2019-2020年新教材高中化学 第四章 课题探究课件 新人教版必修1

课题探究·素养提升第四章课题任务:探究同周期、同主族元素性质周期性变化规律【情境创设】元素周期律指元素的性质随着元素的原子序数(即原子核外电子数或核电荷数)的递增呈周期性变化的规律。元素周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具。元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间的内在联系,是对元素的一种很好的自然分类。我们可以利用元素的性质、元素在周期表中的位置和元素的原子结构三者之间的密切关系来指导我们对化学的学习研究。了解同周期和主族元素性质的递变规律,体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用,是高中化学的重要任务。【素养探究】【探究一】实验探究同周期、同主族元素性质递变规律某同学为了探究元素非金属性递变规律,设计了如下实验。根据强酸制弱酸的原理,所选物质要既能证明同族元素性质递变规律,又能证明同周期元素性质递变规律。所给试剂(供选择):稀盐酸、稀硝酸(易挥发)、稀硫酸、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、Na2SiO3溶液、Ca(ClO)2溶液。查阅资料:(1)较强酸与较弱酸的盐反应生成较弱酸和较强酸盐。(2)H2SiO3是一种白色胶状沉淀。(3)硝酸易挥发出HNO3气体。请你帮他完成实验的探究过程。1.实验目的的确立由信息“根据强酸制弱酸的原理,所选物质要既能证明同族元素性质递变规律,又能证明同周期元素性质递变规律”可知。实验目的:__________________________________________。探究同周期、同主族元素非金属性的递变规律2.探究实验设计思路分析3.实验装置的选择该同学所选装置如图所示:装置a中所盛溶液是_______,装置d中所盛溶液是___________。稀硝酸Na2SiO3溶液4.实验现象与结论装置实验现象反应离子方程式实验结论c____________________________________________________有气泡产生2H++CaCO3====Ca2++CO2↑+H2O非金属性:NC装置实验现象反应离子方程式实验结论d____________________________________________________________________有白色胶状沉淀产生CO2++H2O====+H2SiO3↓非金属性:CSi23SiO23CO5.质疑硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸会干扰装置d中反应,应如何改进?画出装置图,并指明所用试剂。(试剂任选)提示:【探究二】探究实验反思6.该同学进行上述实验后,觉得选用稀盐酸、CaCO3、Na2SiO3溶液,也可以达到实验目的,利用盐酸的酸性碳酸硅酸,则同周期非金属性:SiCl,同主族非金属性CSi。请阐述该同学选择这组试剂错误的原因。提示:利用稀盐酸和CaCO3反应产生CO2,将CO2通入Na2SiO3溶液,产生白色胶状沉淀,可证明同主族非金属性递变规律;但盐酸不是最高价氧化物的水化物,其酸性比硅酸强,不能用于判断非金属性强。7.试从原子结构角度,分析【探究一】中同周期、同主族元素性质出现递变规律的原因。提示:同周期中C、N原子电子层数相同,最外层电子数增多,半径减小,原子核对核外电子的吸引能力增强,原子获得电子的能力增强,元素非金属性增强;同主族中C、Si原子的最外层电子数相同,电子层数增多,半径增大,原子核对核外电子的吸引能力减弱,原子获得电子的能力减弱,元素非金属性减弱。【素养解读】1.核心素养:宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.素养目标:通过该探究课题的学习,认识元素周期律的基本内容,激发学生的科学探究精神,认识化学对创造物质世界的巨大贡献,增强社会责任感。【素养评价】1.宏观辨识——水平1:能从物质的类别入手,结合判断非金属性强弱的方法,确立实验目的,选择所用试剂。2.科学探究——水平2:能根据实验原理设计简单实验,客观记录实验现象,并作出解释。3.科学探究——水平3:能根据假设提出实验方案,独立完成实验,基于现象和数据进行分析,得出结论并交流。4.科学探究——水平4:能对实验中异常现象提出质疑和新的实验设想,并进一步付诸实施。