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氧族元素

氧族元素

教學目標 

(一)知識目標:

1.  記住的原子結構特點及其在周期表中的位置。

2.  理解單質和化合物性質上的相似性和遞變性。

3.  了解同素異形體的概念。

4.  掌握臭氧和過氧化氫的有關知識。

(二)能力目標:

1.  初步學習運用理論知識指導學習元素化合物知識。

2.  培養辯證分析問題的能力。

(三)情感目標:

了解保護臭氧層的意義,增強環保意識。

教學重點

原子結構與元素性質的關系;性質的相似性和遞變規律。

教學過程 

 

 

 

第一課時

請學生觀看P125圖片,聯系生活中的化學談談有何感想?結合學生感興趣的春游,讓同學們選擇在何種環境下進行。

今天,我們在學習了IAVIIA及元素周期律的基礎上,再來學習一族主族元素,即以氧為首的。

板書  第一節   

 

一.

請一同學到黑板默寫的元素符號。指出它們在周期表中的位置。

[板書]1。原子結構

元素

O

S

Se

Te

Po

名稱

 

 

 

 

 

主族

 

 

 

 

 

周期

 

 

 

 

 

原子半

徑變化

金屬性

 

非金屬性

 

 

結構決定性質,請同學們閱讀P1266-1歸納出的單質的物理性質。

(學生聽錄音,討論)

(1)               做為氧族的首領——氧,已被大家熟知了,若想了解排行第二的硫,請你打開書中彩頁:火山噴口處的硫。

(2)               我是硒,氧族第三位主人,早在1817年就被發現了,我在常溫下為固體,雖然臉色發灰,可用途不少。其一,半導體材料少不了我,制造彩電、太陽能電池,光電管,甚至制造導彈也請我幫忙。其二,人類更是缺我不成,你每天必須攝入005mg硒,人缺硒時,易患大骨節病、胃癌等;但你可不要貪婪,過量攝取硒會使人中毒,導致頭發脫落,雙止失明,甚至死亡。我愿做你的好朋友。

(3)               我是的第四位主人——碲,比硒發現得還早,1782年就被人所識。我貌似金屬,銀白色的臉膛,雖然沒有把我列入金屬之列,卻有金屬之性質,能導電,主要用于冶金工業,制造化合物半導體和熱電元件等,還用于橡膠工業中,可不要小瞧我呀。

(4)               我是氧族第五位主人——釙,是典型的金屬元素,卻具有放射性,是在1898年被居里夫婦歷盡艱辛從瀝青鈾礦中分離得到的。我的名字是為了紀念居里夫婦的祖國波蘭而命名的,我是世界上最稀有的元素之一,與鈹混合可作中子源。

根據圖6-1和表6-1分析:

1.  原子的核電荷數、電子層數及原子半徑等是如何變化的?

2.  各元素單質的熔點、沸點、密度等物理性質是怎樣變化的?

3.  從氫化物的穩定性來分析各元素的非金屬性是怎樣變化的。

 

 

 

 

 

 

 

 

 


板書2。單質的物理性質

單質

O2

S

Se

Te

顏色

 

 

 

 

狀態

 

 

 

 

密度的

變化

 

熔、沸點

變化

 

 

H2R熱穩定性中的幾點具體情況是;O2H2易發生爆炸,H2O在高溫下也難分解;S、SeH2只有在較高的溫度下才能夠化合,H2S、H2Se受熱易分解;Te通常不能與H2直接化合,H2Te只能通過其他反應間接制得,H2Te很不穩定。

 

3.  的化合物

 

氫化物的化學的

化學式及穩定性

 

 

 

 

 

常見氧化物

的化學式

 

 

 

 

最高價氧化物水化物的化學式及酸性強弱

 

 

 

 

 

金屬性

 

 

VIA元素與同周期第VIIA族元素相比,原子結構、位置、性質上有哪些相似點和不同點?(以SCl為例)

 

              

 

 

 

 

 

 

 

 


代表

S

Cl

原子結構示意圖

 

 

在周期表的位置

 

 

最高價氧化物對應

的水化物及其酸性

 

 

 

 

Fe反應

 

 

Cu反應

 

 

 

作業 :P129           P130 四(12

 

 

 

第二課時

請同學們回憶碳元素有幾種單質,引出氧元素也不只一種單質。

板書 臭氧

介紹臭氧的組成,得出同素異形體的概念。

1、同素異形體:由同一種元素形成的幾種性質不同的單質。

注意:①兩“同”:同種元素,同種類型(單質);

②三“不同”:不同結構,不同物質,不同性質。

介紹幾種同素異形體:

     碳元素:金剛石、石墨、足球烯(C60)等;

     硫元素:S2、S4等;

     磷元素:白磷、紅磷等。

2、同素異形體與同位素的比較

概念

研究對象

性質關系

實例

同素異形體

同種元素的不同單質

物理性質不同,化學性質不同。

氧氣與臭氧,

金剛石與石墨

同位素

同種元素的不同核素

物理性質不同,化學性質基本相同。

11H、21H、31H,

35Cl、37Cl。

 

學生閱讀,比較氧氣和臭氧。

物質名稱

臭氧

氧氣

 

 

 

通常狀態

 

 

氣味

 

 

熔點比較

 

 

沸點比較

 

 

顏色

 

 

標況密度比較

 

 

溶解性比較

 

 

主要化學性質

 

 

主要用途

 

 

自然存在

 

 

相互轉化

 

思考:1。如何評價臭氧的“功”和“過”?

 

2.“臭氧洞”就是臭氧層局部中的臭氧明顯減少的現象,列舉破壞臭氧層的主要原因及解決辦法。

 

 

 

 

 

板書三、過氧化氫

請同學舉出醫療上使用雙氧水的例子。

H2O2是一種無色粘稠的液體,它的水溶液俗稱雙氧水,它有什么性質呢?

板書1。過氧化氫的物理性質:

       

顏色

狀態

熔點

沸點

溶解性

 

 

 

 

 

 

2.過氧化氫的分子結構

請同學們寫出過氧化氫的電子式和結構式。(注意與過氧化鈉比較)

分析過氧化氫中氧元素的化合價,推測它的化學性質。

3.過氧化氫的化學性質

     弱酸性:Na2O2 + 2HCl =H2O2 + 2NaCl(強酸制弱酸)

     氧化性:(還原產物為H2O,不會引入新的雜質)

     還原性:(氧化產物為O2  

     不穩定性:

有資料顯示,純的過氧化氫相當穩定,H2O2的質量分數為90%的濃雙氧水在500C時每小時僅有0001%H2O2分解。光照、加熱及一些重金屬離子都能加速它的分解。

注意:①過氧化氫既有氧化性又有還原性,其中又以氧化性為主。

②過氧化氫遇到強氧化劑時顯還原性,發生氧化反應。遇到強還原劑時,發生還原反應。

③過氧化氫在發生氧化反應或還原反應時,其本身都不給反應環境造成雜質。因此,過氧化氫是某些物質制備和除雜質時較為理想的氧化劑或還原劑。

 

請同學們根據過氧化氫的性質,歸納出過氧化氫的主要用途。

板書4.過氧化氫的用途。

作業 :P129 一,P130 三、四(3

 

 

 

第三課時

補充硫化氫

閱讀課本P128,歸納硫化氫的物質性質。

板書四、硫化氫

1.  硫化氫的物理性質:無色,有臭雞蛋氣味的氣體,有毒。

請同學寫出硫化氫的電子式和結構式,判斷硫化氫是否有極性,指出硫化氫中各元素的化合價。

2.  硫化氫的分子結構:

為極性分子。

3.  硫化氫的化學性質:

1)不穩定性

硫化氫在較高溫度時,分解成氫氣和硫。請寫出分解的化學方程式,并比較硫化氫與水的穩定性,從而比較氧和硫元素的非金屬性的強弱。

[實驗]從貯氣瓶中取硫化氫氣體,點燃,觀察燃燒現象。寫出化學方程式。

點燃

2)可燃性:

點燃

2H2S + 3O2        2SO2  + 2H2O  (完全燃燒)

2H2S  + O2       2S  + 2H2O     (不完全燃燒)

注意:nH2S/nO2=a

完全燃燒時,a =2/3,產物為SO2,不完全燃燒時,a =2,產物為S,當2/3〈a〈2時,產物為SSO2。

在硫化氫的可燃性中,也表現了其具有還原性。

3)還原性:

硫化氫中的硫顯-2價,它為硫的最低價,又硫元素的非金屬性不是很強,硫原子得電子的能力不太大,故硫化氫的還原性較強。硫化氫的還原性主要表現在以下幾個方面:

H2S + Cl2 =S  + 2HCl

2H2S + SO2 =3S  + 2H2O

H2S + 2FeCl3  =S  + 2FeCl2  + 2HCl

討論:比較H2O、H2S、H2SeH2Te的還原性,比較PS、SeTe的非金屬性。

 

 

 


4.  硫化氫的實驗室制法

藥品:硫化亞鐵和稀鹽酸或稀硫酸

裝置:啟普發生器(與H2、CO2相似)

原理:FeS + 2HCl =FeCl2 + H2S          FeS + H2SO4 =FeSO4 + H2S

收集:向上排空氣法

驗滿:濕潤的藍色石蕊試紙或硝酸鉛試紙

除雜質:  HCl     飽和NaHS溶液

          吸水:CaCl2固體或五氧化二磷固體

尾氣吸收:用NaOH溶液

 

補充金屬硫化物的溶解性:(可參考)

K   Ca   Na   Mg   Al   Zn               Fe    Sn   Pb   Cu   Hg   Ag

          易溶于水或水解        難溶于水但易溶于酸        難溶于水也難溶于稀酸

 


5.  氫硫酸

硫化氫的水溶液叫氫硫酸。

1)弱酸性

     弱:不完全電離,分步電離:

     二元弱酸:

H2S      HS-  + H+            HS-       S2-  +  H+

思考題H2S氣體通入下列溶液中能否發生化學反應?有反應的描述實驗現象。

①石蕊試液   Br2   Fe2SO43溶液  CuCl2溶液   FeSO4溶液   Na2S溶液   NaClO溶液   KMnO4酸性溶液  ⑨濃硫酸     PbCH3COO2溶液

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