一定原子序数的原子在周期表的位置。巩固了对元素周期表结构的认识,可以加深对周期表结构的理解。
【阅读思考】 阅读教材P13页倒数第一自然段,通过周期表,我们还可以了解元素的哪些信息?
【交流观点】
(1)通过周期表,我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、元素的类别、相对原子质量、价层电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。
(2)通过周期表,我们还可以对元素进行分区,如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线,虚线的左侧为金属元素,右侧为非金属元素;位于虚线附近的元素,既表现金属元素的性质,又表现为非金属元素的性质。
(3)通过周期表,还可以根据元素在周期表中的位置认识它们的性质。
【联想、质疑】元素周期表是化学学习和化学研究的重要工具,请大家概括它的结构。
【小结、板书】
短周期(一、二、三行)(元素有2、8、8种)
周期    长周期(四、五、六行)(元素有18、18、32种)
不完全周期(七行)(元素有26种)
元素周期表结构
主族(1、2、13、14、15、16、17列) A族
族      副族(3、4、5、6、7、11、12列)B族
零族(18列)
第VIII族(8、9、10列)
【点评】本节主要培养学生分析数据、总结规律的能力,初步树立“量变引起质量”的辩证唯物主义观点;同时,学会了利用周期表的结构特点推测一定原子序数的元素在周期表中的位置,为下一节学习元素“位、构、性”之间的关系做好准备。
【达标检测】根据周期表的结构来推测32号和54号和118号元素在元素周期表的位置。
【课后作业】1、P17练习1、练习2
第3课时  三、认识元素周期表中的其它元素
【复习检查】原子序数为34的元素位于( )周期,( )族,属于( )类单质;原子序数为56位于( )周期,( )族,属于( )类单质。
【点评】温故知新,通过复习巩固,突出上节课的重点,也为上好新课打下基础。
【课堂导入】在元素周期表中,你熟悉的元素有哪些?举例谈一谈它们的用途。
【板书】 三、认识元素周期表中的其它元素
【学生活动】请完成表格
供动物呼吸
电导体
供植物生长
热导体
促进人体生长
半导体
通过燃烧供热
超导材料
【阅读思考】阅读教材P15页,第6-13行
【概括】请完成表格:
第IIA族元素的名称、符号及其共同性质:
元素名称
元素符号
本族元素性质
【演示实验】请同学演示:将氯化钙、硝酸钡、硫酸锶分别放在燃烧匙中灼烧;再将三者混合放在燃烧匙中灼烧,观察火焰的颜色。
【点评】通过直观、形象的实验,增加课堂的趣味性,增强启发性。
【板书】第IIA族元素容易失去最外层两个电子,为活泼金属元素。
【阅读思考】阅读教材P15页,第14-20行
第VA族元素的名称、符号及其用途:
元素名称
元素符号
本族元素用途
【板书】第VA族元素从非金属过渡到金属,N、P、As为非金属,Sb、Bi为金属。
【阅读思考】阅读教材P15页,倒数第二自然段。回答过渡元素的位置和它们的共同性质。你熟悉的元素有哪些?有何特性?
【陈述、板书】过渡元素位置:第3列到第12列,共68种元素。
熟悉的元素:金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铁(Fe),硬而有光泽,金、银单质性质稳定。
【点评】通过阅读,同学们学会同自己已有的化学知识建立联系,既能引起学生旧知识的迁移,也可以加强学生对新知识的理解和巩固。
【思考与探究】仔细观察元素周期表,每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何?可能还有几种非金属元素未被发现?
【方法指导】(1)利用元素周期表的金属与非金属的分区图,直接进行推测;
(2)利用周期表中周期序数与非金属元素种数的关系,进行归纳概括
引导学生填写下表:
周期序数
非金属种数
【归纳概括】除第一周期外,周期序数+非金属种数=8
故,随着周期数的递增,设周期序数为n,则非金属元素种数为(8-n)。
【联想与探究】在元素周期表中,相邻周期,同族元素之间原子序数差与周期序数有何关系?
用符号表达出来。并运用上述规律完成下列练习:
元素周期表中有相邻元素A、B、C,A与B同周期,B与C同主族,它们的原子最外电子数电子数之和为19,原子序数之和为41,则三种元素的名称分别是
A      ,B       ,C        。
【点评】通过思考与探究,要求学生自己寻找材料,分析其中的数据,总结归纳周期表中潜藏的一些规律,由此培养学生总结概括的能力。
【课后探究】查阅资料,查一查元素周期表有哪些不同的格式,谈一谈它们的特点。
【点评】本节通过引导同学们阅读与思考,并开展交流,培养学生主动学习的习惯,并适时地进行知识迁移,有利于理解、巩固新知。通过案例的探究,激发学生主动学习的意识,以及利用数据得出结论的意识。
【课堂作业】P18练习3
【探究作业】下列为1-18号元素的几种不同格式的元素周期表,请分别说一说各种不同的排列方式的依据。指出哪一种更加合理。
表一
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
表二
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
表三
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
表四
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
(深圳大学附属中学陆秀臣编写)
第三节  元素周期表的应用
一.   教材分析
(一)知识脉络
在学过原子结构、元素周期律和元素周期表之后,结合《化学1(必修)》中学习的大量元素化合物知识,通过对第3周期元素原子得失电子能力强弱的探究,整合ⅧA族元素及其化合物的性质,以及对金属钾性质的预测等一系列活动,归纳得出同周期、同主族元素的性质递变规律,体会元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质(以下简称“位、构、性”)三者间的关系,学会运用元素周期律和元素周期表指导化学学习、科学研究和生产实践。
(二)知识框架
通过探究第三周期元素原子得失电子能力强弱
通过寻找新材料、探矿等实例
通过整合ⅦA族元素及其化合物性质、预测钾的性质
元素周期
表的应用
认识同周期元素性质的递变
认识同主族元素性质的相似性和递变性
了解元素周期表在哲学、指导生产实际和科学研究等方面的意义
(三)新教材的主要特点:
旧教材是根据第3周期元素性质的递变通过归纳得出元素周期律和元素周期表,而新教材则是在学过元素周期律和元素周期表之后,让学生根据原子结构理论预测第3周期元素原子得失电子能力的递变规律和金属钾性质,再通过自己设计实验去验证。教材这样处理旨在培养学生的探究能力,引导学生学会运用元素周期律和元素周期表来指导化学学习和科学研究。
二.教学目标
(一)知识与技能目标
1、以第3周期元素和ⅦA、ⅠA族元素为例,使学生掌握同周期、同主族元素性质递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释;
2、了解元素“位、构、性”三者间的关系,初步学会运用元素周期表;
3、通过“实验探究”、“观察思考”,培养学生实验能力以及对实验结果的分析、处理和总结能力;
4、了解元素周期表在指导生产实践等方面的作用。
(二)过程与方法目标
1、通过“活动·探究”,学会运用具体事物来研究抽象概念的思想方法;
2、通过“阅读探究”、“交流·研讨”、“观察思考”等活动,培养学生获取并整合信息的能力;
3、通过对本节内容的整体学习,学会运用元素周期律和元素周期表指导探究化学知识的学习方法。
(三)情感态度与价值观目的
1、通过对门捷列夫的预言和一些化学元素的发现等化学史的学习,让学生体验科学研究的艰辛与喜悦;
2、通过对元素“位、构、性”间关系的学习,帮助学生初步树立“事物的普遍联系”和“量变引起质变”等辨证唯物主义观点;
3、通过对元素周期表在指导生产实践中的作用等知识的学习,让学生体会化学对人类生活、科学研究和社会发展的贡献,培养学生将化学知识应用于生产生活实践的意识。
三、教学重点、难点
(一)知识上重点、难点
1、同周期、同主族元素性质递变规律;
2、元素“位、构、性”三者间的关系。
(二)方法上重点、难点
学会在元素周期律和元素周期表指导下探究和学习元素化合物知识的学习方法。
四、教学准备
1、  第1课时前,布置学生预习并准备实验探究方案;
2、  第2 课时前,教师绘制“ⅦA族元素原子结构和性质比较”表格,并布置学生完成。
3、  第3 课时前,布置学生上网查阅“元素周期表的意义”(网址:http://www.gymzzx.com/zhaoxq/as/html/34.htm)
五、教学方法
实验探究法、讨论归纳法
六、课时安排
3课时
七、教学过程
第1课时
【导入】前面我们学习了元素周期律和元素周期表,它对我们化学有什么作用呢?大家知道,门捷列夫在编制元素周期表时,人类只发现了六十多种元素,因此他做过很多大胆的预测,如他就预测在硅和锡之间存在一种元素—-“类硅”,15年后该元素被德国化学家文克勒发现,为了纪念他的祖国,将其命名为“锗”。
【投影】
相对原子质量
原子
体积
单质
比重
二氧化物
四氯化物
比重
体积
沸点
比重
体积
类硅
72
13
5.5
4.7
22
<100℃
1.9
113

72.6
13.22
5.47
4.703
22.16
86℃
1.887
113.35
【设问】你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗?
【点评】通过展示门捷列夫预言的准确性和锗元素名称来历的介绍,激发学生的学习兴趣和爱国热情,引导他们关注元素周期表的重要作用。
【板书】    第三节  元素周期表的应用
一、同周期元素性质的递变
【板演】请写出第3周期元素的名称和元素符号
【交流与研讨】(1)第3周期元素原子的核外电子排布、原子半径是如何递变的?
(2)尝试用元素原子的核外电子排布规律预测第3周期元素原子失电子或得电子能力的相对强弱。
【媒体展示】第3周期元素名称、符号、原子结构示意图。
【归纳慨述】第3周期元素从钠到氯,随着核电荷数增加,原子半径减小,元素原子失去电子能力减弱,得到电子能力增强。
【设问】如何用实验验证你的结论?
【阅读】教材P20页“方法导引”。
【点评】“方法导引”不仅为学生完成探究提供了方法支持,还引导学生学会借助具体事物(金属与水反应难易以及最高价氧化物对应水化物碱性强弱)来研究抽象概念(元素原子失电子能力强弱)的思维方法。
【小组讨论】设计实验方案,论证钠、镁、铝三种元素原子失去电子能力相对强弱。
【实验探究】取一小段镁带,用砂纸磨去表面的氧化膜,放入试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。
【讨论】回忆钠与水反应的现象,并与镁和水反应的现象相比,你得出什么结论?
【观点陈述】每组选派一位代表陈述自己的实验现象和结论。
【板书】Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
【结论】钠元素原子失去电子能力比镁强.
【实验探究】取一小段镁带和一小片铝,用砂纸磨去表面的氧化膜,分别放入两支试管中。向试管中各加入2mL1mol/L盐酸。观察现象。
【讨论】比较镁和铝分别与盐酸反应的难易程度,你又得出什么结论?
【观点陈述】每组选派一位代表陈述自己的实验现象和结论。
【板书】Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑    2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
【结论】镁元素原子失去电子能力比铝强.
【实验探究】向盛有AlCl3溶液的试管中加入NaOH溶液,直到产生大量白色絮状沉淀为止。将所得沉淀分盛在两支试管中,再分别加入HCl和NaOH溶液,观察现象。
【观点陈述】每组选派一位代表陈述自己的实验现象和结论。
【板书】AlCl3+3NaOH  = Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O
【讲述】Al(OH)3既能和发生中和反应,又能和发生中和反应,我们把它称为两性氢氧化物。
【讨论】从上述实验中能否比较NaOH、Mg(OH) 2和Al(OH)3的碱性强弱?
【概括】
元    素



单质与水反应
与冷水剧烈反应
与冷水反应缓慢,与热水反应迅速
单质与盐酸反应
剧烈反应
剧烈反应,但较镁慢
最高价氧化物对应水化物
化学式
NaOH
Mg(OH) 2
Al(OH)3
碱  性
强碱
中强碱
两性氢氧化物
结   论
钠、镁、铝三种元素原子失去电子能力逐渐减弱
【板书】钠、镁、铝三种元素原子失去电子能力逐渐减弱。
【过渡】我们又如何判断硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力的相对强弱呢?
【阅读】教材P21页“方法导引”和P20页“阅读探究”。
【概括】 请完成表格:
元     素




单质与氢气反应难易
气态氢化物
化学式
稳定性
最高价氧化物对应水化物
化学式
酸  性
结     论
【点评】通过“阅读探究”和“概括”,旨在培养学生自学能力以及获取并整合信息的能力。
【板书】硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力逐渐增强。
【讲述】请看元素周期表,我们不难发现,除第1周期外,周期表中每一周期都是从活泼的金属逐渐过渡到不太活泼的金属元素,再到非金属元素,最后到性质极其稳定的稀有气体元素结束。
【板书】同一周期从左到右,元素原子失去电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强。
【达标检测】1、下述事实能够说明硫原子得电子能力比氯弱的是(  )
(A)硫酸比盐酸稳定       (B)氯化氢比硫化氢稳定
(C)盐酸酸性比氢硫酸强   (D)硫酸酸性比高氯酸弱
2、电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为:HXO4>H2YO4>H3ZO4,下列判断错误的是(  )
(A)原子半径 X>Y>Z            (B)气态氢化物稳定性X>Y>Z
(C)元素原子得电子能力X>Y>Z   (D)单质与氢气反应难易X>Y>Z
3、按C、N、O、F的顺序,下列递变规律错误的是(  )
(A)原子半径逐渐增大       (B)元素原子得电子能力逐渐增强
(C)最高正化合价逐渐增大   (D)气态氢化物稳定性逐渐增大
【课后作业】教材P28页第5题
【点评】从介绍门捷列夫的预言引入新课,紧紧抓住学生的注意力,激发学生兴趣,在方法上引导学生学会用原子结构理论分析第3周期元素原子失电子或得电子能力的相对强弱,然后设计验证结论,最后通过阅读自学,获取整合信息,找出硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力逐渐增强的依据,整节课以学生探究为主线,突出学生的主体地位,注重培养学生科学的学习方法。
第2课时
【复习提问】同周期元素的性质是如何递变的?
【新课导入】那么同主族元素的性质有无规律呢?
【板书】二、同主族元素性质的预测
【交流与研讨】在元素周期表中,同主族元素原子的核外电子排布有什么特点?它对元素的性质有何影响?
【点评】以一连串问题引入新课,可激发学生的学习兴趣和吸引学生的注意力,另外在上一课时已经学过运用原子结构理论分析同周期元素性质递变规律,现在提出这一问题,就是引导学生学会运用原子结构理论去指导探究元素化合物知识的学习方法。
【结论】同主族元素从上到下,随着原子核外电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的引力减小,元素原子得电子能力减弱,失电子能力增强。
【设问】如何用我们学过的知识来证明上述结论?
【阅读自学】教材P21页最后一自然段至P22页第2自然段。
【归纳】完成表格:
元素
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
最外层电子数
原子半径
最高化合价
最低化合价
气态氢化物
最高价含氧酸
【分组讨论】从上表中你能得出什么结论?
【板书】1、同主族元素原子的最外层电子数相同,因而化学性质具有相似性。
【质疑】同主族元素的性质有何不同吗?
【思考】根据F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应条件、程度以及生成的气态氢化物的稳定性等方面分析同主族元素性质的递变规律。
【概括】ⅦA族元素单质与H2反应情况
F2
Cl2
Br2
I2
反应条件
暗处
光照或点燃
加热
不断加热
反应程度
爆炸
剧烈
缓慢
缓慢
氢化物的稳定性
很稳定
稳定
较稳定
不稳定
【点评】Cl2、Br2、I2的性质在《化学1(必修)》中已分散学过,在此进行整合,不仅对知识起到复习作用,还可以引导学生学会归纳、比较的学习方法。
【板书】2、同主族元素性质具有递变性---从上到下,原子半径增大,元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱
【过渡】同主族元素性质既有相似性,也有递变性,门捷列夫正是根据这个规律对某些元素的性质进行大胆预测的。
【讨论】请你根据钾在周期表中的位置,预测金属钾的性质。
【演示】分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2,然后分别加入绿豆大小的金属钾和钠,观察反应的剧烈程度,记录现象(为了便于观察,将培养皿放在投影仪上,通过投影来观察实验现象)
【板演】钾、钠分别与水反应的化学方程式。
【结论】钾和钠的化学性质相似,钾比钠更活泼。
【思考】根据钾和钠的性质,预测ⅠA族其它金属的性质。
【阅读自学】教材P22页最后一自然段至P23页第1自然段。
ⅠA族元素原子结构
相同点:最外层1个电子
不同点:电子层数增多,原子半径增大
【板书】
ⅠA族元素的性质
相似性:都是活泼金属,+1价,单质都能与氧气、水等物质反应,氧化物对应的水化物都有较强碱性。
递变性:从锂到铯,原子失电子能力增强,表现在与氧气和水的反应程度上。
【小结】元素周期表中每一周期、每一主族的元素,其性质总是呈现规律性的变化,所以元素周期表是我们学习化学的重要工具
【课后作业】教材P26页第1、3题,P27页第3题(3)
【点评】本节课在学法指导上做的比较到位,在整合Cl2、Br2、I2的性质时,引导学生学会采用图表法进行比较、归纳,从开始对ⅦA族元素性质探究,到最后对ⅠA族元素性质的归纳,始终注重引导学生用原子结构认识物质性质这一重要的学习方法。
第3课时
【练习】已知磷元素位于第3周期ⅤA族,(1)画出磷的原子结构示意图;(2)磷元素的最高化学价为    ,其氢化物的化学式为      。
【导入】由上例可见,元素的原子结构和元素在周期表中的位置、元素性质三者之间存在着密切的关系,这是我们本节课要讨论的重点。
【点评】通过练习导入新课,让学生对元素的“位、构、性”之间的关系有更直观的认识,还可以调动学生兴趣,吸引学生注意力。
【板书】    三、元素“位、构、性”之间的关系
【媒体展示】
反映
位 置
周期序数 = 电子层数
主族序数 = 最外层电子数
决定
原子
结构
反映
决定
性 质
主要化合价
得失电子能力
【训练】1、由A、B两种元素组成的化合物,如果A、B两种元素的原子最外层电子数分别是1和6,则化合物的化学式可能是(  )。
A、AB2     B.A2B     C、AB      D、A2B2
2、砹是原子序数最大的卤族元素,推测砹和砹的化合物不可能具有的性质是(       )。
A.砹是有色固体        B.砹易溶于有机溶剂
C.砹化氢很稳定        D.砹化银不溶于水
3、有X、Y、Z三种元素,其中X、Y属于同一主族,加热时,其单质都能与氢气形成气态氢化物H2X,H2Y。常温下,X单质为气态,X与Y可形成两种化合物YX2和YX3,Y、Z均在X的下一周期,而Z可与X生成化合物Z2X和Z2X2。试写出:
(1)元素名称X——、Y——、Z——;
(2)化合物Z2X2与H2X反应的化学方程式        ;
(3)两个由X、Y、Z三种元素所组成物质的化学式——。
【分组讨论】完成教材P25页“概括·整合1”。
【观点陈述】每组派一名代表陈述本组观点。
【教师点评】略
【媒体展示】
主族元素原子得、失电子能力强弱与元素在周期表中的位置关系
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
元素原子得电子能力逐渐增强


有气体元素
2
B
3
Al
Si
4
Ge
As
5
Sb
Te
6
Po
At
7
【过渡】元素周期表除了对我们学好化学有着重要意义外,还有其它的作用吗?
【阅读自学】教材P23页“资料在线”至P27页。
【板书】四、元素周期表的重要意义
【思考】元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一,具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值,请你根据教材所给资料和你在网上查阅结果,分别举例说明。
【学生发言】略(让学生充分发表观点,鼓励学生大胆想象、质疑)
【点评】通过学生自学和查阅资料,具体感受元素周期表在指导生产实践和科学研究等方面的作用,让学生深切体会化学对人类生活、科学研究和社会发展的贡献,培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识,调动学生学好化学的积极性。
【板书】1、学习和研究化学的重要工具;
2、指导科学研究,如发现新元素;
3、指导生产实践,如寻找新材料、催化剂、制冷剂、探矿等;
4、论证了“量变质变规律”;
【达标检测】元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义,请将下表中A、B两栏描述的内容对应起来。
A
B
A
B
①制半导体的元素
(a)ⅢB至ⅥB的过渡元素

②制催化剂的元素
(b)F、Cl、Br、N、S“三角地带”

③制耐高温材料的元素
(c)金属与非金属元素分界线附近

④制冷剂的元素
(d)相对原子质量较小的元素

⑤地壳中含量较多的元素
(e)过渡元素

【结束语】如果同学们对本章所学的知识有兴趣,欢迎再选修《物质结构与性质》模块。
【课后作业】教材P26页第2题,P28页第4题
【课外活动】教材P26页第4题
【点评】教师从题目入手,使学生对元素的“位、构、性”之间的关系有直观的认识,体会元素周期表在化学学习上的指导作用,而元素周期表在生产实践和科学研究等方面的重要作用,是学生感兴趣的内容,通过指导学生自己阅读、查找资料,不仅可以开拓学生视野,还让学生对科学研究、化学对人类生活和社会发展的贡献有深切的情感体验。
第2章  化学反应与能量
第一节  化学键与化学反应
二.   本节教材分析
(一)教材特点
在前边原子结构和元素周期律知识的基础上,引导学生进一步探索原子是如何结合成为分子的。通过对化学键概念的建立,使学生在原子、分子的水平来认识物质的构成和化学反应。老教材把“物质的构成”和“化学反应中的能量变化”两个知识点,分开来讲,两者知识跨度较大,前后联系不太紧密。实际上人们研究化学反应,有两个主要的目的:一个是研究物质的组成(或得到新的物质),二是研究物质变化时伴随的能量改变。两者是紧密联系的。新教材就突出了这一点,把化学变化和能量变化放到一起来讲,使学生懂得在物质发生化学变化的同时也伴随有能量的变化,从两个视角来关注化学反应,从而为认识化学反应和应用化学反应奠定基础。
(二)知识框架
知识点一:化学键与物质的形成
化学键
化学键的定义义
化学键的类型
离子键
共价键
不同类型化学键的形成特点
知识点二:化学反应中的能量变化
化学键
化学反应的实质——旧键的断列和新键的形成
每一个化学应都伴随有能量的改变
有的吸热
有的放热
二.教学目标
(一)知识与技能目标
1、  了解化学键的含义以及离子键、共价键的形成,奠定学生对物质形成的理论基础。
2、了解化学反应中伴随有能量的变化的实质和化学能与其他能量形式之间的转化。
(二)过程与方法目标
1、讲清化学键存在于分子内相邻的两个或多个原子间,“强烈的相互作用”而不能说成是“结合力”。
2、  通过电解水和氯化氢的形成过程的介绍,搞清共价键的形成原因和存在情况。
3、  关于离子键的形成,通过对NaCl形成过程的分析,引导学生注意离子键的形成特点:(1)成键的主要原因——得失电子(2)成键的微——阴、阳离子(3)成键的性质:静电作用。当静电吸引与静电排斥达到平衡时形成离子键
4、  通过生产或生活中的实例,了解化学能与热能间的相互转变,认识提高燃料的燃烧效率、开发新型清洁能源的重要性,引导学生关注能源、关注环保能等社会热点。
(三)情感态度与价值观目的
在学生已有知识的基础上,通过重新认识已知的化学反应,引导学生从宏观现象入手,思考化学反应的实质,通过对化学键、共价键、离子键的教学,培养学生的想象力和分析推理能力。通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等形式,关注学生概念的形成。通过对“化学反应的应用”的学习,提升学生对化学反应的价值的认识,从而赞赏化学科学对人类社会发展的贡献。
三、教学重点、难点
(一)知识上重点、难点
教学重点:化学键、离子键、共价键的的含义,化学键与化学反应的实质,化学键与化学反应能量的关系。难点:对离子键、共价键的成因和本质理解。
(二)方法上突破点
针对共价键和离子键,这些比较抽象的概念,要以某一实例出发,展开分析剖析,从中提出问题,鼓励学生联想质疑,形成概念。
四、教学准备
(二)    学生准备
1、  预习 第1节 化学键与化学反应的第一部分“一、化学键与化学反应中的物质变化
和第二部分“二、化学键与化学反应中的能量变化”
2、  将学生每8人编为一组。准备做木柴在空气中的燃烧实验。
3、感受化学反应中的能量变化:试剂:NaOH溶液,稀盐酸(2mol.L-!,锌粉,氢氧化钡晶体(Ba(OH)2· 8H2O ) 仪器:试管,小烧杯,玻璃片,温度计,镊子,胶头滴管,药匙,单空塞
(三)    教师准备
1、  教学多媒体设备和多媒体课件;
2、  准备电解水的实验装置,以便做电解水的演示实验
3、  氢气在氯气中的燃烧和钠在氯气中的燃烧实验录象
4、  编制“活动·探究”活动报告及评价表。
五、教学方法
问题推进法、总结归纳法
六、课时安排
3课时
七、教学过程
第1课时
第一部分:化学键与化学反应中的物质变化
知识点1:化学键的定义
【引入】前边通过元素周期律、周期表的学习,知道目前已知的元素种类只有一百多种,可这些元素却构成了已发现或合成的一千多万种物质,元素的原子能够相互结合形成多种多样的物质,说明形成这些物质的原子间一定存在着相互作用。
【演示实验】水在直流电的作用下分解
2H2O       ===    2H2    +  O2
【思考·质疑】水在通电条件下能够发生分解,为什么要通电?
【归纳】水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,氢原子和氧原子之间存在着很强的相互作用,要破坏这种相互作用就需要消耗能量,通电正是为了提供使水分解所需要的能量。
【媒体展示——板书】      第1节  化学键与化学反应
化学键:相邻的(两个或多个)原子间的强相互作用
【对定义的强调】(1)首先必须相邻。不相邻一般就不强烈 (2)只相邻但不强烈,也不叫化学键 (3)“相互作用”不能说成“相互吸引”(实际既包括吸引又包括排斥)
【对上述(1)、(2)做解释——板书】
【进一步分析·归纳】水在通电时分解成H2和O2 ,在这个过程中首先水分子中氢原子和氧原子间的化学键断裂,形成单个的氢原子和氧原子,然后氢原子和氢原子间、氧原子和氧原子间分别又以新的化学键结合成为氢分子和氧分子。结论:化学反应的实质——旧化学键的断裂和新化学键的形成。
【点评】 通过学生对电解水为什么要提供能量的质疑,引出原子形成物质时,原子间确实存在着相互作用,教师及时引导给出化学键的定义。通过学生对化学键定义的阅读理解,教师进一步通过板书解释(水分子间的化学键的存在情况),强调理解化学键定义的几个关键点:(1)首先必须相邻。不相邻一般就不强烈 (2)只相邻但不强烈,也不叫化学键 (3)“相互作用”不能说成“相互吸引”(实际既包括吸引又包括排斥)。通过解释定义使学生对化学键作到了较深刻的理解。
知识点2:化学键的类型
【引入】元素有一百多种,这些元素从大的角度分两类:金属元素、非金属元素。金属元素一般容易失电子,非金属元素一般容易得电子。我们发现非金属和非金属元素之间,非金属元素和金属元素之间、金属元素和金属元素之间都可以通过化学键构成物质,他们之间的化学键是否一样呢?
【实验录象】钠在氯气中的燃烧实验录象
2Na   +  Cl2 ==== 2NaCl
氢气在氯气中的燃烧实验录象
H2   +  Cl2 ==== 2HCl
【点评】“氢气在氯气中的燃烧”和“金属钠在氯气中的燃烧”是《化学1(必修)》中的演示实验,且实验过程中用到了有毒的气体——氯气。此时借助于实验录象不仅快捷省事,而且也不会因氯气的毒性或气体扩散而搞得满屋刺激性气味而影响教学。
【联想·质疑】氢气在氯气中的燃烧形成氯化氢和钠在氯气中的燃烧形成氯化钠,在形成化学键方面是否相同?
【归纳】氢气在氯气中燃烧时,氢分子和氯分子获得能量,化学键分别断裂,从而形成氢原子和氯原子。由于氢和氯都是非金属元素,都有得电子的趋势,最终谁也不能把对方的电子完全得到,而是氯原子和氢原子各提供一个电子组成共用电子对,从而使两者的最外层都达到稳定结构并产生强烈的相互作用——形成化学键。这样的化学键叫共价键。由于氯和氢都没有完全得失电子,因此,都不形成离子,HCl中的氢和氯不能叫氢离子氯离子,只能叫氢原子氯原子。
而在氯化钠的形成过程中,由于钠是金属元素很容易失电子,氯是非金属元素很容易得电子,当钠原子和氯原子靠近时,钠原子就失去最外层的一个电子形成钠阳离子,氯原子最外层得到钠的一个电子形成氯阴离子(两者最外层均达到稳定结构),阴、阳离子靠静电作用形成化学键——离子键,构成氯化钠。由于钠和氯原子之间是完全的得失电子,他们已形成了离子,因此NaCl中的微粒不能再叫原子,而应该叫离子。
【媒体展示——板书】
共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键。一般非金属元素之间形成共价键。
离子键:阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。一般存在于金属和非金属之间。
【对定义的强调】(1)共价键的成键微粒是原子,而离子键的成键微粒是阴阳离子 (2)一般典型的非金属和非金属之间都形成共价键,典型的金属和非金属之间都形成离子键(3)共价键和离子键的实质相同,都属于电性作用。成键原因都是原子都有使自己的最外层达到稳定结构状态的趋势。(稀有气体原子的最外层都已达到稳定结构,因此稀有气体分子都是单原子分子,分子内不形成化学键)
【迁移·应用——课堂练习】
指出构成下列物质的微粒和键型:NaCl、CaO、MgCl2 、H2O、CH4、NH3 、CO2
物质
形成化学键的微粒
化学键类型
H2O
CH4
NH3
NaCl
MgCl2
CaO
CO2
【知识拓展】非极性共价键:在单质分子中同种原子形成的共价键,两个原子对共用电子对共用电子对的吸引能力相同;共用电子对不偏向于任何一个原子,成键原子不显电性。这样的共价键叫非极性共价键。
极性共价键:在共价键形成的化合物分子中,由于不同原子对共用电子对的吸引能力不同,共用电子对会偏向于吸引电子能力强的一方,因此吸引电子能力强的原子带部分负电荷,吸引电子能力较弱的一方带部分正电荷,这样的共价键叫极性共价键。如氯化氢中的共价键就是极性共价键,共用电子对会偏向于氯原子一方偏离于氢原子一方。H2 、Cl2中的化学键。
【点评】 通过氯化氢和氯化钠两种物质的形成过程的剖析,分别给出共价键、离子键的定义;又通过他们化学键的形成特点,从成键微粒、成键原因、成键本质等方面,找出他们之间的异同点。然后把从具体事例得出的结论推广开来,重点强调在什么情况下会形成共价键,在什么情况下会形成离子键,再通过当堂举例判断、练习,使学生对概念的掌握比较清晰。
对于程度好的同学,通过“知识拓展”补充介绍“非极性共价键”和“极性共价键”的概念,以及化合价与共价键的关系,但不要进一步拓展,这样可以达到开拓学生思路的目的。
第2课时
知识点3:化学键与物质构成
【引入】我们已经学习过物质的分类,知道物质分纯净物、混合物;纯净物又分单质和化合物。通过化学键的学习,我们知道构成物的离子(或原子)之间的化学键也是有区别的——又分为离子键、共价键等。于是,人们根据化合物中所含化学键类型的不同,把化合物分为离子化合物和共价化合物。
【媒体展示——板书】
离子化合物:含有离子键的化合物。如:NaCl、CaCl2、KOH、CaO等
共价化合物:只含有共价键的化合物。如:HCl、H2O、CH4、NH3 、CO2
【联想·质疑】分析KOH中所含有的键型,该化合物属于哪类化合物?
【归纳·强调】(1)当一个化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物(2)当一个化合中同时存在离子键和共价键时,以离子键为主,该化合物也称为离子化合物(3)只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才称为共价化合物。(4)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素;共价化合物一般只含有非金属元素(NH4+例外)
【迁移·应用——课堂练习】
指出下列化合物内部的键型和化合物的分类(离子化合物、共价化合物)
化合物
内部的键型
分类(离子化合物、共价化合物)
H2O
NaCl
NaOH
CaCl2
KNO3
H2SO4
【点评】 通过“联想质疑”、“归纳强调”、“迁移应用”,三个阶段,使学生对离子化合物和共价化合物的分类有一个清晰的认识。使学生认识到只要化合物中含离子键(不管是否含有有共价键)都叫离子化合物;只有当化合物中完全是共价键时,该化合物才叫共价化合物。
【知识点击】化学键与物质的性质是紧密联系的,离子键和共价键都是比较强的化学键,要破坏这些化学键都需要较多的能量,例如,氯化钠、碳酸钙、氧化镁等物质是离子化合物,他们熔化时要破坏离子键,由于离子键很强,因此他们的熔点也很高。氮分子发生化学反应时要破坏分子内很强的的共价键,由于该共价键很难破坏,因此氮分子化学性质很稳定;再如金刚石完全是由共价键构成的,金刚石熔化时要破坏内部的共价键,因此金刚石的熔点、沸点、硬度等都非常高。
【点评】通过学生阅读“知识点击”,将化学键与物质的性质联系起来,知道化学键是影响物质性质的重要因素之一。通过一些具体物质的熔沸点分析,使学生认识到离子键、共价键都是比较强的化学键,但由于影响物质性质的因素较多和学生知识的有限,这个地方也不要拓展、延伸过多。
【媒体展示——板书】第二部分:化学键与化学反应中的能量变化
【引入】研究化学反应中的能量转化关系是很重要的。在工农业生产和生活中,要利用各种能源,而化学反应所释放的能量(如石油、煤的燃烧)是当今世界上的重要能源之一。研究反应热,对于化工生产条件的选择,设备的设计和使用,以及对热能的综合利用,都具有很大的实际意义。以研究反应热为主要内容的化学热力学,是化学科学的一个重要分支。化学反应可以热、电或光等形式与外界环境进行能量交换,但通常主要表现为热能变化。
【交流·研讨】氢气和氧气反应生成1mol水蒸汽时的能量变化过程
【归纳·总结】在化学反应中,从反应物分子转化为生成物分子的过程中,各原子的内部并没有发生什么变化,但原子的结合方式发生了改变。在这个过程中反应物分子的化学键部分或全部遭到破坏,在生成物分子中形成新的化学键。实验证明,破坏旧的化学键时,需要从环境吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间的相互吸引而对外释放能量。化学反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。
【思考·质疑——板书】能量会不会在反应过程中损耗或消失?
【拓展·引导】能量有各种不同的形式,它能从一种形式转化为另一种形式,或者从一物体传递给另一物体,但在转化和传递过程中,能量的总值是保持不变的(这叫能量守衡或转化定律)。化学反应过程遵循能量守衡定律。
【讨论】是不是所有的化学反应都是放热的?
【活动·探索】
【媒体显示——板书】每一个化学反应都伴随有能量的改变,有的对外释放能量,有的从外界吸收能量。如果新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是放热反应;如果新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是吸热反应;
【媒体显示——概括整合】
【点评】通过氢气和氧气生成1mol水蒸气的能量变化过程的分析,然后推广开来,得出结论:破坏旧的化学键时,需要从环境吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间的相互吸引而对外释放能量。化学反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化;通过“思考质疑”,对程度好的学生进行“知识拓展”,引入“能量守衡或转化”定律;通过“活动探索”使同学们对吸热和放热反应,增强直观印象,同时明白化学反应不仅存在放热反应也存在吸热反应;再通过“概括整合”,使同学们对化学反应过程中的能量变化过程有一个清晰的认识,知道能量变化与旧化学键的断裂和新化学键的形成有着密切的联系。
【作业】1、课本38页2、3、4
2、拓展延伸习题(略)
(深圳实验学校 黄军谱 )
第二节  化学反应的快慢和限度
一、   教材分析
(一)知识脉络
在学生认识了化学反应中的物质变化和能量变化的实质后,引入化学反应进行的快慢和限度,使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角,继续认识化学反应。化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定,但外界条件的改变如:反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积、光、波、以及气体反应体系的压强等因素的变化都可影响反应的快慢。催化剂的使用同样会改变化学反应的快慢。在可逆反应中,一定条件下反应只能进行到一定的程度,外界条件的改变会影响到化学平衡的移动,这是反应的限度问题。从分析化学反应的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。
(二)知识框架
表示化学反应速率的方法
优化化工生产条件的重要依据
化学反应
化学反应的限度
(化学反应平衡)
化学平衡的建立
化学平衡的移动
影响化学反应速率的因素
化学反应的的快慢
(化学反应速率)
(三)新教材的主要特点:
新教材中将此部分知识分解为必修部分和选修部分。必修部分与旧教材相比,降低了知识要求和难度。更简洁、易懂,更注重理论联系实际,注重培养学生的分析能力、知识迁移能力、科学实验方法和科学素养。
二.教学目标
(一)知识与技能目标
1、使学生了解化学反应速率的概念,知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,初步了解如何调控化学反应的快慢。
2、使学生了解化学平衡的特征,建立化学平衡的观点,认识化学反应的进行是有一定限度的,化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动
3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动,培养学生设计半定量实验方案的能力,以及分析和处理实验数据的能力。
4、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍,使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。
(二)过程与方法目标
1、通过引导学生对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析,让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法,半定量实验的研究方法。
2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
(三)情感态度与价值观目的
1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。
2、通过“认识化学反应的快慢”,“催化剂对化学反应速率的影响”,“温度对化学平衡的影响”等实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习,培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。
三、教学重点、难点
(一)知识上重点、难点
化学反应速率及影响因素;化学平衡的建立。
(二)方法上重点、难点
学会对照实验和半定量实验的实验方法,实践-理论-指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。
四、教学准备
(四)    学生准备
1、预习 第二节 化学反应的快慢和限度。如何描述化学反应的快慢?哪些条件可以影响化学反应的快慢?如何从实验的角度去分析和探讨?是不是所有的化学反应都进行得很完全?化学平衡是一种什么样的平衡体系?如何优化化工生产的条件?
2、将学生每4-5人编为一组,设计“活动·探究”的实验方案。
(五)    教师准备
教学媒体、课件;
五、教学方法
问题推进、分析类比、实验探究
六、课时安排
3课时
七、教学过程
【实验探究】分组实验:镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应
【质疑】1、镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应现象有什么不同?为什么不同?生活或学习过的化学反应中,哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢?
2、实验室制氧气为什么要使用二氧化锰?
【讨论】学生讨论思考上述问题。
【引入新课】从同学们以前所学的化学反应知道,不同的反应有快慢之分,而有些反应需要加热或使用催化剂,这是为什么呢?这就是我们今天要学习的从一个全新的角度去认识化学反应-化学反应的快慢和限度。
【点评】密切结合学生已有的化学反应知识,从“问题”直接引入新课题,使将要学习的内容一目了然,从实验探究入手创设学生积极探究学习的氛围。
【板书】    第二节  化学反应的快慢和限度
【阅读并质疑】阅读教材39-40页“联想·质疑”,如何认识化学反应的快慢?如何表示化学反应的快慢?催化剂在化学反应中有什么作用?
【过渡】在硫酸的工业生产中,二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。说明条件的不同对化学反应有影响,它们是如何影响的呢?
【板书】 一、化学反应的快慢
【媒体显示】“认识化学反应的快慢”的实验设计:
【思考、讨论并质疑】从所给试剂分析能发生哪些化学反应?为什么三种金属的表面积要大致相同?你如何设计实验?如何探讨化学反应快慢与外界因素的关系?
【学生设计】学生讨论、分析所给物质的浓度、状态,设计实验方案
(1)铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验
(2)镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验
(3)铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验
(4)铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验
(5)块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验
(6)块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验
【质疑】通过什么现象了解化学反应的快慢?如何表示化学反应的快慢?
【阐述】化学反应进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反应的快慢。通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢。
【板书】
1、化学反应速率
用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
时间:(如每秒、每分、每小时)
计算公式为=△C / △t
反应速率的单位:mol/(L?s )    mol/(L?min)    mol/(L?h)
【思考】如何认识反应速率?
1、某一反应物的浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6摩尔/升,求该反应的反应速率。
2、在一定条件下N2 + 3H2  2NH3 的反应中,起始C(N2) 为2mol/L,C(H2)为5mol/L, 反应到2分钟时,测得 C(NH3 )为0.4mol/L,(1)分别用N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。 (2)反应到2分钟时C(N2) 为_________, C(H2)_________。
【点评】简单的计算有利于学生对反应速率的认识和理解。
【小结】(1) 现表示的化学反应速率是平均速率,同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,必须注明物质。
(2)起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。
(3) 同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
2A(g) + 3B (g)  C (g) + 4D (g)     ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) =  2 :3 :1 :4