高一化学卤族元素11(推荐2篇)
知识目标:
1.掌握卤族元素性质变化规律
2.了解卤化银的性质、用途及碘与人体健康等知识
3.掌握卤离子的检验及其干扰离子的排除
4.联系生产和生活实际,通过对卤化物、海水资源及其综合利用的介绍,了解有关卤素的现代科技发展的情况。
能力目标:
1.通过对卤素与氯气性质的比较,初步形成元素族的概念。
2.了解卤素性质随着核电荷数的增加,原子半径的增大而递变的规律。
3.提高对同族元素性质进行类比和递变的推理、判断能力。
4.通过学习氯、溴、碘和卤化物的鉴别,培养观察、分析能力。
情感目标:
使学生认识到矛盾的普遍性和特殊性,认识量变与质变的关系。
重点和难点
卤素单质的性质与原子结构的关系;卤素单质化学性质的规律性及特殊性。
教学方法
1.卤素的物理性质运用比较的方法
2.通过实验对卤素单质在不同溶剂中的颜色加以验证。
3.注意化学性质和原子结构相互联系。
4.新课前收集氟、碘元素与人类健康的有关材料,课上交流讨论。例如:含氟牙膏使用过量好吗?人缺少碘会得病,碘的摄取是越多越好吗?最后得出结论:适量对人体有利,过量反而有害。
5.对于选学内容海水资源的利用发动学生收集资料,共同探讨我国利用海水资源的现状以及对未来的展望。激发学生的学习兴趣。
学习方法
阅读,质疑,探究,实验验证,归纳,总结
教学过程:
引入:前面已经学习过金属钠,利用由个别到一般的科学方法认识了碱金属性质的递变。今天我们将继续利用这种方法,学习卤素的性质。
展示:氟、氯、溴、碘、砹结构的图片,让学生找出卤素原子结构的异同点。再根据结构的特点推测性质的特点。
小结:卤素原子结构特点。
板书:第二节卤族元素
[投影]卤素的原子结构
一、原子结构的特点
1.卤素原子结构的相同点是原子的最外层都有7个电子。
2.卤素原子结构的不同点是核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同。
展示:氟、氯、溴、碘、砹单质的图片或者部分单质的实物样品。让学生观察颜色和状态。
阅读:教材中卤素单质的物理性质的图表,得出物理性质的递变规律,把物理性质和结构联系起来,不同单质的分子吸收带不同(即吸收谱线的区域不同)。
观察:关于溴的颜色和状态要让学生观察,存放在试剂瓶中水封保存。
演示实验:碘的升华――让学生认识到碘可以从固体直接变为气体。利用这个性质可以从混合物中分离出碘。
X2
常温下
水中
苯
四氯化碳
汽油
酒精
F2
浅黄绿色
强烈反应
反应
反应
反应
反应
Cl2
黄绿色
浅黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
Br2
深红棕色
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
I2
紫黑色
深黄→褐
浅紫→紫
紫→深紫
浅紫红→紫红
棕→深棕
讲述:实际生活中的应用。例如:碘酒,此处还可以讲解一些生活常识:碘酒与红药水不能混用。
板书:二、物理性质(F2I2)
状态:气态固态
颜色:浅深
密度:逐渐增大
熔沸点:逐渐升高
回忆:氯气的化学性质,由氯气出发从相似性和递变性两个方面把氯气的化学性质推向全族。
讨论:得出化学性质的相似性
板书:三、化学性质(F2I2)
1.相似性:
(1)一定条件下均可与氢气反应:H2+X2=2HX(特殊:H2+I22HI)
(2)Cl2、Br2、I2均可与水反应:X2+H2O=HX+HXO
讲述:卤族氢化物均为无色,极易溶于水,有刺激性气味,在空气中冒白雾的气体。
明确:由于前面分析了卤族元素原子结构存在差异,因此在性质上一定也有所不同。
注意:对比反应的剧烈程度,生成物的稳定性等。
板书:2.递变性
(1)与氢气反应:
(2)与水反应:反应的剧烈程度逐渐减弱。
(3)与金属反应:
回顾:氯气和水的反应,讲述其它卤素单质与水反应的情况。
小结:卤素原子结构的异同决定了性质上的相似和递变,通过对比卤素单质与氢气、与水、与金属的反应,氧化性的强弱顺序:
引入:卤素单质间能否发生置换反应呢?我们来看看
实验:可以分成三组:
1.将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入CCl4,振荡静置观察现象。
2.将少量溴水注入盛有NaCl溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量CCl4,振荡静置观察现象。
3.将少量碘水注入盛有NaCl溶液和NaBr溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量CCl4,振荡静置
观察现象。(说明:每次完成一组实验后,要求学生记录现象,写出反应的化学方程式和离子方
程式,分析电子得失的情况,指明氧化剂和还原剂。)
讲解:氟气不能从卤化物的溶液中置换出氯、溴、碘。因为氟会首先与水剧烈反应,生成氢氟酸和氧气。但是若在熔融状态下,可以发生如下反应:F2+2NaCl(熔融)=2NaF+Cl2,说明氟的氧化性强于氯。
总结:单质氧化性的强弱顺序和离子还原性的强弱顺序。
板书:(4)卤素单质间的置换反应
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2氧化性:Cl2>Br2还原性:Br->Cl-
Cl2+2I-=2Cl-+I2氧化性:Cl2>I2还原性:I->Cl-
Br2+2I-=2Br-+I2氧化性:Br2>I2还原性:I->Br-
结论:单质氧化性:
离子还原性:
提问:请你从卤素原子结构的角度来分析为什么随着氟、氯、溴、碘的顺序,它们的非金属性依次减弱?
老师总结:
过渡:卤素性质上有相似性和递变性,同时也有特殊性。
例如:氟无正价;氟气与水等溶剂剧烈反应;HF为弱酸,其它氢卤酸都是强酸;单质碘能使淀粉变蓝;溴在常温下是液态(唯一的液态非金属单质)等。
演示实验:在装有少量淀粉的`溶液的试管中,滴入几滴碘水。然后在装有少量淀粉的溶液的试管中,滴入几滴碘化钾溶液。对比现象。
板书:3.碘遇淀粉变蓝
提问:为什么氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝呢?还有哪些物质可以使之变蓝?
板书:四、含卤化合物的主要用途
1.卤化银
实验:分别生成氯化银、溴化银、碘化银的沉淀。要求学生观察现象,写出反应的离子方程式。提示AgF是可溶的。此法可以用来检验卤离子。
讨论:检验卤离子的方法(结合前面的知识)。
教师小结:方法一:根据卤化银的不同颜色,使硝酸银与卤化物反应,从而检验。方法二:利用卤离子的不同还原性和卤素单质在不同溶剂中的溶解性不同,加入少量有机溶剂加以检验。
讲述:不溶性卤化银见光分解的性质及其用途。
学生交流:碘与人体健康以及预防碘缺乏病。
小结本节内容
板书设计:
第二节卤族元素
一、原子结构的特点
1.卤素原子结构的相同点是原子的最外层都有7个电子。
2.卤素原子结构的不同点是核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同。
二、物理性质
状态:气态固态
颜色:浅深
密度:逐渐增大
熔沸点:逐渐升高
三、化学性质
1.相似性:
(1)一定条件下均可与氢气反应:H2+X2=2HX(特殊:H2+I22HI)
(2)Cl2、Br2、I2均可与水反应:X2+H2O=HX+HXO
2.递变性
(1)与金属反应:氟(F2)可以与所有的金属反应;氯(Cl2)可以与绝大多数金属反应;溴、碘也可以与大多数金属反应。例如:2Fe+3Cl22FeCl3而2Fe+3I22FeI2
(2)与氢气反应:反应条件由易到难;反应程度由剧烈变为缓慢;卤化氢的稳定性逐渐减弱。
(3)与水反应:氟特殊,氯、溴、碘相似。反应的剧烈程度逐渐减弱。
(4)卤素单质间的置换反应
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
氧化性:Cl2>Br2还原性:Br->Cl-
Cl2+2I-=2Cl-+I2
氧化性:Cl2>I2还原性:I->Cl-
Br2+2I-=2Br-+I2
氧化性:Br2>I2还原性:I->Br-
结论:单质氧化性:
离子还原性:
3.碘遇淀粉变蓝
四、含卤化合物的主要用途
1.卤化银X-+Ag=AgX↓(X为Cl、Br、I)具有感光性、人工降雨。
卤离子检验:硝酸银溶液和稀硝酸
一、 教材分析
以卤素的制备和加碘盐的鉴别及含量测定作为卤族元素复习的载体,本内容可以作为卤素知识综合应用的专题讲座。海水中蕴藏着丰富的资源,特别是卤素的化合物,从中可以提取食盐、卤素单质。食用加碘盐是实现我国政府1991年向全世界承诺“到在全国范围消灭碘缺乏病”的重要举措,加碘盐的鉴别及含量测定是富有现实意义的课题。
宜以“探究教学”作为本专题内容教学的教学模式,通过师生发现问题、提出问题(课题),进行理论探究和实验探究,最后获得知识和结论,从而解决问题(课题),是一种学科内综合的课堂研究性学习,有利于培养学生综合能力。注重了师生的互动和学生的实践活动。
二、教学目标
1.知识目标
(1)能从氯气的制法迁移应用设计溴的制取,并从氯气能将Br-、I-氧化为单质Br2、I2的性质设计溴和碘的制备。
(2)学会加碘盐中碘酸盐的鉴别和定量测定原理。
2.能力目标
(1)综合实验能力(溶解、蒸发、过滤、蒸馏、萃取、分液、气体制备、滴定)。
(2)分析问题和解决问题能力:能在较复杂情境中找出与问题有关的信息,提出问题、设计解决方案。
3. 情感目标
(1)建立物质二重性的观点:缺碘和过量碘都会引起甲状腺肿大。
(2)在实践(实验)活动中,体验合作并分享成功。
三、教学重点
(1)溴、碘单质实验室制备的设计
(2)加碘盐中碘酸盐的定性鉴别和含量测定的实验设计
四、教学难点
(1)溴、碘单质实验室制备的设计
(2)加碘盐中碘酸盐的定性鉴别和含量测定的实验设计
五、 教学媒体
投影仪和有关实验仪器
六、教学过程
创设情境:
展示一幅大海图(上写大海啊,母亲!)
教师导语:
有人说大海哺育了生命,你怎么理解这句话?
学生简单讨论后,教师略为点评。
展示表格:
海水中元素组成与古今人体中所含元素对照表。
教师:
可见海水中元素的组成与古今人体中所含元素的成分相同,且含量相关不大,这是生命来自大海的一个重要证据。从海水中含有的元素可知,海水是无机盐的宝库。
一、卤素单质的制备
问题1、如何从海水中提取食盐?能否采用将海水蒸干来制得较纯的食盐?
师生讨论归纳:
食盐
海水→ (蒸发、浓缩、结晶)
食盐
展示我国古代煮盐图。
问题2、如何从食盐制取氯气?写出有关的反应方程式。
师生讨论归纳:
工业制法:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
实验室制法:2NaCl+MnO2+2H2SO4 Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
问题3、如何由溴化钠晶体制取液溴?
师生讨论归纳:
工业制法:2NaBr+2H2O 2NaOH+Br2+H2↑
实验室制法:2NaBr+MnO2+2H2SO4 Na2SO4+MnSO4+Br2↑+2H2O
问题4、用上述第二种方法制备单质溴,请设计一个实验装置。
师生讨论归纳:
根据下图实验,填空和回答问题:
(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是_______,装置(Ⅰ)的烧杯中冷水所起的作用是______ ,装置(Ⅰ)的烧杯中液体的作用是 _______。
(2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为 _______。
(3)装置(Ⅱ)烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因。
(4)为防止溴蒸气对橡胶的腐蚀,装置可作如何改进?
Ⅰ Ⅱ
问题3、海洋中的海藻和海带能从海水中富集碘元素,如何从干海带中提取碘晶体?
师生讨论归纳:
残渣
干海带 海带灰 海带灰悬浊液 滤液(含I-) 含碘的水溶液 含碘的有机溶液 晶体碘。
萃取,分液 蒸馏
思考问题:
(1)上述实验中用到那些仪器?
(2)萃取剂要满足的条件是?
(3)如何进行萃取和分液操作?
(4)本实验的蒸馏中为什么用水浴加热?
二、加碘盐中碘酸盐的`鉴别和含量测定
问题4、食盐为什么要加碘?加碘是不是越多越好?
呈现资料:
碘有极其重要的生理作用,人体中的碘主要存在于甲状腺内,甲状腺内的甲状腺球蛋白是一种含碘的蛋白质,是人体的碘库。人体缺碘,甲状腺就得不到足够的碘,要形成甲状腺肿(大脖病),我国是世界上严重缺碘的地区,全国有4亿多人缺碘,碘缺乏病给人类的智力和健康造成严重的危害,妇女严重缺碘,征聘的小孩身体矮小、智力低下、发育不全、甚至痴呆。1991年,我国政府向全世界做出了庄严的承诺“到20在全国消灭碘缺乏病”。
人体一般每天摄入0.1mg―0.2mg碘就可以满足需要,通过食用加碘盐是消除碘缺乏病的重要方法,并不是摄入的碘越多越好,过多的碘也是有害的,易造成甲状腺功能的减弱,得甲状腺肿。
问题5、食盐中加入的碘的成分是什么?如何通过实验来验证?
碘晶体(I2)
大胆猜测 碘化物(KI、NaI)
碘酸盐(KIO3、NaIO3)
1.检验是否含I2的实验方案:
(1)溶于水所得溶液是否有黄色?此法若I2含量很少可能观察不到。
(2)溶于水所得溶液中加入CCl4振荡,CCl4层是否呈紫红色?
(3)溶于水所得溶液中滴加淀粉试液是否出现蓝色?此法简单又灵敏。
用(3)方法实验演示,结论不含I2。
2.检验是否含碘化物的实验方案:
溶于水在所得溶液中滴加AgNO3溶液,是否产生黄色沉淀?(此方法中生成的AgCl沉淀会对AgI沉淀中观察发生干扰)
(2)溶于水在所得溶液中滴加氯水和CCl4,CCl4层是否呈紫红色。
取NaCl溶液和NaCl与KI的混合溶液中分别滴入AgNO3溶液,模拟Cl-存在时对I-鉴别的干扰。
用(2)方法实验演示,结论不含碘化物。
3.检验是否含有碘酸盐的实验方案:
溶于水在所得溶液中加入KI溶液和几滴淀粉溶液,然后滴加稀硫酸,观察溶液是否变蓝色。
实验演示,结论含有碘酸盐。
投影展示一包加碘盐,阅读包装袋中的说明。
问题6、如何定量测定加碘盐中KIO3的含量?
准确称量一定质量碘盐,溶解配制成溶液,加入足量的碘化钾溶液和稀硫酸,然后以淀粉溶液作指示剂用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘。