高三化学二轮复习专题《氧族元素》复习教学设计（人教版）

高三化学二轮复习专题《氧族元素》复习教学设计（人教版）一、课程标准与学业质量解读本教学设计依据人教版高中化学课程标准及高考评价体系要求，以《氧族元素》为核心复习内容，立足元素周期律的核心框架，旨在深化学生对主族元素性质递变规律的理解，提升化学学科核心素养。（一）核心素养导向目标宏观辨识与微观探析：能从原子结构（最外层电子排布）微观视角解释氧族元素宏观性质的递变规律，建立“结构性质应用”的逻辑关联。变化观念与平衡思想：理解氧族元素参与的氧化还原反应本质，掌握价态变化规律，能运用平衡移动原理分析相关反应的条件控制。证据推理与模型认知：通过实验现象、数据等证据归纳氧族元素性质规律，构建主族元素性质预测模型，并应用于陌生元素性质推断。科学探究与创新意识：设计氧族元素相关性质探究实验，优化实验方案，分析实验误差，培养创新思维与实践能力。科学态度与社会责任：认识氧族元素化合物在工业生产、环境保护中的应用与影响，树立可持续发展理念，增强社会责任感。（二）认知水平要求知识模块认知水平（了解/理解/应用/综合）学业质量标准要求氧族元素的原子结构与周期表位置理解能准确书写价电子排布式，明确周期表第VIA族定位氧族元素的性质递变规律应用能预测同主族元素的氧化性、还原性递变趋势氧族元素化合物的结构与性质综合能分析氧化物、含氧酸、氢化物的结构与性质关联氧化还原反应分析与方程式书写应用能配平复杂氧化还原反应方程式，判断氧化剂/还原剂工业应用与环境影响理解能分析氧族元素化合物在工业生产中的作用及环境影响二、学情分析知识储备：学生已掌握元素周期律基本概念、氧族元素（O、S为主）的基础性质，能书写简单氧化还原反应方程式，但对硒（Se）、碲（Te）等元素的性质认知薄弱，对“结构决定性质”的深层逻辑理解不透彻。技能短板：实验操作规范性不足，复杂氧化还原反应的价态分析、方程式配平能力欠缺；运用元素周期律预测陌生元素性质的模型化思维尚未形成；对工业流程、环境问题的综合分析能力有待提升。认知特点：易混淆氧族元素与其他主族元素（如卤素）的性质差异，对多价态元素（如S：2、0、+4、+6）的反应规律理解模糊，抽象思维和逻辑推理能力需进一步强化。学习需求：需要通过具象化实验、对比表格、变式训练等方式突破难点，通过真实情境问题提升知识应用能力。三、教学目标（一）知识目标识记氧族元素（O、S、Se、Te、Po）在周期表的位置（第VIA族）、价电子排布式（\text{ns}^2\text{np}^4）及化学符号。理解氧族元素的性质递变规律（氧化性、还原性、氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性等），并能用原子结构解释。掌握核心化合物（\text{O}_2、\text{O}_3、\text{H}_2\text{O}_2、\text{S}、\text{SO}_2、\text{SO}_3、\text{H}_2\text{SO}_4、\text{H}_2\text{S}等）的结构、性质及制备方法。能配平氧族元素相关复杂氧化还原反应方程式，如\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7+\text{H}_2\text{S}+\text{H}_2\text{SO}_4\rightarrow\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3+\text{S}\downarrow+\text{K}_2\text{SO}_4+\text{H}_2\text{O}。（二）能力目标能独立规范完成氧族元素相关实验（如\text{H}_2\text{O}_2分解、\text{SO}_2的制备与性质检验），分析实验现象并推导结论。运用元素周期律模型预测Se、Te等元素的性质，设计实验验证预测。综合运用氧族元素知识分析工业生产（如硫酸工业）、环境问题（如酸雨、臭氧层破坏）的解决方案。通过小组合作完成情境化任务，提升沟通协作与问题解决能力。（三）素养目标通过氧族元素的发现史与科学探究案例，培养严谨求实的科学精神与创新意识。认识化学与生活、环境的密切联系，树立绿色化学与可持续发展理念。形成“结构性质应用”的化学思维模型，提升批判性思维与元认知能力。四、教学重点与难点（一）教学重点氧族元素的原子结构（价电子排布\text{ns}^2\text{np}^4）与性质递变规律的关联。核心化合物（\text{H}_2\text{O}_2、\text{SO}_2、\text{H}_2\text{SO}_4、\text{H}_2\text{S}）的性质、反应及应用。氧族元素相关氧化还原反应的价态分析与方程式配平。氧族元素在工业生产（如接触法制硫酸）与环境保护中的应用。（二）教学难点氧族元素多价态化合物的氧化还原反应规律（如\text{SO}_2的还原性与漂白性辨析）。运用元素周期律预测陌生元素（Se、Te）及其化合物的性质。复杂反应体系中（如多步氧化还原、可逆反应）的反应分析与计算。（三）难点突破策略采用“对比法”：通过表格对比氧族元素与卤素的性质差异，明确同主族、同周期元素性质递变规律。实验可视化：借助数字化实验（如\text{SO}_2溶于水的pH变化、\text{H}_2\text{O}_2分解的速率测定）直观呈现反应本质。模型建构：绘制“原子结构性质应用”思维导图，强化逻辑关联；用价态数轴梳理多价态元素的转化关系。变式训练：设计梯度化习题，从基础方程式配平到复杂情境计算，逐步提升学生解题能力。五、教学准备类别具体内容教学资源多媒体课件（PPT）：包含原子结构示意图、性质递变表格、实验视频、工业流程图教具元素周期表模型、氧族元素价态数轴模型、实验装置实物图实验器材试管、酒精灯、导管、胶头滴管、烧杯、托盘天平；\text{H}_2\text{O}_2溶液（5%）、\text{MnO}_2粉末、硫粉、铁粉、浓\text{H}_2\text{SO}_4、澄清石灰水、品红溶液学习资料预习任务单、课堂练习册、知识清单、评价量规教学环境小组合作学习座位排布、多媒体设备、实验操作台学生预习要求1.回顾元素周期律相关知识；2.梳理O、S元素及其化合物的核心性质与反应；3.收集氧族元素相关环境或工业应用案例六、教学过程（45分钟）（一）导入环节（5分钟）情境创设：播放短视频（30秒），展示氧族元素的应用场景（如氧气用于医疗急救、硫酸用于工业生产、臭氧用于消毒、硫用于橡胶硫化），提问：“这些物质为何能实现上述功能？它们的性质与其结构有何关联？”认知冲突：呈现问题：“\text{O}_2支持燃烧，而\text{CO}_2可灭火，但同为氧化物的\text{SO}_2能否灭火？为什么？”引发学生思考。旧知链接：回顾元素周期律核心规律：同主族元素从上到下，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，氧化性减弱，还原性增强（用公式表示：原子半径r∝电子层数，氧化性∝电负性）。学习路线图：明确本节课学习逻辑：原子结构→元素性质递变→化合物性质→氧化还原反应→工业与环境应用。（二）新授环节（25分钟）任务一：氧族元素的原子结构与性质递变（7分钟）教师活动：展示氧族元素（O、S、Se、Te、Po）的原子结构示意图、价电子排布式（\text{ns}^2\text{np}^4）。呈现氧族元素性质递变表格，引导学生分析规律并解释原因。提出问题：“为什么氧族元素的氧化性从上到下逐渐减弱？\text{H}_2\text{O}的稳定性为何强于\text{H}_2\text{S}？”学生活动：分组讨论性质递变规律，填写表格空缺部分。发言分享讨论结果，用原子结构理论解释规律。核心表格：氧族元素性质递变规律元素原子序数价电子排布原子半径（pm）电负性最高价氧化物对应水化物酸性氢化物稳定性氧化性O82\text{s}^22\text{p}^4663.44（无+6价）\text{H}_2\text{O}稳定最强S163\text{s}^23\text{p}^41042.58\text{H}_2\text{SO}_4强\text{H}_2\text{S}较稳定较强Se344\text{s}^24\text{p}^41172.55\text{H}_2\text{SeO}_4中强\text{H}_2\text{Se}不稳定较弱Te525\text{s}^25\text{p}^41372.10\text{H}_2\text{TeO}_4弱\text{H}_2\text{Te}极不稳定最弱即时评价：关注学生对“电负性与氧化性”“原子半径与氢化物稳定性”关联的理解程度。任务二：核心化合物的性质与反应（8分钟）教师活动：聚焦\text{H}_2\text{O}_2、\text{SO}_2、\text{H}_2\text{SO}_4、\text{H}_2\text{S}四种核心化合物，展示其结构模型。播放实验视频：\text{H}_2\text{O}_2在\text{MnO}_2催化下分解（\text{2H}_2\text{O}_2\xlongequal{\text{MnO}_2}2\text{H}_2\text{O}+\text{O}_2\uparrow）、\text{SO}_2通入品红溶液（漂白）与酸性\text{KMnO}_4溶液（褪色）。提出问题：“\text{H}_2\text{O}_2为何既具有氧化性又具有还原性？\text{SO}_2的漂白性与\text{Cl}_2的漂白性有何本质区别？”学生活动：记录实验现象，分析反应本质，书写相关化学方程式。分组讨论化合物的性质差异，归纳其应用场景。核心反应方程式：\text{H}_2\text{O}_2的氧化性：\text{H}_2\text{O}_2+\text{H}_2\text{S}=\text{S}\downarrow+2\text{H}_2\text{O}\text{H}_2\text{O}_2的还原性：\text{2KMnO}_4+5\text{H}_2\text{O}_2+3\text{H}_2\text{SO}_4=\text{K}_2\text{SO}_4+2\text{MnSO}_4+5\text{O}_2\uparrow+8\text{H}_2\text{O}\text{SO}_2的还原性：\text{2SO}_2+\text{O}_2\xrightleftharpoons[\Delta]{\text{催化剂}}2\text{SO}_3\text{浓H}_2\text{SO}_4的强氧化性：\text{Cu}+2\text{H}_2\text{SO}_4(\text{浓})\xlongequal{\Delta}\text{CuSO}_4+\text{SO}_2\uparrow+2\text{H}_2\text{O}即时评价：关注学生对反应本质的分析能力与方程式书写的规范性。任务三：工业应用与环境影响（6分钟）教师活动：展示硫酸工业流程图（简化版），分析核心反应：\text{S}+\text{O}_2\xlongequal{\text{点燃}}\text{SO}_2、\text{2SO}_2+\text{O}_2\xrightleftharpoons[\Delta]{\text{V}_2\text{O}_5}2\text{SO}_3、\text{SO}_3+\text{H}_2\text{O}=\text{H}_2\text{SO}_4。呈现环境问题案例：酸雨（\text{SO}_2+\text{H}_2\text{O}\rightleftharpoons\text{H}_2\text{SO}_3，\text{2H}_2\text{SO}_3+\text{O}_2=2\text{H}_2\text{SO}_4）、臭氧层破坏（\text{O}_3的分解：\text{2O}_3\xlongequal{\text{紫外线}}3\text{O}_2）。提出问题：“如何减少硫酸工业中\text{SO}_2的排放？酸雨的防治措施有哪些？”学生活动：分析工业流程的反应条件控制（如催化剂、温度、压强），讨论环境问题的成因与解决方案。小组代表发言，分享讨论结果。即时评价：关注学生对知识的应用能力与社会责任意识。任务四：总结与模型建构（4分钟）教师引导学生绘制“氧族元素结构性质应用”思维导图，强化知识逻辑关联。梳理氧族元素氧化还原反应的核心规律：价态相邻可转化，价态相间能歧化，高价显氧化性，低价显还原性，中间价态两性。（三）巩固训练（10分钟）1.基础巩固层（3分钟）写出氧族元素中O、S、Se的价电子排布式：、、________。配平下列氧化还原反应方程式：\text{SO}_2+\text{I}_2+\text{H}_2\text{O}\rightarrow\text{H}_2\text{SO}_4+\text{HI}2.综合应用层（4分钟）下列关于氧族元素的说法正确的是（）A.氧族元素的最高价氧化物对应水化物均为强酸B.\text{H}_2\text{S}的还原性强于\text{H}_2\text{Se}C.\text{SO}_2能使酸性\text{KMnO}_4溶液褪色，体现其还原性D.\text{H}_2\text{O}_2的稳定性强于\text{H}_2\text{O}工业上用接触法制硫酸，若制取100t98%的浓硫酸，理论上需要标准状况下\text{SO}_2的体积为多少？（写出计算过程）3.拓展挑战层（3分钟）设计实验方案验证\text{SeO}_2的氧化性（提示：可选用\text{Na}_2\text{SO}_3溶液、淀粉KI溶液等试剂），写出实验原理（化学方程式）、实验步骤与预期现象。（四）课堂小结与作业布置（5分钟）1.知识体系建构学生用思维导图梳理本节课核心知识，教师展示优秀范例并点评。2.方法提炼总结“结构分析→性质推导→应用拓展”“对比归纳”“价态分析”等化学思维方法。3.悬念设置与作业布置悬念：“氧族元素中的Po（钋）是放射性元素，其性质与Te有何关联？放射性元素的应用与安全防护需要注意什么？”必做题（基础巩固）：完成教材相关习题，书写5个氧族元素核心反应方程式并标注电子转移方向与数目。选做题（拓展应用）：撰写一篇短文《氧族元素与绿色化学》，结合具体案例分析氧族元素化合物在环境保护中的应用与挑战（300字左右）。探究题（创新实践）：设计实验测定家用消毒液中\text{H}_2\text{O}_2的浓度，写出实验方案、数据处理方法与误差分析。七、知识清单与拓展（一）核心知识梳理原子结构：氧族元素位于周期表第VIA族，价电子排布\text{ns}^2\text{np}^4，原子半径随原子序数增大而增大，电负性随原子序数增大而减小。性质递变规律：氧化性：\text{O}_2>\text{S}>\text{Se}>\text{Te}氢化物稳定性：\text{H}_2\text{O}>\text{H}_2\text{S}>\text{H}_2\text{Se}>\text{H}_2\text{Te}最高价氧化物对应水化物酸性：\text{H}_2\text{SO}_4>\text{H}_2\text{SeO}_4>\text{H}_2\text{TeO}_4核心化合物性质：化合物核心性质典型反应应用\text{H}_2\text{O}_2氧化性、还原性、不稳定性\text{2H}_2\text{O}_2\xlongequal{\text{MnO}_2}2\text{H}_2\text{O}+\text{O}_2\uparrow消毒剂、漂白剂、氧化剂\text{SO}_2还原性、漂白性、酸性氧化物通性\text{SO}_2+\text{Ca(OH)}_2=\text{CaSO}_3\downarrow+\text{H}_2\text{O}漂白剂、防腐剂、制硫酸\text{浓H}_2\text{SO}_4强酸性、强氧化性、脱水性、吸水性\text{C}+2\text{H}_2\text{SO}_4(\text{浓})\xlongequal{\Delta}\text{CO}_2\uparrow+2\text{SO}_2\uparrow+2\text{H}_2\text{O}化工原料、干燥剂\text{H}_2\text{S}还原性、酸性\text{2H}_2\text{S}+\text{SO}_2=3\text{S}\downarrow+2\text{H