资源简介

优秀教案系列
实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变
教学目标
1.使学生掌握同周期、同主族元素性质的递变规律。
2.让学生理解原子结构与元素性质的密切关系,体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的重要作用。
3.通过“实验探究”“观察思考”,培养学生的实验能力以及对实验结果的分析、处理和总结能力。
评价目标
1.通过实验设计与分析,诊断学生对同周期、同主族元素性质的递变规律的掌握情况。
2.通过卤素单质间的置换反应,检测学生对氧化还原反应、离子反应、元素周期律的掌握情况。
重点、难点
同周期、同主族元素性质的递变规律。
教法、学法
情境化教学、任务学习、问题引导、交流讨论、小组实验。
课时安排
建议1课时。
教学准备
仪器:试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火柴。
试剂:镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、氨水、2 mol·L-1 NaOH溶液、2 mol·L-1盐酸、酚酞溶液、蒸馏水。
主题 教师活动 学生活动 设计意图
课题引入 　　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”,后来该元素被德国化学家文克勒发现,将其命名为“锗”。你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗 要想深入地理解元素周期表中元素之间的内在联系,需搞清楚同周期元素和同主族元素性质的递变规律。本节课我们共同探索同周期、同主族元素性质的递变。 　　【回答】通过元素周期表。 　　激发学生的学习欲望,引导他们关注元素周期表的重要作用。
自主学习 　　请同学们完成自主学习内容。 　　【展示】写出Cs与水反应的化学方程式,写出溴与Fe2+反应的离子方程式,并陈述理由。 　　引导学生总结结构与性质的关系,巩固氧化还原反应理论。
知识回顾 　　引导学生总结判断元素金属性、非金属强弱的方法。 　　【展示】完成选择题,并陈述理由。 　　巩固元素金属性、非金属强弱的方法,为下面实验设计做准备。
一、探究同主 族元素性质 的递变 回顾氯、溴、碘的原子结构,它们有什么相似性和递变性 由它们结构的相似性和递变性可以预测元素有什么性质 如何用实验验证你的结论 小组交流讨论,并根据提供的试剂设计实验。 下面请大家分组实验。 继续提出问题,实验中所用氯水为什么要用新制的 【展示】氯、溴、碘的原子结构的相似性和递变性。通过结构预测氯、溴、碘性质的相似性和递变性。 【讨论、设计】得出结论:可以通过对比卤素单质的氧化性或其简单阴离子的还原性来比较非金属性的强弱。学生展示实验方案。 【实验验证】完成实验,记录现象,得到结论,完成表格,汇报成果。展示。 【交流讨论】与NaBr溶液、NaI溶液反应的物质是氯水中的氯气,久置氯水会变为稀盐酸。 引导学生通过结构预测性质。 培养学生协作及归纳总结能力。训练学生组织语言及表达能力,并能够选择合适的试剂实验验证。 培养学生观察现象、提出问题、分析问题、解决问题的能力。能根据现象做出合理结论。 培养学生根据已有知识分析问题、解决问题的能力。
二、探究同周 期元素性质 的递变 　　从原子结构角度分析,电子层数相同、最外层电子数不断增加的同周期元素,化学性质上有什么递变规律 以第三周期元素为例。 根据你对Na、Mg、Al性质的了解和所提供的实验药品,设计实验方案来验证对Na、Mg、Al失电子能力的预测。小组交流讨论。 大家分组实验,强调使用镁条时要用砂纸打磨掉表面的氧化膜。 通过上面的实验探究及课本中关于钠、钾的实验,第三周期Si、P、S、Cl对应的最高价含氧酸的酸性比较,你得出了什么结论 总结决定物质性质的因素及科学研究物质性质的程序。 　　【展示】第三周期元素原子结构的相似性和递变性。 【讨论、设计】小组交流讨论,学生展示实验方案。 方法一:Na、Mg、Al分别与水(或酸)反应。 方法二:在与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,并分别做MgCl2、AlCl3溶液与NaOH溶液的反应。 【实验验证】完成实验,记录现象,得到结论,完成表格,汇报成果。展示。 【总结】同周期元素性质的递变。展示。 【反思】研究物质性质的程序:理论预测→设计方案→实验验证→得出结论。 　　让学生熟练掌握预测物质性质的方法。 让学生掌握验证元素金属性强弱的方法。在争论中提高认识,激发学生的学习兴趣。 培养学生从大量的实验现象和事实中归纳总结的能力。 使学生更加热爱科学,相信实践出真知的道理。
评价反馈 　　请同学们完成对应评价反馈练习。 　　完成练习。 1.同主族元素性质的相似性、递变性。 2.同周期元素性质的递变性。 展示答案,并解释原因。 　　检测学生是否会利用同主族、同周期元素性质的相似性、递变性解决问题。
小结 　　对本节课内容进行总结。 　　【反思回顾】原子结构决定元素的性质,元素周期律是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。科学探究物质性质,实践出真知。
1.已知硒与氧、硫同主族,与溴同周期。下列关于硒的叙述中正确的是(　　)
A.硒的原子序数为34
B.硒的氢化物比HBr稳定
C.硒的非金属性比硫的强
D.硒的最高价氧化物的水化物显碱性
2.下列事实能判断金属元素甲的金属性一定比乙的强的有(　　)
①甲单质能与乙盐的溶液反应并置换出乙　②甲、乙两元素原子的最外层电子数相同,且甲的原子半径小于乙的　③甲、乙两短周期元素原子的电子层数相同,且甲的原子序数小于乙的　④甲、乙两元素的最高价氧化物水化物的碱性:甲>乙　⑤两单质分别与氯气反应时生成的阳离子,甲失去的电子数比乙的多
A.①②③④⑤ B.② C.②⑤ D.①③④
3.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是(　　)
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX溶液中置换出来
4.研究表明26Al可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素的金属性强弱的方法是(　　)
A.比较这两种元素的单质的硬度和熔点
B.在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氨水
C.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
D.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
5.下列各组物质的性质比较,不正确的是(　　)
A.酸性强弱:HIO4>HBrO4>HClO4 B.原子半径大小:Na>S>O
C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH D.金属性强弱:Na>Mg>Al
参考答案:
1.A　2.D　3.C　4.C　5.A
可以通过单质间的置换反应,比较元素金属性或非金属性的强弱。若想证明非金属性:Cl>S,请设计简单实验。
物质结构和元素周期律是重要的化学理论知识,通过学生设计实验、动手实验可以使学生深入理解已学元素化合物知识及其相互间的联系。以元素金属性、非金属性强弱判断模型为理论依据,以氧化还原反应、离子反应为辅助开展探究活动,由理论到实践,锻炼学生的思维能力和动手能力。
探究同主族元素性质的递变实验中进行了微型化处理,可以最大程度地降低实验对环境的影响。同时实验在点滴板上进行操作,在白色背景的衬托下,可以让学生观察到非常明显的颜色变化,中间要引导学生对比颜色变化,培养其观察能力。
本节有很多学生交流讨论、合作实验的内容,学生在讨论中提高认识,在实验中培养协作能力,知识由感性层面逐步上升到理性层面,使学生更加热爱科学,相信实践出真知。
实验活动3　同周期、同主族元素性质的递变
微型化学实验
随着新时代教学发展的改革,以教师演示实验为主的实验教学逐渐演变成以学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的微型实验教学。化学实验的微型化培养了学生的环保意识、资源意识、安全意识和创新意识。由于微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点,使每个学生都有条件装备自己的化学实验箱。这就为改革化学课堂教学提供了方便与可能。实践证明,微型化学实验对中学化学教学的改革主要有如下优点:
1.可使绝大多数学生都有动手做实验的机会,改变过去那种“一人做、大家看”的局面;使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式;使多年来提倡的“启发式”“学生为主体、教师为主导”的教学方法得以实现。
2.极大地培养了学生学习化学的兴趣。由于微型实验既安全又节约,教师可以放心地让学生一人一组做实验。通过亲手做实验,可以帮助学生理解和形成化学概念,培养观察和实验能力,同时,有效地激发了学生学习化学的兴趣。
3.使随堂实验、实验室分组实验、家庭小实验和课外活动实验等都得以开展。
4.有利于培养学生既动脑又动手、理论联系实际和解决实际问题的能力。
5.有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神。
6.对办学条件较差,缺少仪器、药品和实验设备的农村中学,促进了其对化学实验代用仪器、药品的开发和推广。
7.能改善实验室环境。可大幅度地减少实验室空气和水体排放污染,有益于师生的健康。
当然,微型化学实验也有它的不足之处。例如,较忽视基本操作的规范性,较少考虑实验中有关的安全因素等。因此,微型实验虽然具有许多优越性,但也并不是所有实验都可用之代替。在教学中,应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,这样可以发挥更好的教学效果。
1.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:XC.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
2.2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(　　)
W
X Y Z
A.原子半径:WB.常温常压下,Y单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:ZD.X的最高价氧化物对应的水化物是强碱
【答案】D
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