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1、高一化學(xué)《堿金屬元素》教案
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
掌握堿金屬元素性質(zhì)的異同,能夠用原子結(jié)構(gòu)的初步知識(shí)來(lái)理解它們性質(zhì)上的差異和遞變規(guī)律,為今后學(xué)習(xí)元素周期律打好基礎(chǔ)。
了解焰色反應(yīng)的操作及應(yīng)用。
能力目標(biāo)
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)、推理及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo)
樹(shù)立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念,培養(yǎng)量變到質(zhì)變的辯證唯物主義思想。
?
教學(xué)建議
堿金屬知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖
在學(xué)習(xí)完全章后應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出本章內(nèi)容的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。這是學(xué)生學(xué)習(xí)的第一個(gè)金屬元素族,關(guān)鍵是熟悉自然族的學(xué)習(xí)方法。每一族重點(diǎn)掌握代表物質(zhì)的性質(zhì),其他元素的性質(zhì)可以利用相似性和遞變性的
2、規(guī)律加以掌握。培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是很重要的。形成知識(shí)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可以把分散的內(nèi)容統(tǒng)一起來(lái)。為以后學(xué)習(xí)典型的非金屬元素族 鹵族鋪平道路,使得元素周期表和元素周期律的學(xué)習(xí)“水到渠成”。
教材分析
本節(jié)主要包含兩個(gè)主要內(nèi)容:堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及其單質(zhì)的性質(zhì)、焰色反應(yīng)。其中前一部分是本節(jié)的重點(diǎn),也是本章的難點(diǎn)。
第一部分內(nèi)容中,先由兩張表格切入,讓學(xué)生通過(guò)表中提供的數(shù)據(jù)等信息的分析,總結(jié)歸納出堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。為后面學(xué)習(xí)它們的化學(xué)性質(zhì)打好基礎(chǔ),因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì),通過(guò)總結(jié)結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和遞變性,完全可以大膽的預(yù)測(cè)其化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性。然后利用實(shí)驗(yàn)事實(shí)驗(yàn)證推測(cè)的正確
3、性,這樣的學(xué)習(xí)順序是對(duì)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度的培養(yǎng)。教材在重點(diǎn)介紹了鈉的有關(guān)知識(shí)之后,由個(gè)別到一般,進(jìn)一步歸納出堿金屬性質(zhì)的相似性與遞變性,以及與核外電子排布的關(guān)系,從知識(shí)基礎(chǔ)、科學(xué)方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎(chǔ),使將來(lái)元素周期律的引出能夠做到“水到渠成”。
第二部分內(nèi)容中,主要介紹了鈉和鉀的焰色反應(yīng),以及它的正確操作和應(yīng)用。
閱讀材料“金屬鉀的發(fā)現(xiàn)”,意在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史的教育。
教學(xué)建議
高一第二章第三節(jié)的編寫(xiě),采用了化學(xué)學(xué)習(xí)中使用較多的科學(xué)方法模式,即通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察,將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)等資料加以分析,找出規(guī)律性的知識(shí),并根據(jù)這些
4、規(guī)律性的知識(shí),進(jìn)一步對(duì)一些物質(zhì)的性質(zhì)作出推論和預(yù)測(cè),當(dāng)這些推論和預(yù)測(cè)經(jīng)過(guò)多次論證后,便可將其中的正確部分上升為理論。這種科學(xué)方法模式的訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和自學(xué)能力。因此在這一節(jié)的教學(xué)中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的能力。
1.堿金屬單質(zhì)的主要物理性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),可以讓學(xué)生以教材中的兩個(gè)表格為主要依據(jù),結(jié)合前面學(xué)過(guò)的鈉的有關(guān)性質(zhì),運(yùn)用對(duì)比的方法通過(guò)自學(xué)、討論的方法掌握這部分知識(shí)。建議從相同點(diǎn)和遞變性兩方面指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出規(guī)律。
2.堿金屬的化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性,可以讓學(xué)生結(jié)合原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性去思考,利用規(guī)律大膽推測(cè),然后用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。此處的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的最佳
5、時(shí)機(jī)。這樣可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)以上分析可以看出,此處的實(shí)驗(yàn)尤為重要。要做好鉀在空氣中燃燒以及鉀和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。可以事先復(fù)習(xí)鈉的有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式,分析氧化劑和還原劑,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。再通過(guò)講解或者閱讀,從反應(yīng)發(fā)生的條件,反應(yīng)的劇烈程度以及生成物等方面比較Li、Na、K、Rb、Cs與氧氣反應(yīng),與水反應(yīng)的不同,從而得出結(jié)論:“堿金屬的金屬性都很強(qiáng),是強(qiáng)還原劑,而且隨著核電荷數(shù)的增大而逐漸增強(qiáng)”的結(jié)論。從知識(shí)基礎(chǔ)、科學(xué)方法等方面為介紹元素周期律和元素周期表等打基礎(chǔ)。
3.堿金屬元素在自然界的存在,可以結(jié)合它們的化學(xué)性質(zhì)讓學(xué)生自然地得出結(jié)論。此外還應(yīng)涉
6、及藥品的保存,例如:鈉和鉀應(yīng)保存在煤油里,鋰保存在石蠟中。
4.焰色反應(yīng)的教學(xué),可以結(jié)合生活實(shí)際:美麗的煙火、食鹽濺在火焰上呈現(xiàn)黃色。教學(xué)中可以適當(dāng)增加一些離子的焰色反應(yīng),引發(fā)學(xué)生的興趣。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)焰色反應(yīng)的正確操作方法和步驟及其原因,特別指出鉀的焰色反應(yīng)應(yīng)透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察,并解釋原因。講解焰色反應(yīng)的應(yīng)用時(shí)應(yīng)明確它可以用來(lái)檢驗(yàn)金屬或其化合物。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第三節(jié) 堿金屬元素
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
?。?)掌握堿金屬元素性質(zhì)的異同,能夠用原子結(jié)構(gòu)的初步知識(shí)來(lái)理解它們性質(zhì)上的差異和遞變規(guī)律,為今后學(xué)習(xí)元素周期律打好基礎(chǔ)。
(2)了解焰色反應(yīng)的操作及應(yīng)用。
2.
7、能力目標(biāo)
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)、推理及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3.情感目標(biāo)
樹(shù)立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念,培養(yǎng)量變到質(zhì)變的辯證唯物主義思想。
教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):
堿金屬元素結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相似性,遞變性及其原因。
難點(diǎn):
科學(xué)方法模式的訓(xùn)練;堿金屬的化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)過(guò)程
1.堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
?。垡耄輰W(xué)生上黑板寫(xiě)出堿金屬元素的名稱、符號(hào)及原子結(jié)構(gòu)示意圖。
[提問(wèn)]
?。?)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)是什么?
最外層有一個(gè)電子,在反應(yīng)中易失掉一個(gè)電子,表現(xiàn)出還原性。
?。?)堿金屬元素的物理性質(zhì)是否相似?
8、接著指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第36頁(yè)[表 2—l],堿金屬的主要物理物質(zhì)并加以總結(jié)。①色狀:銀白色金屬(銫略帶金色光澤)②柔軟、密度小,熔點(diǎn)低 ③有較強(qiáng)的導(dǎo)電導(dǎo)熱性。
[提問(wèn)]
?。?) 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)是什么?
隨著核電荷數(shù)的增多,它們的電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大。核對(duì)于外層電子的束縛能力越來(lái)越弱,失電子的能力越來(lái)越容易。
?。?)堿金屬元素的物理性質(zhì)有什么變化規(guī)律?
指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課本第36頁(yè)[表2—1]與[表2-2],總結(jié)出堿金屬由于核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)遞增,原子半徑漸大,物理性質(zhì)也有所不同。如:
a.硬度:柔軟,有展性,由小到大;
b
9、.密度:由小到大,(K反常)。
c.熔沸點(diǎn):由高到低,Na略低于水的沸點(diǎn),K稍高于人的體溫,Cs低于人的體溫,除汞外,金屬中銫的熔點(diǎn)最低。
[歸納]學(xué)生通過(guò)討論,分析得到結(jié)論。①在變化規(guī)律中有個(gè)別反?,F(xiàn)象,如鉀的密度比鈉的密度小,②從密度的大小得到鋰的密度比煤油小,得到鋰保存在石蠟中,而鈉鉀則可以保存在煤油中。
2.堿金屬的化學(xué)性質(zhì)
? ?。壑v解]堿金屬原子的最外層都是1個(gè)電子。則化學(xué)性質(zhì)應(yīng)與金屬鈉相似。對(duì)比Na與O2、 S、Cl2的反應(yīng)及堿金屬其他金屬的反應(yīng),加上閱讀課文,發(fā)現(xiàn)Li與O2反應(yīng)只生成氧化物,Na與O2反應(yīng)會(huì)生成氧化物和過(guò)氧化物,而K與O2反應(yīng)除生成氧化物、過(guò)氧
10、化物外,還能生成超氧化物。這說(shuō)明Li 、Na 、K的活潑性,應(yīng)該是Li
11、性質(zhì)與遞變性
a.堿金屬都能與氧氣反應(yīng),從鋰到銫反應(yīng)越來(lái)越劇烈,生成物為氧化物(鋰)、過(guò)氧化物(鈉)、比過(guò)氧化物更復(fù)雜的氧化物,如超氧化物等(鉀、銣、銫)。
b.堿金屬都能與水反應(yīng),生成氫氧化物和氫氣。從鋰到銫與水反應(yīng)越來(lái)越劇烈。
c.均為強(qiáng)還原劑 M-e-=M+,我們知道,物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是由其本性決定的,堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了化學(xué)性質(zhì)的相似性和差異性,堿金屬元素原子最外層都是一個(gè)電子,決定了它們都是活潑的金屬,強(qiáng)還原性。而隨核電荷數(shù)的增加,原子半徑增大,核對(duì)外層電子的吸引力逐漸減小,失電子能力逐漸增強(qiáng),金屬活動(dòng)性逐漸增強(qiáng),因而,生成氧化物時(shí)越復(fù)雜,與水反應(yīng)更劇烈。
12、
(2)因?yàn)閴A金屬元素為活潑金屬,易失去最外層電子使次外層變?yōu)樽钔鈱?,所以其原子半徑大于相?yīng)的離子半徑。如:
3.焰色反應(yīng)
?。垡耄菝慨?dāng)我們看到五光十色、絢麗多彩的焰色時(shí)就會(huì)想:焰火是怎么制造的?為什么燃燒時(shí)火焰會(huì)有不同的顏色呢?我們下面可以根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來(lái)解釋這些問(wèn)題。
[演示]課本第38頁(yè)實(shí)驗(yàn)[2—11],學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論,教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文焰色反應(yīng)的定義。
[提問(wèn)]
?。?)每次試驗(yàn)完后,為什么都要用鹽酸洗凈鉑絲(或光潔的鐵絲或鎳、鉻、鎢絲)?
?。?)除金屬的化合物之外,單質(zhì)金屬能不能有同樣的現(xiàn)象?
?。?)在觀察鉀的火焰顏色時(shí),為什
13、么要隔著藍(lán)色的鈷玻璃?
?。?)學(xué)習(xí)焰色反應(yīng)的主要作用是什么?讓學(xué)生參閱課本封里“焰色反應(yīng)”彩圖,了解除堿金屬及它們的化合物外,鈣、鍶、鋇、銅等金屬及其化合物也能呈現(xiàn)焰色反應(yīng),并重點(diǎn)記憶鈉鉀焰色反應(yīng)的顏色。強(qiáng)調(diào) 指出:由于一般鈉鹽、鉀鹽易溶于水,在溶液中又無(wú)顏色,無(wú)法通過(guò)其他反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)“Na+、K+”,所以常常利用焰色反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)。
總結(jié)、擴(kuò)展
1.總結(jié)
堿金屬作為典型的金屬族,通過(guò)分析、總結(jié)堿金屬元素的性質(zhì)變化規(guī)律,學(xué)習(xí)最外層電子數(shù)相同的一族元素及化合物知識(shí)的一般方法;通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析,培養(yǎng)了學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),抓住事物內(nèi)在的不同和聯(lián)系的學(xué)習(xí)方法。
2.?dāng)U展
14、學(xué)習(xí)堿金屬元素性質(zhì)的相同性與遞變性的變化規(guī)律,掌握了學(xué)習(xí)元素及化合物性質(zhì)的規(guī)律的方法,為學(xué)習(xí)其他各族元素及元素周期律與元素周期表下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
板書(shū)設(shè)計(jì)
第三節(jié) 堿金屬
(-)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)(見(jiàn)下頁(yè))
?
(二)堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)
相同點(diǎn):硬度小,熔點(diǎn)低,只能放入石蠟或煤油中保存。
不同點(diǎn):密度依次增大(K反常比Na?。鄯悬c(diǎn)依次降低,硬度依次減小。
(三)堿金屬的化學(xué)性質(zhì)
?
[小結(jié)]堿金屬元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律
隨核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)依次增加,原子半徑依次增大,還原性依次增強(qiáng)。即:
Li