苏教版高中化学必修(2)全册教案.pdf
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1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书化学化学 2 2参考教案参考教案(教学设计教学设计)20072007 年年 2 2 月月 8 8 日日1专题专题 1 1微观结构与物质的多样性微观结构与物质的多样性第一单元第一单元核外电子排布与周期律核外电子排布与周期律一、教学目标与教学设计的核心问题在化学 1 的基础上,学生已对原子结构、核外电子排布及元素的金属性和非金属性有所了解。本单元则较为系统地学习核外电子排布与周期律的重要原理和规律。本教案侧重引导学生,在学习相关知识的同时,让学生理解:(1).科学家得出元素周期律所用的思维方式与方法。重点有归纳与演绎。(2).利用原子结构更好的学
2、习元素周期律与元素周期表。(3).利用元素周期表的典型应用示例,认识科学理论的应用价值。二、教学目标1.知识与技能:(1).了解 1-18 号元素核外电子排布及相应的规律,并能用原子结构示意图表示上述元素的核外电排布。(2).认识元素周期律,了解核外电排布与元素金属性、非金属性、化合价、原子半径的周期性变化。(3).了解周期表的基本结构,了解主族元素在周期表中的位置与其原子结构及性质之间的关系。知道同周期、同主族元素性质的变化趋势及规律。2.过程与方法:(1).利用原子半径的周期性变化、钠镁铝的活泼性顺序、氢化物的热稳定性变化趋势、同周期元素化合价上升等,学习归纳思维方法。(2).利用元素周期
3、表的应用学习演绎思维方法。3.情感态度与价值观利用元素周期表及元素周期律发现简史,学习科学研究中的去伪存真,培养学生的创新意识。4.教学重点:(1).1-18 号元素核外电子排布。(2).元素周期律。(3).元素周期表的基本结构。5.教学难点:元素周期律三、教学过程板书 第一课时第一课时原子核外电子的排布原子核外电子的排布 问题情景画出 1-18 号所有元素的原子结构示意图。问题与探究按某些共同特征,将上述18 种元素分组,说明你分组的依据及优势(注意:不能与图1-2 重复)例如:可以按核外电子偶数分组,可以按单质状态分组。小结科学理论来自于客观事实。但科学理论在被证实之前,会有很多瑕疵,从简
4、单到复杂,是所有科学理论的发展路线。2问题与讨论图 1-2 中核外电子排布依据的规律主要有以下几个要点:板书1.元素核外电子排布所遵循的规律(1).核外电子依据电子能量的高低不同划分电子层(K、L、M、N、O、P、Q 或 n=1、2、3、4、5、6、7)。离核近的电子层能量低,离核远的电子层能量高。(2).电子总是尽先占据能量最低的电子层。2(3).各层最多可容纳的电子数为2n(n=1、2、3)(4).最外层最多不超过 8 个电子思考(1).依据上述规律解释 Na为什么不是(2).上述规律能否解下列现象。(见表 1-1)?Xe 的原子结构示意图,为什么不是或答案(1).最外层不超过 8 个电子
5、。(2).次外层不超过 18 个电子。上述规律只是核外电子排布规律中的主要几条。各规律之间在同一原子中互相不冲突,即科学理论解释自然现象时,不能有互相矛盾之处。思考与讨论(1)、依据图 1-2 分析,金属元素与非金属元素在原子结构上有什么区别。金属元素原子最外层电子数比较少。但最外层电子数较少,不一定是金属元素。(2)、依据Na、Mg、Al 等原子核外电子排布及其金属的活泼性关系,预测Li、Be 的金属性强弱。(上述结论可以推广到所有元素吗?)(3)、依据几种常见元素C、N、O、Na、Mg、Al、P、S、Cl 等,讨论元素的化合价与原子结构的关系。作业已知铁原子、亚铁离子、铁离子的核外电子排布
6、如下图所示:、。说明上述原子结构示意图与核外电子排布规律有无冲突?板书 第二课时第二课时元素周期律元素周期律 3问题与探究分析 1-18 号元素的电子层数,最外层电子数与核电荷数三者之间的关系。问题与讨论画出一个直角坐标,把 1-18 号元素的核电荷及其最外层电子数,标在该直角坐标中,然后把这些点逐一用线条连在一起。(1)、说明你所画出的图包含的信息及化学意义。(2)、该图能否说明各元素核外电子排布具有规律性?板书1.原子序数:元素按核电荷数由小到大顺序编号。思考题指出自然界有那些现象具有循环重复的特征。说明元素核外电子排布的周期性变化特征。2.元素核外电子排布具有周期性变化:随着核电荷数递增
7、,元素原子最外层电子数由1 逐渐增加到 8(HHe 为 12)。这种重复在现有全部元素中无一例外。问题与讨论在一个直角坐标中,把表 1-2 中各元素的核电荷及其原子半径标出,并用线条连接。把所得到的图与前边所画的图(核电荷-最外层电子数)比较,找出二者之间的关系。结论核外电子排布与元素原子半径均呈现周期性变化,且二者之间呈对应关系。板书元素原子半径,随其核外电子排布的周期性变化而变化。问题与讨论在一个直角坐标中,标出各元素的主要化合价及核电荷数,并用线条将各点之间连起来。所得图与前边二个图做对比,找出三者之间的关系。结论核外电子排布与元素主要化合价均呈周期性变化,且二者之间呈对应关系。板书3.
8、元素主要化合价随核外电子排布的周期性变化而变化。作业(1)、为什么研究元素原子半径及其化合价时,都把稀有气体元素排除在外?如果把稀有气体的原子半径及化合价与其他元素一同研究,则上述规律应如何修改?(2)、总结一下3-9 号元素,11-17 号元素化合价的变化规律。说明这两组元素化合价有什么不同之处?板书 第三课时第三课时元素周期律元素周期律 问题与情境4元素核外电子排布,原子半径、化合价都呈现周期性变化。这对元素性质有着直接的影响,这种影响也表现出相应的周期性。问题与探究元素核外电子排布的周期性变化,导致元素金属性、非金属性也呈周期性变化。哪些事实能证明这一结论。得出这一结论用的是什么方法?板
9、书4.金属性与核外电子排布的关系实验探究 1分别完成钠、镁、铝与水的反应。如果不反应,可以将镁、铝表面的氧化物除去并加热。板书2Na 2H2O 2NaOH H2剧烈反应Mg 2H2O Mg(OH)2 H2微弱反应Al与水不反应(无现象出现)思考与讨论上述反应可以说明 Na、Mg、Al 的金属性顺序吗?这一结论与元素原子半径的周期性变化,在说明问题上,哪一种方法更为准确?结论上述反应中钠、镁分别失去一个电子、二个电子,都做还原剂。从反应的剧烈程度看,失电子能力:钠镁。原子半径的周期性变化用到具体半径数据,属定量方法。金属活泼性的比较,无法用数字比较,属于定性研究。实验探究 2但如用金属单质与水反
10、应,区分镁、铝的金属性,差别并不明显。现改为用镁,铝分别与同浓度的稀盐酸反应,研究相应的差别。板书Mg+2HCl=MgCl2+H2 比 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 更剧烈。结论上述反应说明镁比铝更易失电子,金属性更强。思考题(1)、上述研究钠、镁、铝的金属性初步得出的结论为,金属活泼性顺序为钠 镁铝。把这一事实与碱性强弱顺序氢氧化钠氢氧化镁氢氧化铝对比,可得出什么样的对应关系,如何验证这一对应关系,是否具有普遍性?(2)、初中所学的金属活动顺序表,可以预测金属元素之间相互能否置换。但对钠、镁、铝之间的相互置换却无法用实验加以证实。试讨论可能的原因。板书金属性越活泼,相应的最高价氧化
11、物的水化物的碱性越强。小结金属活泼性比较的几个指标。(1)、单质与水或酸反应比较的反应的差别。(2)、金属元素之间的置换。(3)、比较最高价氧化物的水化物的碱性。5板书5.元素非金属性与核外电子排布的关系问题与讨论依据以下事实(1)硅、磷、硫、氯气等与氢气的反应差别,(2)气态氢化物的热稳定性,结合原子结构知识,合理解释元素非金属顺序:硅磷硫氯。思考与讨论已知硅、磷、硫、氯,最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序为:硅酸磷酸硫酸溴碘。(4)、它们气态氢化物的热稳定性顺序为:氟氯溴碘。(5)、它们最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序为:氯溴碘。结论同主族元素,随着核电荷数递增,电子层数逐渐增加,原子半
12、径逐渐增大,原子失去电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱;元素金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。思考题根据氮、磷、砷在周期表中的位置,对以下各物质的性质排序(1)热稳定性:PH3、NH3、AsH3。(2)酸性强弱:H3PO4、HNO3、H3AsO4。作业砹,原子序数 85,是一种人工放射性元素,化学符号源于希腊文,原意是“不稳定”。化学性质与碘类似。试较为详细地描述其金属性与非金属性,最高价氧化物水化物酸性,氢化物的热稳定性等,并与其它卤素加以比较。板书 第五课时第五课时元素周期表及其应用元素周期表及其应用 思考与讨论依据元素周期表,回答下列问题。(1)、主族元素,副族元素所在的区域。(2)、
13、金属元素、非金属元素所在的区域,以及二者的分界线。(3)、了解过渡元素,所在的区域及其核外电子排布特征。问题情景铝,硅处在第三周期的金属与非金属分界线两侧。处于该分界线二侧的元素,既有一定的金属性又有一定的非金属性。问题与探究已知有如下反应式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2Si+HCl=不反应。3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O依据上述反应事实,解释铝,硅是否同时具有金属性与非金属。结论:铝的金属性较为明显。铝、硅、硫、氯
14、单质均可与碱反应。铝、硅单质与碱反应有氢气产生,明显不同于硫、7氯气与氢氧化钠的反应。说明它们有一定的非金属性。问题与讨论为什么制造半导体材料的元素,集中在金属与非金属元素分界线两侧?结论金属一般是导体,非金属单质一般不导电(石墨等少数非金属单质例外)。在金属与非金属元素分界线两侧的元素,既具有一定的金属性,又具有一定的非金属性,故其单质适合制造半导体材料。问题情景门捷列夫据其提出的元素周期律,所画出的元素周期表,尚有许多空格。他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。例如,门捷列夫预测的类铝、类硅元素的有关资料如下:类铝(1871 年门捷列夫的预言)1、原子量约为 682、比重约为 5.9-6
15、.03、熔点应很低4、不受空气的侵蚀5、将在酸液和碱液中逐渐溶解6、其氢氧化物必能溶于酸和碱中7、能生成类似明矾的矾类8、可用分光镜发现其存在类硅,门捷列夫 15 年前预言1、原子量约为 722、比重约为 5.53、氯化物比重大约是 1.91886 年德国人温克勒尔发现锗的实际值1、原子量为 72-732、比重等于 5.473、氯化物比重 1.887镓(1875 年布瓦博德朗发现镓后测定)1、原子量为 69.722、比重等于 5.9403、熔点为 30.15 C4、灼热时略起氧化5、在各种酸液和碱液中逐渐溶解6、氢氧化物为两性,能溶于强酸和强碱中7、能生成结晶较好的镓矾8、镓是用光谱分析法发现
16、的上述现象表明科学理论的一个重要价值,在于它能预测未知的事实。问题与讨论各种化学现象中,存在一个重要的规律,这一规律就是物质的结构决定物质的性质。试指出如何根据原子结构的特征,确定元素金属性、非金属性的强弱。结论元素电子层数较多,最外层电子数较少,则金属性较强;元素电子层较少,最外层电子数较多,则非金属性较强。思考题元素周期表中蕴含着一个重要的哲学观点。当物质的某些性质在数量上发生改变,到一定程度后,这些性质会发生明显的改变。在周期表中,找出对应的现象。结论同周期元素,核电荷数增多,元素金属性减弱,非金属性增强。同主族元素,电子层数增多,元素金属性增强,非金属性减弱。作业1865 年,英国化学
17、家纽兰兹提出了八音律。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列成表,发现元素的性质有周期性的重复,第八个元素与第一个元素性质相近。下表选取了其中的三个纵列。试指出:(1)该表与课本中元素周期表的的主要差别,8(2)该表前三个纵列中的缺陷。HLiGBoCNO1234567FNaMgAlSiPS891011121314ClKCaCrTiMnFe15161718192021 教学反思教学反思 让学生理解科学研究中科学家的研究方法与思维方式,既是本单元的精髓,也是本单元教学的最大难点。核外电子排布与元素周期律单元练习核外电子排布与元素周期律单元练习一、选择题一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1、下
18、列各组元素按最高正化合价递增排列的是:ANa、F、NBLi、CCBe、Na、MgD Al、C、N2、下列元素的氧化物和氢氧化物都呈两性的是:ASiBMgCAlDS3、下列含氧酸中酸性最强的是:AH2SO4BHClO4CH3PO4DHNO34、按热稳定性递增的顺序排列的一组氢化物是AH2S、NH3、SiH4BH2S、HCl、HFCH2O、H2S、HClDCH4、NH3、PH35、下列各微粒中,核外电子总数相等的是ANa 和 Na+BN2和 CO2CNH4+和 H3O+DH2S 和 H2O6、某短周期元素最外层只有2 个电子,则该元素一定是:A 第 1、2 或 3 周期元素C7、非金属性最强的元素
19、在元素周期表的A右上方B最高正化合价为+2IIA 族元素D金属元素B左下方C右下方9D左上方8、主族元素 R 可形成化学式为 NaRO3的一种盐,则 R 一定是AFBNC第五或第七主族元素D一定是第五主族元素9、A 元素的阳离子、B 元素的的阴离子都具有相同的电子层结构。则 A、B 元素原子序数大小是:ABABABCB=ADA=B+210、R 原子序数是 15,下列关于 R 元素的说法中,错误的是:AR 是第二周期第A 族的元素 BR 的最高正化合价是+5CR 的氢化物分子式是RH3DR 的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性11、下列各组元素中,原子半径依次增大的是:AI、Br、ClBAl
20、、Si、PCO、S、NaDC、N、B12、最外电子层上电子数目最少的微粒是AOBArCNa+DMg13、已知硒元素与氧元素同族,下列关于硒的描述不正确的是AH2SeO4是一种弱酸BSeO3是酸性氧化物C元素的非金属性比氧弱DH2Se 的热稳定性比 HCl 强14、有 X、Y 两种主族元素。下列叙述中能说明X 的非金属性比 Y 强的是AX 原子的电子层数比Y 原子的电子层数多BX 的氢化物的沸点比Y 的氢化物的沸点低CX 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定DX 的阴离子还原性,比Y 的阴离子强15、A、B 两种元素能形成 AB2型化合物,则 A 和 B 的原子序数可能是:A11 和 8B12
21、和 17C11 和 16D 8 和 1216、下列叙述中,正确的是A两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同B两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素C凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布式D阴离子的核外电子排布与上一周期稀有气体元素原子核外电子排布相同二、填空题二、填空题17在MgCl2与AlCl3的混合溶液中滴入少量NaOH溶液,现象是_。10反应的离子方程式。继续加入NaOH 溶液直到过量,有_现象,此反应的离子方程式为_。上述实验说明,Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱的顺序是_。18 元素最高正化合价为+6,其负化合价为_。某元素 R
22、与氢形成的气态氢化物的化学式为 RH3,其最高价氧化物的化学式为_。19书写下列微粒的电子式:(1)NH4+:_;(2)CO2:_。三、推断题:三、推断题:(共共 3030 分分)20.有 A、B、C 三种短周期元素。A+是质子;B 的正、负化合价绝对值相等,在同族元素中其氢化物最稳定;C 的原子核内质子数是B 的价电子数的 3.5 倍。试推断:这三种元素分别是:A_,B_。(用元素符号表示)C 元素的氧化物与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_。四、计算题(本大题共四、计算题(本大题共 1414 分)分)21.主族元素 R 的族序数是其周期序数的2 倍,R 在其最高价氧化物中的质量分数为32
23、0/0。已知 R 原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算,确定R 元素在周期中的位置。答案答案一、选择题一、选择题1D9A二、填空题二、填空题17 产生白色沉淀,Mg2+2OH-=Mg(OH)2Al3+3OH-=Al(OH)3,沉淀部分溶解,Al(OH)3OH-=AlO2-+2H2O,Mg(OH)2Al(OH)3.18.2,R2O52C10A3B11C4B12D5C13D6A14C7A15B8C16B19.(1)(2)20.AH,BC。SiO22OH-=SiO32-+H2O。三、计算题三、计算题1121第 3 周期第六主族。第二单元第二单元微粒之间的相互作用力微粒之间的相互作用力【课标要求】
24、【课标要求】1.知道构成物质的微粒之间存在不同的作用,认识化学键和分子间作用。2.知道离子键,共价键及其形成,知道离子化合物和共价化合物。知道离子,分子,原子可以分别构成离子晶体,分子晶体,原子晶体。3.了解有机化合物中碳的成键特点和成键方式。4.学习用电子式表示离子键,共价键以及离子化合物,共价分子;会用结构式表示共价健以及共价分子。了解可以用球棍模型,比例模型表示分子结构。【教材分析】【教材分析】本单元帮助学生探究构成物质的微粒之间的作用力,重点解释离子键和共价键,学习用电子式表示离子化合物和共价化合物。不同的分子间作用力各不相同,对物质的物理性质有影响。本单元从学生熟悉的物质氯化钠入手,
25、引入离子键的概念,帮助学生认识活泼金属和活泼非金属的原子间能形成典型的离子键。运用原子结构示意图和电子式来形象的表示离子化合物,说明离子化合物的形成过程。在第二个内容中,从学生熟悉的物质氯化氢入手,引入共价键的概念,帮助学生认识非金属和非金属元素的原子间能形成共价键。能运用原子结构示意图和电子式来形象的表示共价化合物,说明共价化合物的形成过程。分子间作用力存在于分子之间,它也是微粒之间的一种作用力,它对物质的物理性质有影响。教材中将分子间作用力和物质的溶沸点高低联系起来,使学生对分子间作用力和物质性质之间的关系有具体的认识。而且,教材中还介绍了氢键,使学生对一些特殊物质的反常的熔沸点有所了解,
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