16（必修2）研究同主族元素的性质（2）（教案1）

skybamboo · 发表于 5 天前

第一章原子结构元素周期律
第三节元素周期表的应用
第二课时研究同主族元素的性质

本课时是教材第一章第三节第二课时的内容，该课时主要研究同主族元素性质的递变规律。首先是在前两节学习原子结构、元素周期表和元素周期律的基础上研究了同周期元素性质的递变规律，本课时继续学习元素周期表的应用，深入研究原子的核外电子排布对同主族元素性质变化的根本影响。其次要在实验和阅读信息的基础上，判断同主族元素性质的递变规律。在之前的学习中，学生已经知道了原子的核外电子排布方式、以及同周期元素原子核外电子排布的规律，但是对于同主族元素性质的递变规律还没有形成系统的概念。通过本课时的学习，学生可以更好地认识同主族元素性质的递变规律，更好地理解元素周期律，为今后元素性质的预测打下坚实的基础。

宏观辨识与微观探析：从微观上核外电子排布的角度理解同主族元素性质的递变规律，从宏观上通过实验现象和结论，通过阅读材料，理解同主族元素性质的递变规律。
科学探究与创新意识：通过对ⅠA族和ⅦA族元素性质的预测，设计实验验证猜想，探究同主族元素性质的递变规律。
科学精神与社会责任：通过对同主族元素性质递变规律的学习，认识化学知识的规律性，理解化学知识从实验到理论，再由理论推测出实验结果的科学精神。

同主族元素性质的相似性和递变性。

学生复习前两节原子核外电子排布，元素周期表和元素周期律的知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件。

【复习回顾】判断元素的金属性和非金属性的方法
【引入】情景一：美国华裔科学家叶军领导一个研究小组成功制造出全球最准确的时钟，两亿年误差不足一秒。它是一个锶原子钟，比铯原子喷泉钟准确的多，估计可大大促进不同的电讯网络的发展，将使全球各地的船只导航变得更为准确。
情景二：许多化学家试图从氢氟酸中提取出单质氟，但都因在实验中吸入过量氟化氢而死，于是被迫放弃了实验。莫瓦桑设计了一整套抑制氟剧烈反应的办法，终于在1886年制得了单质氟，擒获了“死亡元素”。
【投影】锶原子钟和单质氟气
【交流研讨】1.锶位于元素周期表的位置？预测金属锶与水反应的现象？如果实验室有金属锶的话，你认为应该如何保存？
2.氟元素的非金属性在元素周期表中是否是最强的？根据所学知识对比其性质与非金属氯的性质发现了什么？
【学生活动】思考并回答问题。

锶位于元素周期表中第5周期ⅡA族，很活泼，遇水立即燃烧爆炸，保存时要密闭干燥。

氟元素的非金属性在元素周期表中是最强的，跟非金属氯属于同一主族，原子核外最外层电子排布相同，化学性质相似，但是氟的非金属性要强。

【过渡】元素在元素周期表中的位置反映了该元素原子结构的特点以及由此决定的元素的性质，因此可以根据某元素在元素周期表中的位置推测它的原子结构和有关性质。那我们今天就以ⅠA族和ⅦA族为例来学习——研究同主族元素的性质。
【板书】1.3.2 研究同主族元素的性质
【交流研讨】1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以ⅠA族和ⅦA族元素为例，推测同主族元素性质的相似性和递变性。
2.阅读课本P22-24，填写下表。尝试为你的推测寻找证据。
【学生活动】填写表格。

ⅠA族	颜色状态	熔点变化情况	沸点变化情况	单质与水反应情况	单质与氧气反应情况	最高价氧化物对应水化物
						化学式	碱性强弱变化
Li
Na
K
Rb
Cs

ⅦA族	F2	Cl2	Br2	I2
颜色和状态
熔点变化情况
沸点变化情况
最高价氧化物对应的水化物	化学式	－
	酸性强弱变化
与氢气化合的反应条件
与氢气化合的反应程度
与氢气化合的反应难易
氢化物	化学式
	稳定性变化

【讲解】 碱金属元素：
①在物理性质上，大都是银白色金属（Cs除外），硬度都很小，导电导热性强，具有一定的相似性；熔沸点随着原子序数的增加越来越低，具有一定的递变性。
②在化学性质上，都是活泼金属，能与水和氧气等物质反应，最高价氧化物对应的水化物都有很强的碱性，具有一定的相似性；随着原子序数的增加，单质的还原性逐渐增强，与水或氧气的反应越来越剧烈，最高价氧化物对应的水化物的碱性越来越强，元素的金属性逐渐增强，具有一定的递变性。
卤族元素：
①在物理性质上，相似性体现在单质都有一定的颜色；递变性是随着原子序数的增加，单质由气态过渡到液态再到固态，颜色也越来越深，熔沸点也越来越高。
②在化学性质上，相似性体现在都能与氢气化合；随着原子序数的增加，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气的化合越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的酸性越来越强，元素的非金属性逐渐减弱，具有一定的递变性。
【过渡】以ⅦA族为例，假如我们要用实验来验证同主族元素性质的递变规律，请选取典型代表物验证。
【板书】探究卤族元素性质的相似性和递变性
【活动探究】探究卤族元素性质的相似性和递变性
实验目的：分别以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验，验证卤族元素性质的相似性和递变性。
实验用品：NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，氯水，溴水，碘水，淀粉溶液，四氯化碳；烧杯，试管，胶头滴管。
【投影】

【学生活动】讨论，给出实验设计方案：

向NaBr溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象；

向NaI溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象；

向NaI溶液中加入溴水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象。

【投影】教师总结点评，分析依据，投影实验方案
【学生活动】根据实验方案，学生进行实验
【投影】投影实验现象，引导学生进行分析总结结论
【总结归纳】学生根据实验体验和教师指导，完成以下表格

实验内容	实验现象	离子方程式	结论
向NaBr溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象
向NaI溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象
向NaI溶液中加入溴水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象

【学生活动】填写实验现象和离子方程式，给出结论:单质的氧化性强弱：F2＞Cl2＞Br2＞I2。
【思考】1.哪些证据说明卤族元素性质的相似性和递变性？
2.学习了元素周期律和周期表后，在分析物质的化学性质时你有了哪些新角度。
【讲解】在元素周期表中，位于同一主族的元素原子的最外层电子数相同，因此同主族元素具有相似的性质。同主族元素原子的核电荷数、电子层数不同，导致它们的性质有所差异。ⅠA族和ⅦA族元素原子从上到下，核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素原子的失电子能力逐渐增强、得电子能力逐渐减弱，它们的单质和某些同类化合物的性质有一定的差异并且自上而下随着核电荷数的增加而递变。
【板书】
Li    Na    K    Rb Cs
               同主族元素自上到下，金属性越来越强
F Cl    Br I
                              同主族元素自上到下，非金属性越来越强
【投影】

【课堂小结】如果我们对其他元素也进行同样的研究，也会得出类似的结论。因此，同主族元素的性质随着原子序数的递增而呈现一定的相似性和递变性。通过大量事实，我们归纳出这样一条规律：
（1）同主族元素原子结构特点
同主族元素原子最外层电子数相同，等于其族序数，同主族元素原子从上至下电子层数依次递增。
（2）同主族元素性质的递变
同主族元素从上至下原子半径依次变大，原子核对最外层电子的吸引力和束缚力依次变小，原子失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱，元素金属性依次增强，非金属性依次减弱。

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[鲁科版] 16（必修2）研究同主族元素的性质（2）（教案1）