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1、氯、溴、碘的化學(xué)活潑性比擬教學(xué)設(shè)計上海交大附中浦東實驗高中 林衛(wèi)紅一、設(shè)計思想傳統(tǒng)的元素化合物知識的教學(xué), 大多采用講授的方式, 然后用演示實驗來驗證。 二期課 改重視學(xué)生的全面開展, 元素化合物知識教學(xué)的意義不僅是讓學(xué)生獲得知識, 更在于讓學(xué)生 去體驗知識、 原理的學(xué)習(xí)過程。 使學(xué)生了解自然科學(xué)研究的一般過程, 培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。 為此,本節(jié)課采用 引導(dǎo)探究 教學(xué)模式,通過問題、假設(shè)和結(jié)論,使學(xué)生在獲得知識的同 時,體會科學(xué)研究的一般過程和方法。本節(jié)課采用先通過氯、溴、 碘單質(zhì)之間置換反響的探究實驗和氯、 溴、 碘與氫氣化合的 數(shù)據(jù),歸納出氯、溴、碘化學(xué)活潑性的遞變規(guī)律。然后探本溯源,從原
2、子結(jié)構(gòu)上尋找原因, 歸納出氯、 溴、碘原子結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性。 再根據(jù)結(jié)構(gòu)上的規(guī)律, 來演繹說明氯、 溴、 碘化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出的規(guī)律。 對氯、溴、碘原子結(jié)構(gòu)、 化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性進行總結(jié), 有助于學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的系統(tǒng)掌握, 更能使學(xué)生初步感受鹵素族的特點, 為以后元素周期 表的學(xué)習(xí)打下根底。 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系是整節(jié)課的主線, 歸納與演繹的科學(xué)方法那么貫穿其中。二、學(xué)情分析1、學(xué)生情況分析 在初中學(xué)生已學(xué)習(xí)了金屬活動性順序,且已經(jīng)可以根據(jù)金屬的活動性判斷相關(guān)的置換反 應(yīng)能否發(fā)生。 另外學(xué)生在前期的氯氣和學(xué)習(xí)過程中, 充分理解了化學(xué)實驗在研究氯氣性質(zhì)中 重要作用,應(yīng)用過探究方式進行氯水
3、漂白原理的探究,對探究性學(xué)習(xí)有初步的體驗。2、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析鹵素是最典型的非金屬元素,也是族的概念最完整的元素。教材在這里安排氯、溴、碘 的學(xué)習(xí),目的是通過對氯、溴、 碘單質(zhì)性質(zhì)相似性和差異性的比擬,樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的科 學(xué)觀。同時,對氯、溴、碘單質(zhì)的學(xué)習(xí),學(xué)會通過化學(xué)實驗探究物質(zhì)性質(zhì)的方法,學(xué)會物質(zhì) 性質(zhì)研究的一般方法。本課的學(xué)習(xí)活動中, 安排了大量的化學(xué)實驗, 充分表達化學(xué)實驗的研究價值, 同時通過 實驗的設(shè)計、操作等活動,可以培養(yǎng)實驗設(shè)計和動手能力。鑒于此, 本課重點放在實驗的設(shè)計和實驗操作, 通過具體操作總結(jié)出性質(zhì)和概念, 落實 用實驗教學(xué)探究物質(zhì)的性質(zhì)。三、教學(xué)目標 1知識與技能1理解
4、氯、溴、碘的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的相似性和差異性或遞變性。2在理解氯、溴、碘原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律的根底上,理解氯、溴、碘性質(zhì)遞變規(guī)律。 2過程與方法1通過探究氯、溴、碘化學(xué)性質(zhì)的遞變規(guī)律,認識元素及其化合物知識的研究和學(xué)習(xí)的 方法。2通過閱讀教材,提高閱讀、歸納、總結(jié)能力。3通過氯、溴、碘性質(zhì)的比擬實驗,經(jīng)歷根據(jù)實驗現(xiàn)象作出結(jié)論的過程。4通過對鹵素化學(xué)活潑性的比擬的實驗探究,認識比擬法等科學(xué)探究的一般方法。 3情感、態(tài)度與價值觀通過鹵素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的分析,領(lǐng)略結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的思想。四、教學(xué)重點和難點1重點 氯、溴、碘的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的相似性和差異性。2難點 氯、溴、碘化學(xué)活潑性的遞變規(guī)律。五、教學(xué)用品
5、試管、膠頭滴管、新制飽和氯水、 NaCl 溶液、 NaBr 溶液、 KI 溶液、溴水、碘水、四氯化 碳。六、教學(xué)過程1 、知識回憶,以舊引新回憶金屬的活動性,了解金屬活動性比擬的方法。根據(jù)金屬活動性順序表可以判斷置換反響是否發(fā)生。 氫前面的金屬可以把酸中的氫置換 出來。位置在前的金屬可把在后的金屬置換出來。 金屬如此, 非金屬是否也有類似的規(guī)律呢? 引出新知識2 、實驗探究:氯溴碘的活潑性與金屬間的置換反響原理相類似, 我們也可以通過非金屬單質(zhì)間能否發(fā)生置換反響來探 究非金屬單質(zhì)的化學(xué)活潑性大小。 如果一種非金屬單質(zhì)能把另一種非金屬從它的鹽溶液中置 換出來, 說明前者的活潑性大于后者, 反之后
6、者的活潑性大于前者。 請同學(xué)們根據(jù)老師提供 的化學(xué)試劑,四個人一組,小組合作開展探究活動,設(shè)計探究氯、溴、碘化學(xué)活潑性順序的 實驗方案并進行小組實驗。利用以下物質(zhì):氯水、溴水、碘水、Br2、I2 三者的活潑性強弱。小結(jié) :實驗結(jié)論:活潑性 氧化性NaCl 溶液、 NaBr 溶液、 KI 溶液、 CCl 4。判斷 Cl2、Cl2 Br2 I2實驗1:NaBr 溶液滴加氯水溶液由無色變成橙黃色滴加CCI 4上層:無色下層:橙紅色化學(xué)方程式 :2NaBr + CI 2 2NaCI + Br 2實驗2 :KI滴加氯水溶液溶液由無色變成棕黃色滴加CC|:上層:無色*下層:紫紅色實驗3:化學(xué)方程式 :2N
7、aI + CI 2 2NaCI + I 2KI 溶液滴加溴水溶液由無色變成棕黃色滴加CC|,上層:無色A 下層:紫紅色化學(xué)方程式: 2NaI + Br 2a 2NaBr +I 2實驗4 :NaCI 溶液滴加溴水無現(xiàn)象實驗NaBr 溶液滴加碘水無現(xiàn)象3. 閱讀歸納通過以上實驗探究,我們得到的結(jié)論是:氯溴碘的化學(xué)活潑性順序為:Cl2Br2l2還有其它方法可以了解鹵素單質(zhì)的化學(xué)活潑性嗎?請同學(xué)們認真閱讀課本P44的資料庫,比擬氯、溴、碘與氫氣化合的反響條件、放出或吸收熱量的多少及生成物的熱穩(wěn)定性,總結(jié)出氯、溴、碘的活潑性是怎樣變化的? 學(xué)生閱讀后歸納總結(jié)出: 相似性:CI2、Br?、12都能與H2發(fā)
8、生化合反響,方程式可以概括為:H2+X2T2HX。 差異性:反響條件越來越高;相同物質(zhì)的量的CI2、B2、I2反響放出的熱量越來越少;生成物的熱穩(wěn)定性越來越差?;顫娦裕篊l2Br2l2。補充:氯、溴、碘單質(zhì)與水的反響CI2 + H2OHCI + HCIO (反響程度較大B2 + H2OHBr + HBrO反響較微弱I2 + H2OHI+ HIO反響很微弱,幾乎不進行4 追根溯源-結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)為什么氯、溴、碘的化學(xué)性質(zhì)會呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律呢?我們知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),同學(xué)們能不能從微觀的角度、從氯、溴、碘原子的結(jié)構(gòu)來分析一下原因呢?請同學(xué)們填寫下表,仔細比擬它們的相同點和不同點,思考并討論:怎樣從
9、鹵原子結(jié)構(gòu)的異同點來解釋鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異性和相似性呢?氯、溴、碘的原子序數(shù)分別為17、35、53,根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律,畫出它們的原子結(jié)構(gòu)示意圖。思考:氯、溴、碘原子結(jié)構(gòu)的異同?相同的最外層電子數(shù) -化學(xué)性質(zhì)相似遞增的電子層數(shù)-化學(xué)性質(zhì)遞變解釋原因:鹵素原子的最外層上都有 7個電子,由于化學(xué)性質(zhì)主要由原子的最外層電子數(shù)決 定。所以Cl2、B2、12的化學(xué)性質(zhì)相似,容易形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以都是活潑的非金屬單質(zhì)。但隨著核電荷數(shù)的增大,電子層數(shù)分別為2、3、4、5,原子核對外層電子的引力越來越弱,所以得到電子能力也越來越弱,也就越難形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鹵素單質(zhì)活潑性逐漸減小,呈現(xiàn)一
10、定的變化規(guī)律,這就是鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律的原因。5、小結(jié)1、氯溴碘的相似性和遞變性2、比擬物質(zhì)化學(xué)活潑性的根本方法物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。單質(zhì)之間的相互置換反響。在相同條件下能否與某些物質(zhì)反響以及與同一物質(zhì)反響快慢。反響的條件。反響過程中吸收或者放出熱量的多少。生成物的熱穩(wěn)定性。6、布置作業(yè):查閱資料了解氟氣特性七、板書設(shè)計:一、氯、溴、碘化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性1、鹵素單質(zhì)之間的置換反響Cl2、B2、I2活潑性氧化性依次遞減2、 鹵素與氫氣的反響:H2 + X2T2HX X=F、Cl、Br、I反響時按F2、Cl2、Br2、l2的順序,反響條件越來越苛刻,反響程度依次減弱,形成的鹵化 氫的穩(wěn)定性也依次減弱,可見按F2、Cl2、Br2、l2的順序,起活潑性依次遞減。、原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性兀素名稱氯溴碘兀素符號ClBrI核電荷數(shù)173553最外層電子數(shù)777核外電子層數(shù)345原子半徑的變化1 1IV依次增大八、教學(xué)反思:從鐵、銅、銀金屬活潑性引入新課;從探究氟、氯、溴、碘的化學(xué)活潑性實驗方案的 研討到學(xué)
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