高中化学(人教版)必修二 学案完整版.pdf
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1、目录第一章物质结构元素周期律.2第一节 元素周期表-2第1课时-2第2课时-9第3课时-12第二节元素周期率-14第1课时-14第2课时-19第3课时-24第三节化学键-28第1课时-28第2课时-32归纳与总结-39第1课时-39第2课时-45第二章化学反应与能量.48第一节化学能与热能-48第1课时-48第2课时-51第二节化学能与电能-55第1课时-55第2课时-61第三节化学反应速率与限度-64第1课口寸-64第2课时-68第三章有机化合物.72第一节 最简单的有机化合物一甲烷-72第1课时-72第2课时-76第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料-79第1课时乙烯-79第2课时-83
2、第三节生活中两种常见的有机物-85笫1课时-85第2课时-88第四节基本营养物质-94第1课时-94第2课时-99归纳与整理-102第1课时-102第2课时-106第四章 化学与自然资源的开发利用.112第一节 开发利用金属矿物和海水资源-112第二节 化学与资源综合利用、环境保护-116第1课时-116第2课时-122第一章物质结构元素周期律第一节 元素周期表第1课时教学目标一、知识目标1.使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。2.使学生了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者间的关系,初步学 会运用周期表。二、能力目标通过对原子结构的初步认识,树立对立统一的观点,知道有关
3、元素、核素、同位素的涵 义及其简单的计算。三、德育目标1.通过对元素周期表的编制过程的了解,使学生正确认识科学发展的历程,并以此来 引导自己的实践,同时促使他们逐渐形成为科学献身的高贵品质。2.使学生了解元素周期表的意义,认识事物变化由量变引起质变的规律,对他们进行 辩证唯物主义教育。3.使学生对核素、同位素及元素相对原子质量的测定有常识性的认识。教学重点元素周期表的结构、元素在周期表中的位置与原子结构的关系。教学难点元素在周期表中的位置和原子结构的关系、核素、同位素。教学用具投影仪、胶片、元素周期表挂图教学方法启发、诱导、阅读、讨论、练习、探究等。教学过程一、引入新课引言通过我们学习知道元素
4、有一百多种。那么,有没有一种工具可以把我们已知的 一百多种元素之间的这种周期性很好地表现出来呢?答案是肯定的。那就是元素周期表,也 是我们本节课所要讲的主要内容。二、新课教学板书第一节 元素周期表(第一课时)元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间相互联系的规律,是我们 学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。首先,我们来认识元素周期表的结构。板书元素周期表的结构师数一数元素周期表有多少个横行?多少个纵行?生(数后回答)有7个横行,18个纵行。师对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期,每一个纵行称作一族。下 面,我们先来认识元素周期表中的横行周期。板书1
5、.周期师元素周期表中共有7个周期,请大家阅读课本巴的有关内容。学生活动问把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么?生依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。间周期序数与什么有关?生周期序数等于该周期元素具有的电子层数。师如此,我们可以得出如下结论:板书周期序数=电子层数投影练习已知镁元素和澳元素的原子结构示意图:Mg 1 2 8 2 Br 2 8 18 7,J,J J J J它们分别位于第几周期?为什么?生镁有三个电子层,位于第三周期;浪有四个电子层,位于第四周期。师请把所得结论与元素周期表相对照,看是否正确。学生看元素周期表师元素周期表中,我们把1、2、
6、3周期称为短周期,4、5、6周期称为长周期,第 7周期称为不完全周期,因为一直有未知元素在发现。请大家根据自己绘制的元素周期表,完成下表内容。投影表511周期表的有关知识类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数短周期1H-He212Li一Ne823Na一Ar83长周期4K-Kr1845RbXe1856CsRn3267Fl112 号267学生活动师从上面我们所填表的结果可知,在元素周期表的7个周期中,除第1周期只包括 氢和氨,第7周期尚未填满外,每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始,逐 步过渡到最外层电子数为7的卤素,最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。需作说明的是:第6周期中
7、,57号元素锢(La)到71号元素错(Lu),共15种元素,它 们原子的电子层结构和性质十分相似,总称镯系元素。第7周期中,89号元素钢(Ac)到103 号元素镑(Lr),共15种元素,它们原子的电子层结构和性质也十分相似,总称钢系元素。为了使表的结构紧凑,将全体锢系元素和钢系元素分别按周期各放在同一个格内,并按原子 序数递增的顺序,把它们分两行另列在表的下方。在钢系元素中92号元素铀(U)以后的各种 元素,多数是人工进行核反应制得的元素,这些元素又叫做超铀元素。元素周期表上列出来的元素共有112种,而事实上现在发现的元素还有:114号、116 号、118号元素。过渡学完了元素周期表中的横行周
8、期,我们再来认识元素周期表中的纵行一一 族。板书2.族师请大家数一下,周期表中共有多少个纵行?生18个。师在每一个纵行的上面,分别有罗马数字I、II、及A、B、。等字样,它们分 别表示什么意思呢?学生活动(短周期M第 周期)周期:个,共 个横行长周期N第 冏期)、不完全周期,第_周期)周期表 主族 个用1A 人 人副族_个用族:-个、共-1纵仃、第M族 个(包拈 个纵行),族1个(稀有气体)教师板书师罗马数字I、II、III等表示什么意思?生族序数。师A、B又分别表示什么呢?生A表示主族,B表示副族。师什么是主族?什么是副族?生山短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主族;完全由长周期元素构
9、成的 族,叫做副族。:师元素周期表中共有多少个主族?多少个副族?生7个主族、7个副族。师元素周期表中还有哪些纵行没提到?生零族和第VID族。师零族元素都是什么种类的元素?为什么把它们叫零族?生零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼,在通常状况下难 以与其他物质发生化学反应,把它们的化合价看作为零,因而叫做零族。师第VIII族有儿个纵行?生3个。师分析元素周期表中从MB至IJHB之间的元素名称,它们的偏旁部首有什么特点?说明什么?生其偏旁均为“金”,说明它们均为金属。师很正确。元素周期表的中部从HIB族到HB族10个纵行,包括了第VIII族和全部副 族元素,共六十多种元素,通称为
10、过渡元素。因为这些元素都是金属,所以又把它们叫做过 渡金属。师请大家根据本节的学习内容,填写板书中的空白。把黑板上所挂元素周期表取下,让一个学生上黑板填写注:易把16个族错添为18个师指住板书内容此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里,我们主要学习 主族元素的性质。师元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素 的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系?可参考我们学习过的碱金属、卤族元 素以及120元素原子的结构示意图。学生分析、讨论1生主族元素的族序数等于其最外层电子数。师很好!由此我们可得出以下结论:讲述并板书主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或:
11、主族序数=最外层电子数)投影练习已知某主族元素的原子结构示意图如下,判断其位于第几周期,第几族?生X位于第四周期、第一主族;Y位于第五周期、第七主族。师能判断它们分别是什么元素吗?可对照元素周期表。生X为钾元素,Y为碘元素。师很正确。过渡以上,我们了解了元素周期表的结构。那么,科学家们在完成这张元素周期表 时,经历了怎样的一个过程呢?投影展示阅读思考题:1.元素周期律发现的背景是什么?2.元素周期律的发现和周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫?3.门捷列夫总结出的元素周期律是否就是我们现在所学的元素周期律?4.门捷列夫在研究的过程中,最突出的两大功绩是什么?5.通过这些资料,你认为人类认识世界
12、的过程是不是一帆风顺的?所得到的知识是否都 为绝对真理?学生阅读、思考教师让学生分别回答以上各个问题,其中问题5由教师和学生一块完成1.从18世纪中叶到19世纪中叶的100年间,随着科学技术的发展,新的元素不断地被 发现。人们也逐渐积累了不少关于这些元素的物理、化学性质的资料。因此,人们产生了整 理和概括这些感性材料的迫切要求。2.不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。3.不是。门捷列夫的元素周期律指的是:元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质 随着相对原子质量的递增而呈周期性的变化。如今的元素周期律已发展为:元素的性质随着 原子序数的递增而呈周期性的变化。4.首先是预言了某些未
13、知元素,并为这些元素在表中留下了空位;其次是指出了当时测 定的某些元素的相对原子质量数值可能有错误。5.人类认识世界的过程不是一帆风顺的,而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识 不一定都是绝对真理,其中多数是处于发展中,并且在发展中不断地被完善。元素周期表的 发现就是一个很好的例子。师从以上史料可以看出,元素周期律的发现和元素周期表的编制是经过一个发展过 程的。从1789年拉瓦锡提出将元素分为四类,到1869年门捷列夫提出元素周期律为止,先 后有德贝莱纳、高库尔特瓦、欧德林、迈耶尔、纽兰兹等科学家为此做出努力。如果没有“三 素组”“螺旋图”“六元素表”“八音律”等元素分类工作的基础,就不会有
14、门捷列夫的元素 周期律。门捷列夫的元素周期律既是前人思想的继承,又是前人思想的创新和发展。元素周 期律在门捷列夫之后又经过了不断地完善和发展,1894年拉姆塞发现惰性气体僦,继后又 有氮的发现等。于是,在周期表中增加了一个零族,稀有气体排在这族中。1913年莫斯莱 测定原子序数,并提出周期律的真正基础是原子序数而不是原子量。直到今天,还有许多人 在研究周期律,周期表也出现了多种形式,如维尔纳长式周期表、波尔塔式表等。另外,也 一宜有人工合成的新元素在不断地填充元素周期表。学生活动师能说出该表上为什么没有113、115、117号元素吗?生这些元素尚未被发现,域正在研究中。师确实这样!美国的劳伦斯
15、贝克莱实验室曾预计,该实验室和德国重离子研究中 心以及俄罗斯的研究人员不久将会用氟离子来轰击钿靶子,以获得119号元素。由于119 号元素会衰变成尚未发现的117、115和113号元素,所以科学家有可能一次就发现4种新 元素!问在这么多人工合成新元素的合成者中,却没有中国人的足迹,大家是否为此感到 遗憾呢?生(很懊恼地)十分遗憾!师那么,就让我们向纽兰兹、门捷列夫等科学家学习吧,他们的研究历程向我们揭 示了这样一个真理,即:我们不但要学习前人的知识,更要在前人所积累的知识的基础上,进行创新和发展。引申到我们现在的学习中,就是:既要牢固地掌握知识,又要灵活地运用 知识,更要不断地扩充和发展知识。
16、物理学家根据原子核结构理论计算,认为周期系最后可能出现的是原子序数为175的元 素。人工合成的元素,将会完成第七周期,并进入第八周期,甚至第九周期。不过,机遇总 是垂青于那些头脑有准备的人。如我们前面学习碱金属时所知道的英国化学家戴维,一生都 是好学不倦,其仅在18071808年两年内就发现了钾、钠、钙、恩、钏、镁、硼等元素,当时年仅29岁;1824年法国化学家巴拉尔发现溟,当时才22岁。师因此,只要我们努力学习,不断进取,勇于为科学事业而攀登,那么,人工合成 新元素的合成者中,出现中国人的身影就不再仅仅是一个希望,中国诺贝尔奖金的空缺也终 会弥补!三、小结元素周期表的结构、元素在周期表中的位
17、置与原子结构的关系四、布置作业1.重新熟悉元素周期表,预习下节课内容。2.试着写一篇学了这旧课的感想。第2课时【课标要求】知识与技能要求:了解原子结构与元素性质的关系,能初步学会总结元素递变规律的能力。过程与方法要求:具有把元素的性质、元素周期表的位置与元素组成微粒的结构初步联系 起来并在一定条件下相互转化的运用能力。情感与价值观要求:通过对元素性质的递变规律与元素组成微粒结构的联系。从而认识事 物变化过程中量变引起质变的规律性,接受辨证唯物主义观点的教育。【教学重点】元素性质的递变规律与元素组成微粒结构的联系【教学方法】讨论、比较、实验、归纳。【教学过程设计】【复习导入】我们把IA称为碱金属
18、族,我们为什么要把他们编在一个族呢?请同学们画 出碱金属的原子结构示意图,分析碱金属原子结构的共同之处。思考与交流我们知道物质的性质主要取决于原子的最外层电子数,从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何?是否完全相同?实验1将一干燥的甜堪加热,同时取一小块钾,擦干表面的煤油后,迅速的投入到热珀蜗 中,观察现象。同钠与氧气的反应比较。实验2在培养皿中放入一些水,然后取绿豆大的钾,吸干表面的煤油,投入到培养皿中,观察现象。同钠与水的反应进比较。归纳与整理二、元素的性质与原子结构(一)碱金属的化学性质1、与非金属的反应Li+O2 Na+O2 K+02K、Rb等碱金属与O2反应,会生成超氧化物。Rb、C
19、s在室温时,遇到空气会立即燃烧。2、与水的反应K+H20 Rb+H2O除Na、K外,其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱与也。小结2M+2H20=2M0H+H2 f 碱性:思考与交流根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同。你认为元素的性质与他们的原子结构有关 系吗?钠钾与氧气的反应与水的反应(二)碱金属的物理性质的比较(见课本第7页)课堂练习1:碱金属钻(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列预言错误的是:A.在碱金属中它具有最大的原子半径 B.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱C.钙在空气中燃烧时,只生成化学式为Fn O的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢
20、气,由于反应剧烈而发生爆炸阅读教材第7、8页 典型的非金属卤素看看他们的性质有原子结构间是否存在联系?归纳与整理(三)卤素单质的物理性质(见课本第8页)思考与交流请大家根据卤素单质的物理性质,总结出卤素单质在颜色、状态、密度、熔沸 点、溶解性等各方面的递变规律。归纳与整理颜色:状态:密度:熔沸点:在水中的溶解性:设问大家能否根据卤素原子的结构特点来解释一下卤素单质在性质上的相似性与递变性 呢?2 7 23)287 2 l 7 53)2 A 18 18 7J/J J J J J,J j j j j jF Cl Br I归纳与小结(四)卤素的化学性质:1、卤素单质与氢气的反应(见课本第8页)卤素和
21、山的反应可用通式乩+乂2=来表示,反应时按F2、Cl2 Bn、L的顺序,反应条件越来越,反应程度依次,形成的卤化氢的稳定性也依 次 o实验1将少量新制的饱和氯水分别注盛有Na Br溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,在 注入少量四氯化碳,振荡。观察四氯化碳层和水层的颜色变化。实验2将少量的滨水注入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后,在注入少量的四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。1、卤素单质间相互置换反应:Cb+Na Br=CL+Br.=CL+KI=CL+1-=小结卤素单质随着原子核电荷数的递增,在物理性质和化学性质方面,均表现出一定的 相似性和递变性。归纳与总结同一主族元素性质具有一定的
22、相似性和递变性;同一主族,从上到下:原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐,得电子能力逐渐,金属性逐渐,非金属性逐 渐;课堂练习2:现有下列几种物质的溶液KC1、KI、新制氯水、KBr、淀粉、AgNO-不用其他试 剂,怎样鉴别它们?课堂练习3:成(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测碳和碳的化合物最不可能具备性质A.碳易溶于某些有机溶剂C.碳是有色气体作业:1、整理、归纳本节教学案B.成化氢很稳定不易分解D.碳化银不溶于水或稀HN032、完成【课时作业】第3课时【课标要求】知识与技能要求:了解原子结构与同位素、使学生懂得质量数和的含义。过程与方法要求:具有把元素周期表的位置与元素组成微粒的结构
23、初步联系起来并在一定 条件下相互转化的运用能力。情感与价值观要求:认识事物变化过程中量变引起质变的规律性。【教学重点】同位素、质量数和以的含义【教学方法】讨论、比较、归纳。【教学过程设计】【复习导入】请同学们回忆初中所介绍的原子结构的知识。我们按照元素在周期表中的顺 序给元素编号,得到原子序数。可见原子序数与原子结构间存在什么关系?(结合1-18号元素原子结构)1、原子序数二 二=2、原子是由居于原子中心的带正电的 和核外带负电的 构成的。原子核由 和 构成。归纳与整理一、原子结构 心八方 质子 原子核1、原子 Na、12Mg、g Li、6c 中:(1)和_互为同位素。(2)和 质量数相等,但
24、不能互称同位素。(3)和 的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。5、放射性原子在人类生活中的很多地方有着特殊的作用,对人类的科学研究有很大的帮助,其中最主要的作用是作为示踪原子。最近医学界通过用放射性14C的竣酸衍生物在特定条件 下可通过断裂DNA来杀死细胞,从而抑制艾滋病。(1)下面有关,4C的叙述正确的是()A.14C与14N含有相同的中子数 B.14C与C60互为同位素C.14C与C60中普通碳原子的化学性质不同 D.I4C与12C互为同位素(2)自然界中存在很多像14c的放射性原子,这些天然放射现象的发现说明了什么问题()A.原子不可以再分B.原子的核式结构C.原子核还可以
25、再分 D.原子核是由质子和中子 构成作业:1、整理、归纳本节教学案 2、完成【课时作业】第二节元素周期率第1课时学习目标:1.了解关于原子核外电子运动特征和常识。2.了解核外电子排布的初步知识,能画出118号元素的原子结构示意图。3.培养学生的空间想象能力、归纳总结能力、类比推理能力。学习方法 教学过程每日一题:下列各组物质中,互为同位素的是()A.TzO 与 D2O B.州19K 与 Vo Ca C.O2和 O3 D.21H 和 31H【知识梳理】1、在含有多个电子的原子里,电子分别在 不同的区域运动,把核外电子运动的区域由内向外分别为n=1、2、3、4、5、6、7个电子层。这七个电子层又可
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