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(kāi)展教案準(zhǔn)備工作，編寫(xiě)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(xiě)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(duì)鹵化銀的性質(zhì)、用途及碘與人體健康等知識(shí)有一個(gè)大致印象。
4.通過(guò)對(duì)鹵素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生比較、分析、歸納問(wèn)題的能力。
5.認(rèn)識(shí)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(guò)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(shí)。
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(guò)程
【第一課時(shí)】
[師]請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出FCl的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
(請(qǐng)一學(xué)生到黑板上板演)
[生]F：Cl：
[問(wèn)]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(chēng)為鹵族元素，簡(jiǎn)稱(chēng)鹵素。
[板書(shū)]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(lái)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(shū)]
[板書(shū)]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(guò)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(lái)學(xué)習(xí)鹵族元素的性質(zhì)。
[板書(shū)]一、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
[教師]請(qǐng)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(shū)]
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(wèn)]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(méi)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(lái)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(qǐng)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(shuō)，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(shū)]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(wú)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(qǐng)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(qǐng)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(wú)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(wú)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(lái)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(lái)，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(lái)。
[過(guò)渡]溴和碘除了遵循上述規(guī)律外，還有其各自的特性。
[板書(shū)]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(mǎn)了紅棕色的溴蒸氣，說(shuō)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(qǐng)大家注意觀察。
[演示實(shí)驗(yàn)4—8，碘的'升華]
[問(wèn)]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(wèn)]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(lái)。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(guò)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(lái)學(xué)習(xí)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
[板書(shū)]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(qǐng)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(cè)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(lái)越大，得電子能力也越來(lái)越弱，所形成單質(zhì)的氧化性也越來(lái)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(shū)]氧化性：F2>Cl2>Br2>I2
[過(guò)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(lái)進(jìn)行分析。
[板書(shū)]1.鹵素與氫氣的反應(yīng)
[師]請(qǐng)大家參考課本有關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表：
[投影]鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)
[學(xué)生看書(shū)，請(qǐng)一位同學(xué)把結(jié)果填寫(xiě)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(lái)表示，反應(yīng)時(shí)按F2、Cl2、Br2、I2的順序，反應(yīng)條件越來(lái)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(cè)相符。
[板書(shū)]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(guò)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(shū)]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(duì)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(guò)渡]在前面我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)，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(shū)]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(qǐng)大家根據(jù)Cl2與水的反應(yīng)，寫(xiě)出其他鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并預(yù)測(cè)其與水反應(yīng)程度的強(qiáng)弱。
[學(xué)生活動(dòng)，教師巡視]
[請(qǐng)一位同學(xué)上黑板書(shū)寫(xiě)]
[學(xué)生草寫(xiě)板書(shū)](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(shū)]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?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)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(wèn)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?jī)?nèi)液面以上空間常呈紅棕色，為什么?而溴水長(zhǎng)期存放，橙色就會(huì)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?jī)?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?jī)?nèi)呈紅棕色。而溴水長(zhǎng)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(wú)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(shū)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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