氧族元素

氧族元素   一、素質(zhì)教育目標(biāo) （一）知識教學(xué)點(diǎn) 1．掌握氧族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。 2．掌握氧族元素性質(zhì)遞變與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 3．掌握氧族元素與鹵族元素相似性、差異性及其原因。 （二）能力訓(xùn)練點(diǎn) 通過氧族與鹵族性質(zhì)的比較，培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)、歸納知識的能力，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的思維能力。 （三）德育滲透點(diǎn) 1．  使學(xué)生初步了解保護(hù)臭氧層的意義，加強(qiáng)環(huán)保意識。 2．對學(xué)生進(jìn)行由量變到質(zhì)變，透過現(xiàn)象看本質(zhì)等辯證唯物主義教育。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn) 1．重點(diǎn)   氧族元素質(zhì)遞變規(guī)律及其與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 2．難點(diǎn)   氧族元素與鹵族元素性質(zhì)的比較。 3．疑點(diǎn)  （1）同一族元素?zé)o氧酸與含氧酸強(qiáng)弱變化規(guī)律為何不同？ （2）“元素的非金屬就是氧化性，氧化性就是非金屬性”，這種說法是否正確？ 三、課時(shí)安排          1課時(shí)。 四、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì) 1．畫出氧族元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，比較其相同點(diǎn)、不同點(diǎn)，并預(yù)測其它性質(zhì)。 2．閱讀課本第126頁表6－1，并對氧族元素的性質(zhì)變化規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行分析、討論，最后由學(xué)生歸納總結(jié)。 五、教學(xué)步驟  [引入] 和氧元素一樣和硫、硒、碲、釙元素原子的最外層都有6個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中都易得2個(gè)電子，成為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為氧族元素。今天我們就來認(rèn)識這個(gè)大家族中的各位成員，它們在結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)上有什么相同和不同呢？ [板書]第六節(jié)氧族元素 一、氧族元素的原子結(jié)構(gòu) [板書]元素名稱：氧　　　　　　 硫　　 　　 硒　　　　　　 碲 元素符號：       O　　　　　　 S　　　　　 Se　　　　　　 Te 核電荷數(shù)：       8　　　　　　 16　　　　  34　　　　　　 52 原子結(jié)構(gòu)示意圖： [設(shè)問]氧族元素的原子結(jié)構(gòu)有什么相同與不同？ [回答]1、相同點(diǎn)：原子最外層都有 6個(gè)電子 2、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。 [設(shè)問]元素化學(xué)性質(zhì)主要由原子結(jié)構(gòu)的哪些方面決定？ [回答]由原子的最外層電子和原子半徑?jīng)Q定。 [設(shè)問]最外層電子和原子半徑怎樣決定元素的化學(xué)性質(zhì)？ [回答]最外層電子越多，得電子能力越強(qiáng)，氧化性越強(qiáng)；原子半徑越小，得電子能力越強(qiáng)，氧化性越強(qiáng)。 [設(shè)問]從氧族元素結(jié)構(gòu)的相同與不同，預(yù)測其化學(xué)性質(zhì)有何相似與差異？ [回答]相似：原子最外層都有 6個(gè)電子，易得 2個(gè)電子而表現(xiàn)氧化性。 差異：從O→Te，隨核電荷數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，得電子能力依次減弱，因而氧化性依次減弱。 [總結(jié)并板書]1．原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)： 原子最外層都有6個(gè)電子，反應(yīng)中易得2個(gè)電子，表現(xiàn)氧化性。 2．原子結(jié)構(gòu)不同點(diǎn)： 1）核電荷依次增大。 2）電子層數(shù)依次增多。 3）原子半徑依次增大，得電子能力依次減弱，氧化性依次減弱。 [過渡]下面我們討論氧族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)。 [板書]二、單質(zhì)的物理性質(zhì)。 [指導(dǎo)閱讀]課本第126頁，表6-1，由學(xué)生對物理性質(zhì)進(jìn)行歸納總結(jié)。 [板書]單質(zhì)物理性質(zhì)的變化規(guī)律。 單質(zhì)：O₂         S　　　 Se　　　 Te 顏色：無色　　淡黃色　 灰色　　 銀白色 狀態(tài)：由氣　　　 →　　　　　　 固 密度：由小　　　 →　　　　　　 大 熔沸點(diǎn)：由弱　　 →　　　　　　 強(qiáng) [設(shè)問]單質(zhì)物理質(zhì)的變化規(guī)律與其相對分子質(zhì)量有何關(guān)系？體現(xiàn)了自然界的什么規(guī)律。 [回答]隨著相對分子質(zhì)量的增加，單質(zhì)的顏色由淺到深，密度、熔沸點(diǎn)都逐漸升高，從而體現(xiàn)了自然界由量變到質(zhì)變的變化規(guī)律。 [過渡]前面我們從氧族元素原構(gòu)結(jié)構(gòu)的相同與不同預(yù)測出它們的化學(xué)性質(zhì)既有相似性，又有差異性，首先討論相似性。 [板書]三、單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 1．相似性： [思考]硫有哪些化學(xué)性質(zhì)？ [回答]能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，可與氫氣化合，有可燃性。 [板書]（1）與大多數(shù)金屬反應(yīng)。 （2）均能與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物（H₂R）。 （3）均能在氧氣中燃燒。 （4）氧化物對應(yīng)的水化物都為酸。 SO₂—H₂SO₃　　　　　　 SO₃—H₂SO₄ SeO₂—H₂SeO₃　　　　　 SeO₃—H₂SeO₄ TeO₂—H₂eO₃　　　　　 TeO₃—H₂eO₄ RO₂—H₂RO₃　　　　　　 RO₃—H₂RO₄ （5）都具有非金屬性。 [過渡]氧族元素原子結(jié)構(gòu)的不同和遞變決定了單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異性和遞變性。 [板書]2．遞變性（從O→Te） [指導(dǎo)閱讀]第126頁，表6－1，“氫化物”一欄 [討論]怎樣判斷氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱？ [回答]可通過反應(yīng)條件和反應(yīng)的難易程度來判斷氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱，反應(yīng)條件越容易，反應(yīng)的程度越劇烈，生成的氫化物越穩(wěn)定。 [講述]由課本127頁可看出單質(zhì)與H₂化合的條件由易到難，所以生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性應(yīng)由強(qiáng)到弱。 [板書]（1）氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱。 [討論]氫化物的還原性如何變化？ [回答]氫化物（H₂R）中，-2價(jià)R元素處于最低價(jià)態(tài)，只具有還原性，隨著電子層數(shù)的增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力依次增強(qiáng)，因而氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)。 [板書]（2）氣態(tài)氫化物的還原性逐漸增強(qiáng) [討論]氣態(tài)氫化物水溶液的酸性有何變化規(guī)律？ [分析]影響酸性大小的因素很多，但歸根到底反映在與H原子直接相連的原子，對它的束縛力的強(qiáng)弱上，對H原子的束縛力越弱，釋放H⁺就越容易，因而酸性就越強(qiáng)。 氫化物中原子間結(jié)合方式可用下式表示：H－R，隨著R原子電子層數(shù)的增多，原子半徑依次增大，得電子能力依次減小，對H原子的束縛力逐漸減弱，釋放H⁺的能力逐漸增強(qiáng)，因而氫化物水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)。 [板書]（3）氣態(tài)氫化物水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)。 [討論]最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性如何變化呢？ [分析]最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物可表示為H₂RO₄，原子間的結(jié)合方式可用下式表示：H－O－R，可見含氧酸的強(qiáng)弱應(yīng)主要取決于O原子對H原束縛力的強(qiáng)弱。隨著R原子半徑依次增大，R對O原子的束縛力依次減為，使得O原子對H原子的束縛力依次增強(qiáng)，釋放H+程度由易到難，因而H₂RO₄的酸性依次減弱。所以同族中，同種類型的含氧酸的酸性隨著原子序數(shù)的增加而減弱。如：H₂SO₄＞H₂SeO₄＞H₂TeO₄；H₂SO₃＞H₂SeO₃＞H₂TeO₃。 [板書]（4）最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱。 （5）非金屬性逐漸減弱。 [設(shè)問]可通過哪兩個(gè)反應(yīng)事實(shí)來說明氧的非金屬性強(qiáng)于硫？ [回答]1）S＋O₂     SO₂ 2）2H₂S+O₂     2S+2H₂O [過渡]氧族元素和鹵族元素的性質(zhì)有哪些相似點(diǎn)和不同點(diǎn)？ [板書]四、氧族元素與相應(yīng)的鹵族元素的比較 [講述]以硫、氯兩種元素為例，首先對它們的原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。 [板書]一、原子結(jié)構(gòu)的比較 [提問]畫出硫元素和氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖 [提問]二者在結(jié)構(gòu)上有哪些相同與不同？ [回答]電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)不同。 [追問]它們的原子半徑相同嗎？為什么？ [回答]原子半徑除受電子層數(shù)影響外，還受核電荷數(shù)影響，核電荷數(shù)越大，原子核對外層電子的引力越大，則其半徑越小。因硫的核電荷數(shù)比氯小，所以硫的原子半徑比氯大。 [總結(jié)并板書]1．原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)： 1）電子層數(shù)相同。 2）最外層電子較多，均易得電子表現(xiàn)氧化性。 2．原結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)： 1）核電荷數(shù)：氧族＜鹵族。 2）原子半徑：氧族＞鹵族。 3）最外層電子數(shù)：氧族＜鹵族。 4）得電子能力：氧族＜鹵族。 5）氧化性：氧族＜鹵族。 [過渡]鹵族與氧族結(jié)構(gòu)的相似與不同也必然決定它們性質(zhì)上的相似與不同，下面比較它們的化學(xué)性質(zhì)。 [板書] 二．化學(xué)性質(zhì)的比較 [提問]二者有哪些相似的化學(xué)性質(zhì)？ [回答并板書] 1、相似性 1）都與絕大多數(shù)金屬化合。 2）都能形成氣態(tài)氫化物。 3）最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物均為酸。 4）均具有非金屬性。 [提問] 二者有哪些不同的化學(xué)性質(zhì)，舉例說明二者氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性有何不同？ [回答]H₂與Cl₂經(jīng)點(diǎn)燃生成HCl，而S與H₂必須加熱到一定溫度后才可生成H₂S，生成的H₂S在300℃時(shí)又發(fā)生分解，所以HCl穩(wěn)定性強(qiáng)于H₂S。 [板書] 2、差異性 1）氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：氧族（H₂R）＜鹵族（HR） [提問]本例說明二者最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性有何不同？ [回答]H₂SO₄是強(qiáng)酸，而HClO₄是最強(qiáng)酸（含氧酸中）。所以HClO₄強(qiáng)于H₂SO₄ [板書]          2）最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化合物酸性：氧族（H₂RO₄）＜鹵族（HRO4）。 3）非金屬性：氧族＜鹵族 [討論]怎樣從反應(yīng)事實(shí)上證明氟的非金屬性強(qiáng)于氧？ [回答]2F₂+2H₂O==4HF+O₂↑ [討論]怎樣從反應(yīng)事實(shí)上證明氯的非金屬性強(qiáng)于硫？ [回答]H₂S+Cl₂==2HCl＋S [板書]課堂練習(xí) 1．對氧、硫、硒、碲四種元素，下列說法中，不正確的是（D）。 A．最外層電子數(shù)相等    B．原子半徑依次增大  C．陰離子的還原性依次增大 D． 由于核電荷數(shù)增大，核對最外層電子引力也依次增大 2．下列關(guān)于硒的敘述中，不正確的是（B）。 A．硒可以跟鈉組成化合物Na₂Se   B．硒化氫的水溶液呈強(qiáng)酸性 C．亞硒酸是一種中強(qiáng)酸    D．硒化氫在空氣中燃燒生成二氧化硒 3．下列氫化物的還原性由強(qiáng)到弱排列順序中，正確的是（A）。 A．H₂Se＞H₂S＞HI＞HBr＞HCl   B．H₂S＞H₂Se＞HI＞HBr＞ HCl C．HI＞HBr＞ HCl＞H₂S＞H₂Se   D．H₂Se＞H₂S＞HCl＞HBr＞HI 4．釙是原子序數(shù)最大的氧族元素，推測釙及釙的化合物最不可能具有的性質(zhì)是（D）。 A．釙是能導(dǎo)電的固體   B．釙的氧化物的水化物至少有兩種 C．釙與氫氣不能直接化合   D．釙的氫化物很穩(wěn)定

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