高一化学第五章 《第四节 元素周期表》(第二课时)
林水啸
本教案获2000年福州市中学素质教育课堂教学教案评选二等奖。
【课题】理论课
【教学方法】分析推理与实验验证相结合启发教学法
【教学目的】
  1.让学生学会应用原子结构理论推导同周期元素性质递变规律。
  2.以第三周期为例,通过实验证明,使学生熟练掌握同周期元素的性质递变规律。
  3.使学生了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。
  4.培养学生观察、分析实验、比较、归纳、推理等思维能力。
  5.领悟元素周期表是元素周期律具体表现形式。
【教学重点】 同周期元素性质递变规律。
【教具】
  药品:镁带、铝条、蒸馏水、稀盐酸、酚酞、氯化镁溶液、氯化铝溶液、氢氧化钠溶液
  仪器:试管、试管夹、酒精灯、火柴、镊子、胶头滴管。
【教学过程】
【引题】复习元素周期表的结构,知道元素周期表分为七个周期;十六个族。其中每一周期或每一族元素原子结构都存在相同点与递变规律,由于原子结构决定了元素的性质,那么同周期元素性质存在什么样的变化规律呢?这节我们就来研究讨论这个问题。
【板书】四、元素的性质跟原子结构的关系
  1.同周期元素性质递变规律
  (1)同周期元素原子结构特点
【提问】同周期元素原子结构有什么相同点和不同点?存在怎样递变规律?
  启发引导学生推导出同周期元素金属性、非金属性变化规律。
【板书】同周期:电子层数相同
  从左到右:核电荷数递增   最外层电子数递增
       原子半径递减   核对外层电子引力递增
       失电子能力递减  得电子能力递增
       元素金属性递减  非金属性递增
  (2)规律:从左到右元素金属性递减 , 非金属性递增。
以下以第三周期元素为例,用实验事实加以验证。
【提问】第三周期包括哪些元素?
【板书】
  (3)实验证明:
    Na Mg Al Si P S Cl Ar
    金属性递减 非金属性递增 稀有气体
    首先证明:Na Mg Al三种元素金属性递减。
    要判断元素金属性的强弱,可通过两个方面:
  1)单质与水或酸反应置换出氢的难易。
  2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。比较钠、镁与水反应的剧烈程度。钠与冷水就
能剧烈反应放出氢气,生成强碱NaOH ,那么镁与水作用情况如何?
【学生实验】取一条镁带于试管中加入2 mL水。观察实验现象,与钠比较。
      加热至沸腾,滴入酚酞,观察镁带表面有什么现象?
【提问】观察到什么现象?得出什么实验结论? 
  实验证明:钠的金属性大于镁。
  化学方程式: Δ
  Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
  比较镁、铝与盐酸反应的剧烈程度
【学生实验】镁,铝分别与盐酸反应
【提问】观察到什么现象?得出什么实验结论? 
  实验证明:镁的金属性大于铝
  结论:金属性: Na>Mg>Al
【板书】 Na Mg Al
    1)单质与水 与冷水剧烈反应 与沸水反应
     或酸的反应 与酸反应Mg比 Al 剧烈
  结论:金属性: Na>Mg>Al
    2)最高价氧化物 Na2O MgO Al2O3
    对应水化物 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
        碱 性 强碱 中强碱 ( )
   Al(OH)3的碱性如何?与 Mg(OH)2有何不同?请同学们来看看下面的实验。
【演示实验】
  1.用MgCl2溶液和NaOH制备Mg(OH)2沉淀,分置两支试管,分别加入盐酸和 NaOH溶液。
  观察到:Mg(OH)2 白色沉淀可溶于盐酸,不溶于NaOH 溶液。
  说明:Mg(OH)2只能与酸反应,不能与碱反应,是一种中强碱。
【学生实验】
  2.往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液制得 Al(OH)3白色沉淀分置两支试管,分别加入盐酸和NaOH溶液。
  观察到:Al(OH)3白色沉淀既可溶于盐酸,又可溶于NaOH溶液。
  实验说明:Al(OH)3既可与酸反应,又可与强碱反应,与Mg(OH)2不同。
【板书】 Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
H3AlO3+NaOH =NaAlO2+2H2O
化学上把象Al(OH)3这种既能与酸反应,又能与碱反应的氢氧化物叫作两性氢氧化物,对应的氧化物Al2O3是两性氧化物。 
【指导看书】P136,137,两性氧化物,两性氢氧化物。
【板书】 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
强碱 中强碱 两性氢氧化物
碱性递减
由此说明:金属性:Na>Mg>Al
Al虽是金属,但已表现一定的非金属性
接下来,证明Si,P,S,Cl的非金属性递增,
a.判断非金属性强弱可通过两方面:1)单质与H2 化合条件难易,以及生成气态氢化物的稳定性。2)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。
 
从而论证了唯物辨证法中量变引起质变的规律。
若对其它周期元素性质逐一地进行讨论,也会得出同样的结论:同一周期从左到右随原子序数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
可见元素周期表反映了元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化这一元素周期律。元素周期表是周期律的具体表现形式。
这节课我们学习了同周期元素性质递变规律,请同学们课后用相似方法以碱金属性,卤素为例,分析同主族元素递变规律。
【布置作业】1.复习并预习同主族元素性质递变规律。
2.书面作业,练习册P64练习五。