高中化学(大纲版)第一册 第四章 卤 素 第二节卤族元素(第一课时)
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备课资料一、氟与人体健康在人体必需元素中,人体对氟的含量最为敏感,从满足对氟的需要到由于氟过多而中毒的量之间相差不多,因此氟对人体的安全范围比其他微量元素窄得多。
所以,要更加注意自然界、饮水及食物中含氟量对人体健康的影响,尤其是工业排放的氟对环境污染和给人类带来的危害。
人们对氟的生理需要量为0.5 mg·d-1~1 mg·d-1,一般情况下,每日摄入的氟大部分来自饮用水。
进入人体的氟并不能完全被吸收,不同状态的氟在人体内的吸收率也不一样,饮用水中氟有90%(质量分数)被吸收。
氟在人体中主要分布在骨骼、牙齿、指甲和毛发中,尤其以牙釉质中含量最多,氟的摄入量多少也表现在牙齿上。
当人体缺氟时,会患龋齿,氟多了又患斑釉齿,如果再多还会患氟骨症等一系列病。
如下表。
含氟量与人体健康龋齿就是俗称为虫牙的牙病,在儿童中最常见。
龋齿发生的原因并不是如通常所说的“糖吃多了,生了虫子,把牙蛀上了窟窿”,而是由于缺氟。
在缺氟的情况下,牙齿的主要成分羟磷灰石[Ca5(OH)(PO4)3]容易受到酸类腐蚀;当人体内有充足氟时,就与羟磷灰石作用,取代其中的羟基而生成氟磷灰石[CaF2·Ca3(PO4)2],这是构成牙釉质的基本成分,氟磷灰石光滑坚硬,耐酸耐磨。
另外氟还能抑制牙齿上残留食物的酸化,因此具有防龋作用。
斑釉质表现为牙釉面有缺乏光泽的白垩状斑块或黄褐色、黑色斑点,有的牙齿的形状还发生变化,如出现条状或点状凹陷。
斑釉质可能由于氟过多防碍了牙齿钙化酶的活性,使牙齿钙化不能正常进行,色素在牙釉质表面沉着使牙齿变色并发育不全。
市场上出售的氟化牙膏含有氟化钠或氟化锶等,有防龋作用,适用于缺氟地点。
是否需要选用这种牙膏最好听取卫生部门或牙医的建议。
二、碘化银与人工降雨大家知道,有雨必先有云,但有云不一定有雨。
自然界过冷云降雨(或雪)是由于云中除小水滴外,还有足够的冰晶——饱和水汽或过冷却水滴在冰核(不溶于水的尘粒)作用下凝华或冻结而形成的冰相胚胎。
(新教材)人教版高中化学必修1第四章第2节《元素周期律》优质说课稿(新教材)人教版高中化学必修一第四章第2节《元素周期律》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版(新教材)高中化学必修1第四章第2节《元素周期律》。
丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。
那么,这些元素之间有什么内在联系吗?它们是如何相互结合形成多种多样的物质呢?最初,人们是通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究的。
随着元素周期表的建立和元素周期律的发现,特别是原子结构的奥秘被揭示,人们从微观角度探索元素之间的内在联系,进一步认识了元素性质及其递变规律,并通过研究粒子间的相互作用,认识化学反应的本质;逐步建立了结构决定性质的观念。
通过第四章学习,从宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任5个方面培养学生化学学科核心素养。
本章共有三节,本课是第二节,主要讲述元素周期律,承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中化学课程标准(2017版2020年修订):【内容要求】“ 3.1 原子结构与元素周期律:结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律,建构元素周期律。
知道元素周期表的结构,以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯,以及碱金属和卤族元素为例,了解同周期和主族元素性质的递变规律。
体会元素周期律(表)在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用。
”二、说教材。
本课是人教版化学必修1第四章《物质结构元素周期律》第二节内容,“元素周期律”是高中化学必修课程中的核心内容之一,是高中一年级学习的重点内容。
本节要在初中知识的基础上进一步加深学习周期表中同周期元素的性质变化规律。
人们从微观角度探索元素之间的内。
2019-2020年高一化学第一册第一册第四章卤素第一节氯气(备课资料)大纲人教版一、氯元素的功与过氯气的发现,推动了氯化学工业的发展,其产品渗透到人民生活、生产各个领域。
氯是人体必不可少的元素。
氯离子在人体内酸碱平衡的调节中起着重要作用。
氯参与胃酸即盐酸的形成。
氯还能激活某些酶,如唾液淀粉酶。
人体细胞外液阴离子中约有60%是氯离子,自xx年冬以来,特别是xx年春,我国出现重大“非典”(SARS)疫性,严重危及人民生命安全。
而含氯的“84消毒液”对SARS病的冠状病毒具有较好的消毒作用。
但有不少氯的化合物是严重的污染物。
如卤代烷污染水体,饮用遭此污染的水,长期蓄积会诱发癌症;DDT和666等含氯杀虫剂污染食品和土壤;二氯二氟甲烷(俗称氟利昂)破坏臭氧层。
氯气曾作过化学战剂,第一次世界大战中曾大量使用,以后又作为制造光气(COCl2)和芥子气(C2H4Cl)2S等战芥的原料。
氯之功过在于掌握在何人之手和开发利用到何种程度。
二、关于氯的知识的几点补充1.氯水成分的复杂性造成氯水性质的多样性,要能正确判断所加物质与氯水中哪些成分发生了反应(见下表)氯水的成分和性质3.制取干燥、纯净气体的设计由反应方程式气体发生装置由反应物和生成物的性质可能含有的杂质由杂质的性质净化装置由所制气体的性质收集气体的方法有毒气体要注意尾气的吸收,中学教材中涉及到的尾气处理方法有两种:一种是点燃法,如CO通过点燃转化成CO2;一种是用液体吸收,如Cl2可用浓碱液吸收,HCl可用水吸收。
关于Cl2的制取:1.实验室制氯气,如果无MnO2可用KMnO4代替,且反应不需加热,反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O2.收集方法:Cl2可用向上排空气法,也可用排饱和食盐水来收集。
3.Cl2的工业制法:电解饱和食盐水2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑4.为什么可用排饱和食盐水收集氯气?把氯气通入水中,氯气溶于水,溶解的氯分子可部分地发生下列反应:Cl2+H2OHCl+HClO因此,我们不用排水取气法收集氯气,但为什么可以用排饱和食盐水的方法收集氯气呢?氯化钠是强电解质,在水中全部电离成Cl-和Na+。
高中化学(大纲版)第一册第四章卤素第二节卤族元素(第一课时)从容说课本节是在前一节的基础上,以对比的方式介绍卤族元素在结构和性质上的相似性和递变性,并进一步总结出其间的联系。
从相似性入手,重点介绍共性所包含的个性,最后以递变性结束,自然而然地体现出元素族的特点。
另外在选学的内容中还介绍了含卤化合物的主要用途,包括卤化银和碘与人体健康的有关知识。
这对于学生较全面地认识卤族元素、认识学习化学的意义及提高学习兴趣等均有重要作用。
本了课的重点是卤素性质的比较,难点是通过卤素性质的比较,总结卤素性质的递变规律。
因此,本节课采用启发、归纳、实验、对比等教学方法来达到教学目标。
对卤素化学性质的学习是通过先理论推测,再事实验证而得出的。
首先以讨论的形式,引导学生根据已知的卤族元素原子结构上的异同及氯的性质,从结构与性质的有关系入手,经过比较、分析,对卤族元素化学性质上的相似性和递变性作出推测。
然后,给出结论并提供作为验证依据的事实。
先以卤素与氢气、水的反应为例,将其他卤素与氯气进行比较,抓住反应发生的条件、反应进行的剧烈程度及反应生成物的稳定性等加以对比,在相类似的反应中找出它们的差异和性质的变化规律。
接着,通过两个卤素置换反应的实验,更直接地反映出卤素氧化性的强弱顺序。
最后,概括地对卤素单质化学性质上的差异从原子结构上进行解释。
这是一个师生共同参与的研究、推理过程。
主要目的是为了调动学生学习的积极性、主动性,有利于培养学生的逻辑思维能力,养成科学态度及训练科学方法。
教学目标1.使学生掌握卤族元素性质变化的规律。
2.使学生了解可逆反应的涵义。
3.使学生对卤化银的性质、用途及碘与人体健康等知识有一个大致印象。
4.通过对卤素结构、性质的对比,培养学生比较、分析、归纳问题的能力。
5.认识卤素的一些特殊性质。
教学重点卤素性质的比较。
教学难点通过卤素性质的比较,总结卤素性质的递变规律。
教学方法启发、归纳、实验、讲解、自学等。
课时安排第一课时:卤素的物理性质及卤素与氢气、水的反应。
第二课时:卤素单质间的置换反应,卤化银和碘化合物的知识。
教学用具第一课时:投影仪、保存少量液溴的试剂瓶、封有碘的玻璃管、I2固体、溴水、碘水、酒精、CCl4溶液、酒精灯、试管夹、火柴。
第二课时:投影仪、溴水、碘水、KI溶液、氯水、NaBr溶液、NaCl溶液、CCl4溶液、AgNO3溶液、稀HNO3、淀粉液、胶头滴管。
教学过程第一课时[引入][师]请同学们画出F、Cl的原子结构示意图。
(请一学生到黑板上板演)[生]F:Cl:+9 2 7 +17 2 8 7[问]氟、氯在原子结构上有什么相同点?[生]最外层都有7个电子。
[师]在自然界存在的元素中,还有另外四种元素原子的最外层电子数也是7,它们是氟、溴、碘、砹,我们把这些原子最外层电子数均为7的元素称为卤族元素,简称卤素。
[板书]第二节卤族元素(第一课时)[讲解]我们知道,元素的性质与原子的结构有密切的联系。
下面我们来分析卤素原子结构上的异同点。
[投影]卤素的原子结构[讲解]卤族元素中的砹是放射元素,在中学阶段不讨论。
[学生分析、比较,总结并回答,教师板书][板书]卤素原子结构的异同。
相同点:最外层均有7个电子不同点:(1)核电荷数不同,(2)电子层数不同,(3)原子半径不同。
[过渡]卤素原子结构上的这种相似性与递变性,是如何反映在元素性质上的呢?下面,我们就来学习卤族元素的性质。
[板书]一、卤素单质的物理性质[教师]请大家根据下表,总结出卤素单质在颜色、状态、密度、熔沸点、溶解性等各方面的递变规律。
[投影]表4—1 卤族元素单质的物理性质[学生根据上表总结,并回答,教师板书]颜色:浅−→−深状态:气−→−液−→−固密度:小−→−大熔沸点:低−→−高在水中的溶解性:大−→−小[问]从刚才我们分析上表可以看出:Cl2、Br2、I2等单质在水中的溶解度很小,若想要制得Cl2、Br2、I2的浓度较大的溶液,有没有其他办法呢?[师]答案是肯定的,我们可以用改变溶剂的办法来达到目的。
现在,我把同量的碘单质分别加入水和酒精中,请大家仔细观察它们的溶解情况。
[演示实验:I2加入盛有水的小烧杯中,搅拌;I2加入盛有酒精的小烧杯中,搅拌][讲解]由上面的实验可知,碘单质不易溶于水,但却易溶于酒精。
若用溴单质做上面的实验,可得出同样的结论。
也就是说,卤素单质不易溶于水,但却易溶于酒精,除此之外,它们还易溶于四氯化碳、苯、汽油等有机溶剂中,故我们有以下结论:[讲解并板书]卤素单质易溶于有机溶剂中。
[举起一瓶CCl4溶液][师]大家看!这是一瓶四氯化碳,它是一种无色易挥发的液体,不溶于水,密度比水大。
[展示溴水和碘水][师]这是溴的水溶液和碘的水溶液,现在,我取少量的溴水和碘水,在其中分别加入四氯化碳,请大家注意混合液颜色的变化及分层情况。
[演示实验:在盛有溴水和碘水的试管中分别加入少量CCl4、振荡][请一位同学描述以上实验现象][生]在盛有碘水的试管中,混合液分为两层,上层无色,下层为紫色;在盛有溴水的试管中,混合液也分为两层,上层无色,下层呈橙红色。
[师]上述有色溶液便分别是碘的四氯化碳溶液和溴的四氯化碳溶液,位于下层是由于CCl4的密度大于水之故,我们常利用上述现象来判断溴单质和碘单质的存在。
化学上,我们常常利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,这种方法叫萃取。
如,我们可用CCl4把溴水中的溴和碘水中的碘分别从它们的水溶液中萃取出来。
[过渡]溴和碘除了遵循上述规律外,还有其各自的特性。
[板书]Br2、I2的特性[展示盛有少量液溴的试剂瓶][讲解]在盛有少量液溴的试剂瓶中,充满了红棕色的溴蒸气,说明溴是一种易挥发的液体,保存时应密闭。
又因为溴在水中的溶解度不大,所以保存少量溴时,可在试剂瓶中加入少量的水,以减少溴的挥发,这种保存试剂的方法叫“液封”。
[展示碘升华的实验装置][师]在这个密封的玻璃管里,装有少量的固体碘,现在我加热此玻璃管,请大家注意观察。
[演示实验4—8,碘的升华][问]大家看到了什么?[生]加热时,管中的固体碘变成紫色蒸气。
冷却时,紫色变浅,直至消失,并又得到固体。
[问]这种现象在物理上叫做什么?[生]叫“升华”[讲解]碘受热易升华的这个性质,可以帮助我们把碘从碘和其他物质的混合物中分离出来。
如分离碘和氯化钠的混合物时,可以用加热使碘升华的方法使其分离。
[过渡]由以上的学习我们知道,卤素单质的物理性质随着核电荷数的递增而呈现出一定的相似性和递变性,那么,它们的化学性质是否也有着同样的相似性和递变性呢?下面,我们就来学习卤素单质的化学性质。
[板书]二、卤素单质的化学性质[讲解]我们知道,元素的性质决定于元素原子的结构,且其化学性质主要决定于元素原子的最外层电子数。
因卤族元素的最外层电子数均为7,故它们的化学性质相似;然而,卤族元素核电荷数和电子层数的不同,又导致了它们的原子半径不同,从而使它们的得电子能力也不相同,这又决定了它们性质上的差异性。
从卤族元素原子的结构上看,在化学反应中它们均易得1个电子而形成X电子稳定结构。
请大家根据它们的原子结构,分析其得电子的难易程度,预测其单质氧化性强弱的顺序。
[生]卤族元素随着核电荷数的递增,其原子半径越来越大,得电子能力也越来越弱,所形成单质的氧化性也越来越弱,即F2、Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序为:F2>Cl2>Br2>I2。
[师]回答得十分准确。
[板书]氧化性:F2>Cl2>Br2>I2[过渡]以上是我们从微观角度分析得出的结论,事实上是否是这样的呢?下面,我们以卤素单质和氢气的反应为例,来进行分析。
[板书]1.卤素与氢气的反应[师]请大家参考课本有关内容,填写下表:[投影]卤素单质与氢气的反应[学生看书,请一位同学把结果填写在投影胶片上,呈以下形式][讲解]分析上表可知,卤素和H2的反应可用通式H2+X2====2HX来表示,反应时按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,反应条件越来越苛刻,反应程度依次减弱,形成卤化氢的稳定性也依次减弱,与我们的推测相符。
[板书]H2+X2====2HX (X=F、Cl、Br、I)[讲解]其中H2与I2的反应不同于我们以往学过的化学反应,它的特点是在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,我们把这样的反应叫可逆反应。
[板书]可逆反应:同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
[投影练习]判断下列各对反应是否为可逆反应。
[生]第(1)不是,因为它们不是在同一条件下进行。
第(2)是可逆反应,因为它们的反应物和生成物互逆,且是在同一条件下进行的。
[师]很好![过渡]在前面我们曾经学过,Cl2可与水微弱反应生成HCl和HClO,它也是一个可逆反应,那么,其他卤素单质和水反应时,情况是否一样呢?[板书]2.卤素与水的反应[教师]分析卤素原子的结构可知,卤素单质的性质具有相似性,请大家根据Cl2与水的反应,写出其他卤素单质与水反应的化学方程式,并预测其与水反应程度的强弱。
[学生活动,教师巡视][请一位同学上黑板书写][学生草写板书](1)F2+H2O HF+HFO(2)Br2+H2O HBr+HBrO(3)I2+H2O I+HIO[师]上述反应(1)是不符合客观事实的,这是由于F2是所有非金属单质中氧化性最强的,它可与水剧烈反应生成氢氟酸和氧气,卤素单质与水反应的方程式可表示如下:[板书]X2+H2O HX+HXO (X2=Cl2、Br2、I2)2F2+2H2O====4HF+O2[结论]F2、Cl2、Br2、I2与水反应的程度是依次减弱的。
F2和水的反应比较特殊,这提醒我们在学习的过程中,除了注意一般规律以外,还要注意一般之中有特殊,即所谓“抓规律,记特殊”。
[问题探究]1.分析F2与水反应中的氧化剂和还原剂,并比较F2与O2的氧化性强弱。
2.装液溴的瓶内液面以上空间常呈红棕色,为什么?而溴水长期存放,橙色就会消失,又是什么原因?[学生活动]分组讨论、分析,由两个同学分别回答:同学一:由F2和H2O的反应:可知F元素得电子为氧化剂,H2O中的氧元素失电子是还原剂;又因为氧化剂(F2)的氧化性强于氧化产物(O2)的氧化性,故F2的氧化性强于O2。
同学二:装液溴的瓶内液面以上空间之所以呈红棕色主要是因为溴的沸点低,常温下溴易挥发而使瓶内呈红棕色。
而溴水长期存放时一方面溴易挥发,另一方面Br2与水反应生成无色的HBr和HBrO,从而橙色消失。
[本节小结]卤素单质随着原子核电荷数的增加,在物理性质和化学性质方面均表现出一定的相似性和递变性。
其根本原因在于其原子结构的相似性和递变性。
当然在一般之中也有特殊。