高一化學(xué)必修一鹵素教案及練習(xí)題
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,時(shí)常要開展教案準(zhǔn)備工作,編寫教案有利于我們弄通教材內(nèi)容,進(jìn)而選擇科學(xué)、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。教案要怎么寫呢?以下是小編幫大家整理的高一化學(xué)必修一鹵素教案及練習(xí)題,歡迎大家分享。
教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生掌握鹵族元素性質(zhì)變化的規(guī)律。
2.使學(xué)生了解可逆反應(yīng)的涵義。
3.使學(xué)生對鹵化銀的性質(zhì)、用途及碘與人體健康等知識有一個(gè)大致印象。
4.通過對鹵素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的對比,培養(yǎng)學(xué)生比較、分析、歸納問題的能力。
5.認(rèn)識鹵素的一些特殊性質(zhì)。
教學(xué)重點(diǎn)
鹵素性質(zhì)的比較。
教學(xué)難點(diǎn)
通過鹵素性質(zhì)的比較,總結(jié)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律。
教學(xué)方法
啟發(fā)、歸納、實(shí)驗(yàn)、講解、自學(xué)等。
課時(shí)安排
第一課時(shí):鹵素的物理性質(zhì)及鹵素與氫氣、水的反應(yīng)。
第二課時(shí):鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng),鹵化銀和碘化合物的知識。
教學(xué)用具
第一課時(shí):投影儀、保存少量液溴的試劑瓶、封有碘的玻璃管、I2固體、溴水、碘水、酒精、CCl4溶液、酒精燈、試管夾、火柴。
第二課時(shí):投影儀、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、膠頭滴管。
教學(xué)過程
【第一課時(shí)】
[師]請同學(xué)們畫出FCl的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
(請一學(xué)生到黑板上板演)
[生]F:Cl:
[問]氟、氯在原子結(jié)構(gòu)上有什么相同點(diǎn)?
[生]最外層都有7個(gè)電子。
[師]在自然界存在的元素中,還有另外四種元素原子的最外層電子數(shù)也是7,它們是氟、溴、碘、砹,我們把這些原子最外層電子數(shù)均為7的元素稱為鹵族元素,簡稱鹵素。
[板書]第二節(jié)鹵族元素(第一課時(shí))
[講解]我們知道,元素的性質(zhì)與原子的結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系。下面我們來分析鹵素原子結(jié)構(gòu)上的異同點(diǎn)。
[投影]鹵素的原子結(jié)構(gòu)
[講解]鹵族元素中的砹是放射元素,在中學(xué)階段不討論。
[學(xué)生分析、比較,總結(jié)并回答,教師板書]
[板書]鹵素原子結(jié)構(gòu)的異同。
相同點(diǎn):最外層均有7個(gè)電子
不同點(diǎn):(1)核電荷數(shù)不同,(2)電子層數(shù)不同,(3)原子半徑不同。
[過渡]鹵素原子結(jié)構(gòu)上的這種相似性與遞變性,是如何反映在元素性質(zhì)上的呢?下面,我們就來學(xué)習(xí)鹵族元素的性質(zhì)。
[板書]一、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
[教師]請大家根據(jù)下表,總結(jié)出鹵素單質(zhì)在顏色、狀態(tài)、密度、熔沸點(diǎn)、溶解性等各方面的遞變規(guī)律。
[投影]表4—1鹵族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)
[學(xué)生根據(jù)上表總結(jié),并回答,教師板書]
顏色:淺深
狀態(tài):氣液固
密度:小大
熔沸點(diǎn):低高
在水中的溶解性:大小
[問]從剛才我們分析上表可以看出:Cl2、Br2、I2等單質(zhì)在水中的溶解度很小,若想要制得Cl2、Br2、I2的濃度較大的溶液,有沒有其他辦法呢?
[師]答案是肯定的,我們可以用改變?nèi)軇┑霓k法來達(dá)到目的。
現(xiàn)在,我把同量的碘單質(zhì)分別加入水和酒精中,請大家仔細(xì)觀察它們的溶解情況。
[演示實(shí)驗(yàn):I2加入盛有水的小燒杯中,攪拌;I2加入盛有酒精的小燒杯中,攪拌]
[講解]由上面的實(shí)驗(yàn)可知,碘單質(zhì)不易溶于水,但卻易溶于酒精。若用溴單質(zhì)做上面的實(shí)驗(yàn),可得出同樣的結(jié)論。也就是說,鹵素單質(zhì)不易溶于水,但卻易溶于酒精,除此之外,它們還易溶于四氯化碳、苯、汽油等有機(jī)溶劑中,故我們有以下結(jié)論:
[講解并板書]鹵素單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑中。
[舉起一瓶CCl4溶液]
[師]大家看!這是一瓶四氯化碳,它是一種無色易揮發(fā)的液體,不溶于水,密度比水大。
[展示溴水和碘水]
[師]這是溴的水溶液和碘的水溶液,現(xiàn)在,我取少量的溴水和碘水,在其中分別加入四氯化碳,請大家注意混合液顏色的變化及分層情況。
[演示實(shí)驗(yàn):在盛有溴水和碘水的試管中分別加入少量CCl4、振蕩]
[請一位同學(xué)描述以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]
[生]在盛有碘水的試管中,混合液分為兩層,上層無色,下層為紫色;在盛有溴水的試管中,混合液也分為兩層,上層無色,下層呈橙紅色。
[師]上述有色溶液便分別是碘的四氯化碳溶液和溴的四氯化碳溶液,位于下層是由于CCl4的密度大于水之故,我們常利用上述現(xiàn)象來判斷溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的存在。
化學(xué)上,我們常常利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來,這種方法叫萃取。如,我們可用CCl4把溴水中的溴和碘水中的碘分別從它們的水溶液中萃取出來。
[過渡]溴和碘除了遵循上述規(guī)律外,還有其各自的特性。
[板書]Br2、I2的特性
[展示盛有少量液溴的試劑瓶]
[講解]在盛有少量液溴的試劑瓶中,充滿了紅棕色的溴蒸氣,說明溴是一種易揮發(fā)的液體,保存時(shí)應(yīng)密閉。又因?yàn)殇逶谒械娜芙舛炔淮,所以保存少量溴時(shí),可在試劑瓶中加入少量的水,以減少溴的揮發(fā),這種保存試劑的方法叫“液封”。
[展示碘升華的實(shí)驗(yàn)裝置]
[師]在這個(gè)密封的玻璃管里,裝有少量的固體碘,現(xiàn)在我加熱此玻璃管,請大家注意觀察。
[演示實(shí)驗(yàn)4—8,碘的'升華]
[問]大家看到了什么?
[生]加熱時(shí),管中的固體碘變成紫色蒸氣。冷卻時(shí),紫色變淺,直至消失,并又得到固體。
[問]這種現(xiàn)象在物理上叫做什么?
[生]叫“升華”
[講解]碘受熱易升華的這個(gè)性質(zhì),可以幫助我們把碘從碘和其他物質(zhì)的混合物中分離出來。如分離碘和氯化鈉的混合物時(shí),可以用加熱使碘升華的方法使其分離。
[過渡]由以上的學(xué)習(xí)我們知道,鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈現(xiàn)出一定的相似性和遞變性,那么,它們的化學(xué)性質(zhì)是否也有著同樣的相似性和遞變性呢?下面,我們就來學(xué)習(xí)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
[板書]二、鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
[講解]我們知道,元素的性質(zhì)決定于元素原子的結(jié)構(gòu),且其化學(xué)性質(zhì)主要決定于元素原子的最外層電子數(shù)。因鹵族元素的最外層電子數(shù)均為7,故它們的化學(xué)性質(zhì)相似;然而,鹵族元素核電荷數(shù)和電子層數(shù)的不同,又導(dǎo)致了它們的原子半徑不同,從而使它們的得電子能力也不相同,這又決定了它們性質(zhì)上的差異性。
從鹵族元素原子的結(jié)構(gòu)上看,在化學(xué)反應(yīng)中它們均易得1個(gè)電子而形成X電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請大家根據(jù)它們的原子結(jié)構(gòu),分析其得電子的難易程度,預(yù)測其單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱的順序。
[生]鹵族元素隨著核電荷數(shù)的遞增,其原子半徑越來越大,得電子能力也越來越弱,所形成單質(zhì)的氧化性也越來越弱,即F2、Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎2>Cl2>Br2>I2。
[師]回答得十分準(zhǔn)確。
[板書]氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
[過渡]以上是我們從微觀角度分析得出的結(jié)論,事實(shí)上是否是這樣的呢?下面,我們以鹵素單質(zhì)和氫氣的反應(yīng)為例,來進(jìn)行分析。
[板書]1.鹵素與氫氣的反應(yīng)
[師]請大家參考課本有關(guān)內(nèi)容,填寫下表:
[投影]鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)
[學(xué)生看書,請一位同學(xué)把結(jié)果填寫在投影膠片上,呈以下形式]
[講解]分析上表可知,鹵素和H2的反應(yīng)可用通式H2+X2====2HX來表示,反應(yīng)時(shí)按F2、Cl2、Br2、I2的順序,反應(yīng)條件越來越苛刻,反應(yīng)程度依次減弱,形成鹵化氫的穩(wěn)定性也依次減弱,與我們的推測相符。
[板書]H2+X2====2HX (X=F、Cl、Br、I)
[講解]其中H2與I2的反應(yīng)不同于我們以往學(xué)過的化學(xué)反應(yīng),它的特點(diǎn)是在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,我們把這樣的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。
[板書]可逆反應(yīng):同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
[投影練習(xí)]判斷下列各對反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。
[生]第(1)不是,因?yàn)樗鼈儾皇窃谕粭l件下進(jìn)行。第(2)是可逆反應(yīng),因?yàn)樗鼈兊姆磻?yīng)物和生成物互逆,且是在同一條件下進(jìn)行的。
[師]很好!
[過渡]在前面我們曾經(jīng)學(xué)過,Cl2可與水微弱反應(yīng)生成HCl和HClO,它也是一個(gè)可逆反應(yīng),那么,其他鹵素單質(zhì)和水反應(yīng)時(shí),情況是否一樣呢?
[板書]2.鹵素與水的反應(yīng)
[教師]分析鹵素原子的結(jié)構(gòu)可知,鹵素單質(zhì)的性質(zhì)具有相似性,請大家根據(jù)Cl2與水的反應(yīng),寫出其他鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式,并預(yù)測其與水反應(yīng)程度的強(qiáng)弱。
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視]
[請一位同學(xué)上黑板書寫]
[學(xué)生草寫板書](1)F2+H2O HF+HFO
(2)Br2+H2O HBr+HBrO
(3)I2+H2O I+HIO
[師]上述反應(yīng)(1)是不符合客觀事實(shí)的,這是由于F2是所有非金屬單質(zhì)中氧化性最強(qiáng)的,它可與水劇烈反應(yīng)生成氫氟酸和氧氣,鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)的方程式可表示如下:
[板書]X2+H2O HX+HXO (X2=Cl2、Br2、I2)
2F2+2H2O====4HF+O2
[結(jié)論]F2、Cl2、Br2、I2與水反應(yīng)的程度是依次減弱的。F2和水的反應(yīng)比較特殊,這提醒我們在學(xué)習(xí)的過程中,除了注意一般規(guī)律以外,還要注意一般之中有特殊,即所謂“抓規(guī)律,記特殊”。
[問題探究]1.分析F2與水反應(yīng)中的氧化劑和還原劑,并比較F2與O2的氧化性強(qiáng)弱。
2.裝液溴的瓶內(nèi)液面以上空間常呈紅棕色,為什么?而溴水長期存放,橙色就會消失,又是什么原因?
[學(xué)生活動(dòng)]分組討論、分析,由兩個(gè)同學(xué)分別回答:
同學(xué)一:由F2和H2O的反應(yīng):
可知F元素得電子為氧化劑,H2O中的氧元素失電子是還原劑;又因?yàn)檠趸瘎?F2)的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物(O2)的氧化性,故F2的氧化性強(qiáng)于O2。
同學(xué)二:裝液溴的瓶內(nèi)液面以上空間之所以呈紅棕色主要是因?yàn)殇宓姆悬c(diǎn)低,常溫下溴易揮發(fā)而使瓶內(nèi)呈紅棕色。而溴水長期存放時(shí)一方面溴易揮發(fā),另一方面Br2與水反應(yīng)生成無色的HBr和HBrO,從而橙色消失。
[本節(jié)小結(jié)]鹵素單質(zhì)隨著原子核電荷數(shù)的增加,在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)方面均表現(xiàn)出一定的相似性和遞變性。其根本原因在于其原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性。當(dāng)然在一般之中也有特殊。
板書設(shè)計(jì)
第二節(jié)鹵族元素(第一課時(shí))
鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的異同:
相同點(diǎn):最外層均有7個(gè)電子
不同點(diǎn):(1)核電荷數(shù)不同
(2)電子層數(shù)不同
(3)原子半徑不同
一、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
顏色:淺深
狀態(tài):氣液固
密度:小大
熔沸點(diǎn):低高
在水中的溶解性:大小
鹵素單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑中
Br2、I2的特性
二、鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
1.鹵素與氫的反應(yīng)
H2+X2 2HX (X=F、Cl、Br、I)
可逆反應(yīng):同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
2.鹵素與水的反應(yīng)
X2+H2O HX+HXO (X=Cl、Br、I)
2F2+2H2O====4HF+O2
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