化學(xué)教案－第二節(jié) 鹵族元素
第二節(jié) 鹵族元素
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1.掌握鹵族元素性質(zhì)變化規(guī)律
2.了解鹵化銀的性質(zhì)、用途及碘與人體健康等知識(shí)
3.掌握鹵離子的檢驗(yàn)及其干擾離子的排除
4.聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際，通過(guò)對(duì)鹵化物、海水資源及其綜合利用的介紹，了解有關(guān)鹵素的現(xiàn)代科技發(fā)展的情況。
能力目標(biāo)：
1.通過(guò)對(duì)鹵素與氯氣性質(zhì)的比較，初步形成元素族的概念。
2.了解鹵素性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑的增大而遞變的規(guī)律。
3.提高對(duì)同族元素性質(zhì)進(jìn)行類比和遞變的推理、判斷能力。
4.通過(guò)學(xué)習(xí)氯、溴、碘和鹵化物的鑒別，培養(yǎng)觀察、分析能力。
情感目標(biāo)：
使學(xué)生認(rèn)識(shí)到矛盾的普遍性和特殊性，認(rèn)識(shí)量變與質(zhì)變的關(guān)系。
重點(diǎn)和難點(diǎn)
鹵素單質(zhì)的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律性及特殊性。
教學(xué)方法
1. 鹵素的物理性質(zhì)運(yùn)用比較的方法
2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)鹵素單質(zhì)在不同溶劑中的顏色加以驗(yàn)證。
3. 注意化學(xué)性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系。
4. 新課前收集氟、碘元素與人類健康的有關(guān)材料，課上交流討論。例如：含氟牙膏使用過(guò)量好嗎？人缺少碘會(huì)得病，碘的攝取是越多越好嗎？最后得出結(jié)論：適量對(duì)人體有利，過(guò)量反而有害。
5. 對(duì)于選學(xué)內(nèi)容海水資源的利用發(fā)動(dòng)學(xué)生收集資料，共同探討我國(guó)利用海水資源的現(xiàn)狀以及對(duì)未來(lái)的展望。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)習(xí)方法
閱讀，質(zhì)疑，探究，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，歸納，總結(jié)
教學(xué)過(guò)程 ：
引入：前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)金屬鈉，利用由個(gè)別到一般的科學(xué)方法認(rèn)識(shí)了堿金屬性質(zhì)的遞變。今天我們將繼續(xù)利用這種方法，學(xué)習(xí)鹵素的性質(zhì)。
展示：氟、氯、溴、碘、砹結(jié)構(gòu)的圖片，讓學(xué)生找出鹵素原子結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)。再根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)推測(cè)性質(zhì)的特點(diǎn)。
小結(jié)：鹵素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
板書：第二節(jié)鹵族元素
［投影］鹵素的原子結(jié)構(gòu)
一、原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1. 鹵素原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)是原子的最外層都有7個(gè)電子。
2. 鹵素原子結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)是核電荷數(shù)不同，電子層數(shù)不同，原子半徑不同。
展示：氟、氯、溴、碘、砹單質(zhì)的圖片或者部分單質(zhì)的實(shí)物樣品。讓學(xué)生觀察顏色和狀態(tài)。
閱讀：教材中鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)的圖表，得出物理性質(zhì)的遞變規(guī)律，把物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，不同單質(zhì)的分子吸收帶不同（即吸收譜線的區(qū)域不同）。
觀察：關(guān)于溴的顏色和狀態(tài)要讓學(xué)生觀察，存放在試劑瓶中水封保存。
演示實(shí)驗(yàn)：碘的升華——讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到碘可以從固體直接變?yōu)闅怏w。利用這個(gè)性質(zhì)可以從混合物中分離出碘。
X2 | 常溫下 | 水中 | 苯 | 四氯化碳 | 汽油 | 酒精 |
F2 | 淺黃綠色 | 強(qiáng)烈反應(yīng) | 反應(yīng) | 反應(yīng) | 反應(yīng) | 反應(yīng) |
Cl2 | 黃綠色 | 淺黃綠色 | 黃綠色 | 黃綠色 | 黃綠色 | 黃綠色 |
Br2 | 深紅棕色 | 黃→橙 | 橙→橙紅 | 橙→橙紅 | 橙→橙紅 | 橙→橙紅 |
I2 | 紫黑色 | 深黃→褐 | 淺紫→紫 | 紫→深紫 | 淺紫紅→紫紅 | 棕→深棕 |
講述：實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如：碘酒，此處還可以講解一些生活常識(shí)：碘酒與紅藥水不能混用。
板書：二、物理性質(zhì)（F2 I2）
狀態(tài)：氣態(tài) 固態(tài)
顏色：淺 深
密度：逐漸增大
熔沸點(diǎn)：逐漸升高
回憶：氯氣的化學(xué)性質(zhì)，由氯氣出發(fā)從相似性和遞變性兩個(gè)方面把氯氣的化學(xué)性質(zhì)推向全族。
討論：得出化學(xué)性質(zhì)的相似性
板書：三、化學(xué)性質(zhì)（F2 I2）
1.相似性：
（1）一定條件下均可與氫氣反應(yīng)：H2 ＋ X2 ＝2HX （特殊：H2 ＋ I2 2HI）
（2）Cl2、Br2、I2均可與水反應(yīng)：X2 ＋ H2O＝HX＋ HXO
講述：鹵族氫化物均為無(wú)色，極易溶于水，有刺激性氣味，在空氣中冒白霧的氣體。
明確：由于前面分析了鹵族元素原子結(jié)構(gòu)存在差異，因此在性質(zhì)上一定也有所不同。
注意：對(duì)比反應(yīng)的劇烈程度，生成物的穩(wěn)定性等。
板書：2. 遞變性
（1）與氫氣反應(yīng)：
（2）與水反應(yīng)：反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱。
（3）與金屬反應(yīng)：
回顧：氯氣和水的反應(yīng)，講述其它鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)的情況。
小結(jié)：鹵素原子結(jié)構(gòu)的異同決定了性質(zhì)上的相似和遞變，通過(guò)對(duì)比鹵素單質(zhì)與氫氣、與水、與金屬的反應(yīng)，氧化性的強(qiáng)弱順序：
引入：鹵素單質(zhì)間能否發(fā)生置換反應(yīng)呢？我們來(lái)看看
實(shí)驗(yàn)：可以分成三組：
1.將少量新制的飽和氯水分別注入盛有NaBr溶液和KI溶液的試管中，用力振蕩后，再注入CCl4，
振蕩?kù)o置觀察現(xiàn)象。
2.將少量溴水注入盛有NaCl溶液和KI溶液的試管中，用力振蕩后，再注入少量CCl4，振蕩?kù)o置觀
察現(xiàn)象。
3. 將少量碘水注入盛有NaCl溶液和NaBr溶液的試管中，用力振蕩后，再注入少量CCl4，振蕩?kù)o置
觀察現(xiàn)象。（說(shuō)明：每次完成一組實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生記錄現(xiàn)象，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方
程式，分析電子得失的情況，指明氧化劑和還原劑。）
講解：氟氣不能從鹵化物的溶液中置換出氯、溴、碘。因?yàn)榉鷷?huì)首先與水劇烈反應(yīng)，生成氫氟酸和氧氣。但是若在熔融狀態(tài)下，可以發(fā)生如下反應(yīng)：F2 ＋ 2NaCl（熔融）＝2NaF ＋ Cl2，說(shuō)明氟的氧化性強(qiáng)于氯。
總結(jié)：?jiǎn)钨|(zhì)氧化性的強(qiáng)弱順序和離子還原性的強(qiáng)弱順序。
板書：（4）鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)
Cl2 ＋ 2Br－ ＝ 2Cl－ ＋ Br2 氧化性：Cl2 > Br2 還原性： Br－ > Cl－
Cl2 ＋ 2I－ ＝ 2Cl－ ＋ I2 氧化性：Cl2 > I2 還原性： I－ > Cl－
Br2 ＋ 2I－ ＝ 2Br－ ＋ I2 氧化性：Br2 > I2 還原性： I－ > Br－
結(jié)論：?jiǎn)钨|(zhì)氧化性：
離子還原性：
提問(wèn)：請(qǐng)你從鹵素原子結(jié)構(gòu)的角度來(lái)分析為什么隨著氟、氯、溴、碘的順序，它們的非金屬性依次減弱？
老師總結(jié)：
過(guò)渡：鹵素性質(zhì)上有相似性和遞變性，同時(shí)也有特殊性。
例如：氟無(wú)正價(jià)；氟氣與水等溶劑劇烈反應(yīng)；HF為弱酸，其它氫鹵酸都是強(qiáng)酸；單質(zhì)碘能使淀粉變藍(lán)；溴在常溫下是液態(tài)（唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)）等。
演示實(shí)驗(yàn)：在裝有少量淀粉的溶液的試管中，滴入幾滴碘水。然后在裝有少量淀粉的溶液的試管中，滴入幾滴碘化鉀溶液。對(duì)比現(xiàn)象。
板書：3. 碘遇淀粉變藍(lán)
提問(wèn)：為什么氯氣可以使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)呢？還有哪些物質(zhì)可以使之變藍(lán)？
板書：四、含鹵化合物的主要用途
1. 鹵化銀
實(shí)驗(yàn)：分別生成氯化銀、溴化銀、碘化銀的沉淀。要求學(xué)生觀察現(xiàn)象，寫出反應(yīng)的離子方程式。提示AgF是可溶的。此法可以用來(lái)檢驗(yàn)鹵離子。
討論：檢驗(yàn)鹵離子的方法（結(jié)合前面的知識(shí)）。
教師小結(jié)：方法一：根據(jù)鹵化銀的不同顏色，使硝酸銀與鹵化物反應(yīng)，從而檢驗(yàn)。方法二：利用鹵離子的不同還原性和鹵素單質(zhì)在不同溶劑中的溶解性不同，加入少量有機(jī)溶劑加以檢驗(yàn)。
講述：不溶性鹵化銀見光分解的性質(zhì)及其用途。
學(xué)生交流：碘與人體健康以及預(yù)防碘缺乏病。
小結(jié)本節(jié)內(nèi)容
板書設(shè)計(jì) ：
第二節(jié) 鹵族元素
一、原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1. 鹵素原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)是原子的最外層都有7個(gè)電子。
2. 鹵素原子結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)是核電荷數(shù)不同，電子層數(shù)不同，原子半徑不同。
二、物理性質(zhì)
狀態(tài)：氣態(tài) 固態(tài)
顏色：淺 深
密度：逐漸增大
熔沸點(diǎn)：逐漸升高
三、化學(xué)性質(zhì)
1.相似性：
（1）一定條件下均可與氫氣反應(yīng)：H2 ＋ X2 ＝2HX （特殊：H2 ＋ I2 2HI）
（2）Cl2、Br2、I2均可與水反應(yīng)：X2 ＋ H2O＝HX＋ HXO
2. 遞變性
（1）與金屬反應(yīng)：氟（F2）可以與所有的金屬反應(yīng)；氯（Cl2）可以與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)；溴、碘也可以與大多數(shù)金屬反應(yīng)。例如：2Fe+3Cl2 2FeCl3 而2Fe+3I2 2FeI2
（2）與氫氣反應(yīng)：反應(yīng)條件由易到難；反應(yīng)程度由劇烈變?yōu)榫徛畸u化氫的穩(wěn)定性逐漸減弱。
（3）與水反應(yīng)：氟特殊，氯、溴、碘相似。反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱。
（4）鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)
Cl2 ＋ 2Br－ ＝ 2Cl－ ＋ Br2
氧化性：Cl2 > Br2 還原性： Br-> Cl-
Cl2 ＋ 2I－ ＝ 2Cl－ ＋ I2
氧化性：Cl2 > I2 還原性： I- > Cl-
Br2 ＋ 2I－ ＝ 2Br－ ＋ I2
氧化性：Br2 > I2 還原性： I－ > Br－
結(jié)論：?jiǎn)钨|(zhì)氧化性：
離子還原性：
3. 碘遇淀粉變藍(lán)
四、含鹵化合物的主要用途
1. 鹵化銀 X－ ＋ Ag ＝AgX↓（X為Cl、Br、I）具有感光性、人工降雨。
鹵離子檢驗(yàn)：硝酸銀溶液和稀硝酸
2. 碘化合物的主要用途