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氮族元素的原子吸电能力变化及教学实录

时间:2023-08-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:教学难点1.氮族元素原子核对电子的吸引能力的变化及原因。教具准备1.氮族元素单质的实物样品。师生共同画出氮族元素原子结构示意简图。

氮族元素的原子吸电能力变化及教学实录

教学目标

知识目标

1.掌握氮族元素的元素名称、元素符号、在周期表中的位置及原子结构特点。

2.掌握氮族元素性质上的“三性”(相似性、递变性和特殊性)。并能用物质结构和元素周期律等知识解释其原因。

能力目标

1.应用物质结构、元素周期律的理论知识,推断和揭示氮族元素性质上的相似性和递变性。

2.以氮族元素为例,把握住“位-构-性”三者关系,掌握学习元素及化合物知识的方法。

德育目标

应用量变到质变、对立统一规律等辩证唯物主义观点在学习元素及化合物知识更新中的指导作用。

教学重点

掌握氮肥族元素性质上的相似性、递变性和特殊性,并能用物质结构和元素周期律等知识加以解释。

教学难点

1.氮族元素原子核电子的吸引能力的变化及原因。

2.氮族元素单质的熔、沸点变化趋势及原因。

教学方法

启发引导、讨论、列表比较、练习及练习分析

课时安排

1课时。

教具准备

1.氮族元素单质的实物样品。

2.投影仪、投影片。

教学过程

一、导入新课

1.介绍在学习了“物质结构、元素周期律”有关知识后再学习本章时应采取的学习方法。

2.介绍第一节氮族元素对全章学习产指导意义。

二、讲授新课

1.教师引导:氮族元素的元素名称、和符号不太好记特别是氧族的硒、碲、钋与氮族的砷、锑、铋易混淆,是易忘易错点。本节课引入竞争意识,看看谁能在最短的时间内记清写准?

2.阅读、练习。阅读教材第165面第一段,练写氮族元素符号和名称并与氧族元素对照练写。

3.竞赛:每行座位为一组。

4.引导学生装写出氮族元素原子结构示意图

老师引导:我们学习了元素周期表后知道了各周期所含元素种数,氮族元素气在的2~6周期各含多少种元素?根据各周期增加的元素数目,能否推出氮族各元素原子序数?根据原子序数和电子排布规律即能画出原子结构示意简图。

师生共同画出氮族元素原子结构示意简图。

5.分析氮族元素的相似性、递变性、特殊性及原因。

(1)老师启发、引导。在氮族元素原子结构的递变中,有两个矛盾着的方面:一是随核电荷数的递增,枋对外层电子的引力增强二是随电子层数的递增,枋对外层电子的引力减弱。事实证明,氮族元素自上而下得电子能力是逐渐减弱的,请分析一下原因。

(2)学生讨论。(同桌或分组)(教师提示:应用对立统一的辩证唯物主义观点分析)

(3)教师小结。核对外层电子的吸引能力取决于核电荷大小与原子半径大小两个因素。对于一个指定的原子,核对其外层电子吸引力的大小则取决于二者的相对强弱。一来说,同主族元素自上而下电子层数递增原子半径增大使核对外层电子引力减弱的影响超过了核电荷增大的影响,因此,最终统一在自上而下随电子层数的递增,原子半径逐渐增大,核对外层电子吸引力逐渐减弱,得到电子的能力减弱,原子失支电子的能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。

(4)师生共同总结氮族元素的相似性、递变性和特殊性。

相似性:

A、最外电子层上均有5个电子,能获得3个电子达到稳定结构。在与金属、氢气反应时显-3价。

B、最高价均为+5价,最高价氧化物通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4

C、均有+3价化合物。氧化物通式R2O3对应水物通式为HRO2或H3RO。

D、气态氢化物通式RH3

递变性:氮磷砷锑铋

NPAsSbBi

得电子能力(非金属性)减弱

失电子能力(金属性)增强

HNO3 H3PO4 H3ASO4 H3SbO4 H3BiO4

酸性减弱 碱性增强

NH3 pH3 ASH3

稳定性减弱,还原性增强

特殊性:

A、氮元素最高价含氧酸写法HNO3佘为H3RO4

B、+5价氮元素有较强氧化性,+5价磷元素则不显氧化性。

6.总结氮族元素的单质物理性质及递变规律。

A、阅读教材P166表6-1,观看氮族单质实物样品,总结氮族单质物性规律。

B、师生共同小结:N2PASSbBi

颜色状态:(  )(  )(  )(  )(  )(www.xing528.com)

密 度:(  )

熔、沸点:(  )(  )

C、启发提问:氮族元素的熔、沸点为何不是依次升高?决定物质熔沸点的因素是什么?

D、学生讨论后总结:氮族元素的单质前三种为分子晶体,随分子量的递增分子间力递增,所以熔、沸点依次升高后两种为金属晶体,随原子半径(离子半径)的增大,金属之间作用力递减,所以熔沸点依次降低。

要注意掌握物质熔沸点与晶体内作用力的关系。

三、总结、扩展

1.氮族元素包括氮、磷、砷、锑、铋五种元素。最外层均有5个电子,位于第VA族,能获行3个电子显一定的氧化性,最高正价为+5价,日负价为-3价(金属元素无负价)。

2.氮族元素的变化规律

(1)随电子层数的递增,得电子能力递减,失电子能力递增。

(2)单质或原子的非金属性递减,金属性递增。

(3)最高氧化物对应水化物的酸性递减,碱性递增。

(4)气态氢化物的稳定性递减,还原性递增。

(5)单质的物理性质与晶体类型有关。

3.由原子结构特点(最外层电子数、电子层数、原子半径、核电荷数等)及变化规律,可决定元素或单质的化学性质及变化规律由晶体类型及晶体内微粒间作用力的种类及影响因素,可决定单质物理性质及变化规律。

4.辩证唯物主义观点和对立统一规律,贯穿于认识、学习化学的过程中,是学习化学知识的思想方法及理论指导。

5.通过本节的学习应注意掌握“位-构-性”三者关系的系统学习法,及学习非金属及化合物知识的学习程序。

6.由同族元素及递变规律性扩展到同周期氮族、氧族、卤族性质递变规律及原因。(打投影,学生练习)

第3周期磷 硫 氯 族(  )(  )(  )

最高价氧化物对应水化物酸性(  )(  )(  )(  )(  )(  )(  )

气态氢化物

稳定性(  )(  )(  )(  )

原子得电子能力(  )

非金属性(  )

启发讨论:从原子结构上解释从左到右行电子能力逐渐增强的原因。

教师小结:同周期元素从左到右,由于原子核电荷数的递补增超过电子数目的递增对电子吸引力的影响,原子半径依次递减,原子获行电子能力递增,非金属性递增。

知识扩展:能证明非金属性强与弱的事实有哪些?

学生回答后小结:

(1)最高价氧化物对应水化物酸性的强弱。

(2)单质与金属或氢气反应的难易。

(3)气态氢化物的稳定性或还原性。

(4)非金属间置换顺序。

四、布置作业

板书设计

第一节 氮族元素

一、氮族元素的元素名称、符号、位置、及结构

二、氮族元素的相似性、递变性和特殊性

1.相似性:

A、最外电子层上均有5个电子,能获得3个电子达到稳定结构。在与金属、氢气反应时显-3价。

B、最高价均为+5价,最高价氧化物通式为R2O5,应水化物通式为HRO3或H3RO4

C、均有+3价化合物。氧化物通式R2O3对应水物通式为HRO2或H3RO。

D、气态氢化物通式RH3

2.递变性:氮 磷 砷 锑 铋

NPAsSbBi

得电子能力(非金属性)减弱

失电子能力(金属性)增强

HNO3 H3PO4 H3ASO4 H3SbO4 H3BiO4

酸性减弱 碱性增强

NH3 pH3 ASH3

稳定性减弱,还原性增强

3.特殊性:

A、氮元素最高价含氧酸写法HNO3佘为H3RO4

B、+5价氮元素有较强氧化性,+5价磷元素则不显氧化性。

三、氮族元素的单质物理性质及递变规律

N2PASSbBi

颜色状态:(  )(  )(  )(  )(  )

密度:(  )

熔、沸点:(  )(  )

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