【2019年整理】人教版高中化学必修二教案全册.pdf
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1、高中化学必修2 人教版教案 第一节元素周期表 ( 一) - 原子结构 1、原子是化学变化中的最小粒子; 2、分子是保持物质的化学性质中的最小粒子 3、元素是具有相同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称 一、原子结构 1、 原子核的构成 原子是由原子中心的原子核和核外电子组成,而核外电子是由质子和中子组成。 1 个电子带一个单位负电荷;中子不带电;1 个质子带一个单位正电荷 核电荷数 (Z) = 核内质子数 = 核外电子数 = 原子序数 2、质量数 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值,叫质量数。 质量数( A)= 质子数( Z)+ 中子数( N)=近似原子量 【讲
2、解】 在化学上, 我们用符号 A ZX来表示一个质量数为A、质子数为Z 的具体的X原子,如 12 6C表示质量数为12, 原子核内有6 个质子的碳原子 X A Z 元素符号 质量数 核电荷数 (核内质子数) 表示原子组成的一种方法 a 代表质量数; b 代表质子数既核 电荷数; c 代表离子的所带电 荷数; d 代表化合价 e 代表原子个数 请看下列表示 a b +d X c+ e 原子 A ZX 当质子数(核电荷数)核外电子数,该离子是阳离子,带正电荷。 当质子数(核电荷数)核外电子数,核外电子数am 阴离子bY n- :核电荷数质子数Cl2Br2I2 、生成氢化物的稳定性: 逐渐减弱 .即
3、氢化物稳定性次序为: HFHClHBrHI 、反应通式:X2 + H2 = 2HX 【结论 】卤素与 H2、H2O、碱的反应,从氟到碘越来越不剧烈,条件越来越苛刻,再次证明了从结构上的递变有结 构决定性质。 (2) 卤素单质间的置换反应: 【实验步骤 】 溶液由无色变成橙黄色 【结论】:氯可以把溴从其化合物中置换出来 2NaBr+ Cl2 = 2NaCl + Br 2 【实验步骤 】 溶液由无色变成棕黄色 【结论】:氯可以把碘从其化合物中置换出来 2kI + Cl 2 = 2kCl + I2 【实验步骤 】 溶液由无色变成棕黄色 【结论】溴可以把碘从其化合物中置换出来 2kI + Br2 =
4、2kBr + I2 (3)随核电荷数的增加, 卤素单质氧化性强弱顺序: F2 Cl 2 Br2 I2 氧化性逐渐减弱 非金属性逐渐减弱 (4) 非金属性强弱判断依据: 1、非金属元素单质与H2化合的难易程度,化合越容易,非金属性也越强。 2、形成气态氢化物的稳定性,气态氢化物越稳定,元素的非金属性也越强。 3、最高氧化物对应水化物的酸性强弱,酸性越强,对于非金属元素性也越强。 第二节元素周期律 ( 一) 一、原子核外电子的排布 通常,能量高的电子在离核较远的区域运动,能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引 力,离引力中心越近,能量越低;越远,能量越高。 1、电子层的划分
5、电子层( n) 1 、 2 、3、4、 5 、6、7 电子层符号 K 、L、M 、N、O 、P、 Q 离核距离近远 能量高低低高 核电荷数元素名称元素符号各层电子数 K L M 1 氢H 1 2 氦He 2 3 锂Li 2 1 4 铍Be 2 2 5 硼B 2 3 6 碳C 2 4 7 氮N 2 5 8 氧O 2 6 9 氟F 2 7 10 氖Ne 2 8 11 钠Na 2 8 1 12 镁Mg 2 8 2 13 铝Al 2 8 3 14 硅Si 2 8 4 15 磷P 2 8 5 16 硫S 2 8 6 17 氯Cl 2 8 7 18 氩Ar 2 8 8 2、核外电子的排布规律 (1) 各电
6、子层最多容纳的电子数是2n 2 个 (n表示电子层 (2) 最外层电子数不超过8 个(K 层是最外层时,最多不超过2 个) ;次外层电子数目不超过18 个,倒数第三层不超 过 32 个。 (3) 核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布( 即排 满 K层再排 L 层,排满L 层才排 M层) 。 原子结构示意图。如钠原子的结构示意图可表示为 【练习 】 1、判断下列示意图是否正确?为什么? 【答案 】 (A、B 、 C、D均错 )A 、B违反了最外层电子数为8 的排布规律, C的第一电子层上应为2 个电子, D项不符 合次外层电子数不超过18
7、的排布规律。 课题:第二节元素周期律 ( 二) 第二节元素周期律 ( 二) 随着原子序数的递增,原子核外电子层排布变化的规律性 原子序数电子层数最外层电子数 12 1 12 310 2 18 1118 3 18 1、随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。 原子序数原子半径的变化 3-9 大小 11-17 大小 2、随着原子序数的递增,元素原子半径呈现周期性变化 【提问】怎样根据粒子结构示意图来判断原子半径和简单离子半径的大小呢? 【回答】原子半径和离子半径的大小主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数决定的。 粒子半径大小比较规律: (1)电子层数:一般而言,电子层数越多,
8、半径越大 (2)核电荷数:电子层数相同的不同粒子,核电荷数越大,半径越小。 (3)核外电子数: 电子数增多, 增加了相互排斥,使原子半径有增大的趋势。观察电子数, 电子数多的, 半径较大 。 如氯离子大于氯原子。其他都一样的情况下,就像坐座位,多一个电子就像多一个人,只能往外挤了,半径就变大 了。 原子序数3 4 5 6 7 8 9 10 元素符号Li Be B C N O F Ne 元素主要化合价+1 +2 +3 +4,-4 =5,-3 -2 +7,-1 0 原子序数11 12 13 14 15 16 17 18 元素符号Na Mg Al Si P S CL Ar 元素主要化合价+1 +2
9、+3 +4,-4 +5,-3 +6,-2 +7,-1 0 【结论】随着原子序数的递增,元素化合价也呈现周期性变化。 (1) 最高正价与最外层电子数相等 (2) 最外层电子数4 时出现负价 (3) 最高正化合价与负化合价绝对值和为8 (4) 金属元素无负价 (5) 氟无正价 对于稀有气体元素,由于他们的化学性质不活泼,在通常状况下难与其他物质发生化学反应。因此,把它们的化合 价看作是0。 元素主要化合价变化规律性 原子序数主要化合价的变化 1-2 +10 3-10 +1+5 -4-1 0 11-18 +1+7 -4 -10 3、随着原子序数的递增,元素化合价呈现周期性变化 3-9 、11-17
10、号元素随原子序数的递增,原子半径逐渐变小,得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱, 4、随着原子序数的递增,元素金属性与非金属性呈现周期性变化 5、元素的性质随元素原子序数的递增呈现周期性变化,这个规律叫元素周期律。 元素周期律的实质:元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。 1、下列元素的原子半径依次减小的是( AB ) A. Na 、Mg 、Al B. N、O、F C. P、 Si 、Al D. C、Si、P 课题:第二节元素周期律 ( 三) 同周期元素从左到右电子层数相同、核电荷数增加原子半径减小原子核的吸引能力增强原子失电子能力逐 渐减弱,得电子能力逐渐增强
11、 填写下列各元素的气态氢化物、最高价氧化物及最高价氧化物对应的水化物的化学式: 原子序数11 12 13 14 15 16 17 18 元素符号Na Mg Al Si P S Cl Ar 气态氢化物- - - SiH4PH3H2S HCl - 最高价氧化物 Na2O MgO Al2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7 - 对应的水化物 NaOH Mg ( OH)2Al ( OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4 - 一、第三周期元素性质变化规律 实验一钠、镁、铝与水反应的实验 【实验一 】Mg 、Al 和水的反应:分别取一小段镁带、铝条,用砂纸去掉表面的氧化膜,放入两支小试 中,加
12、入23 ml 水,并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。 过一会儿,分别用酒精灯给两试管加热至沸腾,并移开酒精灯,再观察现象。 Na Mg Al 与冷水 反应 现象 化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H 2 与沸水 反应 现象 Mg带表面有气泡;Mg带表面变红 化学方程式 Mg + 2H2O=Mg(OH)2 + H2 结论Na与冷水剧烈反应,Mg只能与沸水反应,Al 与水不反应 最高价氧化物对应的水 化物碱性强弱 NaOH 强碱 Mg(OH)2 中强碱 Al(OH)3 两性 (1) Na与水反应的现象:常温下,与H2O剧烈反应,浮于水面并四处游动,同时产生大量无色气体,溶液变红。 【方程式】 2
13、Na+2H2O=2NaOH+H 2 (2) 放少许镁带于试管中,加2mL水,滴入 2 滴酚酞试液,观察现象;过一会加热至沸,再观察现象。 【现象】 镁与冷水反应缓慢,产生少量气泡,滴入酚酞试液后不变色。 加热后镁与沸水反应较剧烈,产生较多气泡,溶液变为红色。 【方程式】 Mg+2H2O Mg( OH)2+H2 【结论】 镁元素的金属性比钠弱 (3) 铝与水反应现象:在常温下或加热条件下,遇水无明显现象,很难与水发生反应。 Na、 Mg 、Al 的氧化物及其最高价氧化物的水化物的性质。 1、 碱性氧化物均为金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。 2、 判断碱性氧化物的标准是看该氧化物能否和
14、酸反应生成盐和水。 3、 判断酸性氧化物的标准是看该氧化物能否和碱反应生成盐和水。 4、 若某氧化物既能和酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水,称其为两性氧化物。 Na2O 、MgO只与酸反应生成盐和水,属碱性氧化物。Al2O3既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,属 两性氧化物。 Na、 Mg 、Al 对应的最高价氧化物的水化物是NaOH 、Mg( OH)2、Al ( OH)3。其中 NaOH 是强碱, Mg( OH)2是难溶于 H2O的中强碱, Al ( OH)3是两性氢氧化物。 碱性强弱: NaOHM g( OH)2Al ( OH)3金属性: NaMgAl 实验二 、取铝片
15、和镁带,擦去氧化膜,分别和2mL 1mol/L 盐酸反应。 【实验二 】Mg 、Al 与稀盐酸反应比较 Mg Al 现象反应迅速,放出大量的H2 反应方程式 结论Mg 、Al 都很容易与稀盐酸反应,放出H2,但 Mg比 Al 更剧烈 Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2 AlCl 3+3H2 Mg+2H =Mg2+H 2 2 Al+6H =2 Al3+3H 2 【现象】 镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈 第三周期的非金属Si 、P、S、 Cl 的非金属性的强弱。 非金属性: Si C=C (4)苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键 【小结】 苯
16、环上不是由碳碳单键和碳碳双键交替的,凯库勒的猜想具有一定的局限性。事实上苯环上的碳碳键是介 于单键和双键之间的一种特殊的化学键,为了表示苯分子这一结构特点,我们可以用如下表示: 4、结构式 C CC C C C H H H H H H 5、结构简式(凯库勒式) 三、苯的化学性质 【讲解 】 苯较稳定,不与酸性KMnO4溶液、溴水发生反应。能燃烧,但由于其含碳量过高,而出现明显的黑烟。 1、氧化反应:不能使酸性KMnO 4溶液和溴水褪色。 三.苯的化学性质 氧化反应 2C6H6+ 15O2 12CO2+ 6H2O 点燃 现象:明亮的火焰、浓烟(含碳量大于乙烯) 取代反应 卤代 + Br2 Fe
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