高中教案教案

碳族元素教案。

相關(guān)知識

《碳族元素》教案1

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會提前做好準(zhǔn)備，作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？為此，小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《《碳族元素》教案1》，僅供參考，歡迎大家閱讀。

硅及其重要的化合物

教學(xué)目標(biāo)

知識技能：在學(xué)習(xí)碳族元素知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識硅的晶體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。

能力培養(yǎng)：通過聯(lián)系碳的已學(xué)知識來學(xué)習(xí)硅的新知識，有助于培養(yǎng)學(xué)生對新舊知識進(jìn)行歸納比較的邏輯思維能力；通過金剛石的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想像能力。

科學(xué)思想：通過定量和定性分析，認(rèn)訓(xùn)晶體類型與晶體主要物理性質(zhì)的關(guān)系。進(jìn)一步滲透結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀點(diǎn)。

科學(xué)品質(zhì)：在學(xué)生從書本和課堂汲取知識的同時，介紹我國古仿科學(xué)家的重大發(fā)明和當(dāng)代國內(nèi)外的新技術(shù)、新成果。在大量的直觀感性材料的陪襯下，使化學(xué)學(xué)習(xí)不再使人感到枯燥乏味而是生動有趣；為學(xué)生構(gòu)架一座從書本知識到現(xiàn)代科技知識和生活實(shí)際的橋梁。有助于學(xué)生開闊眼界，提高科技文化素養(yǎng)。理解更多的現(xiàn)代相關(guān)科學(xué)理論與技術(shù)。

科學(xué)方法：通過對硅晶體樣品、金剛石球棍模型、硅晶體常溫超真空掃描隧道顯微鏡圖像的觀察，進(jìn)行“觀察方法”這一自然科學(xué)方法的指導(dǎo)。

重點(diǎn)難點(diǎn)

理解掌握晶體微粒種類及其相互間作用力與晶體類型關(guān)系；晶體類型與晶體主要物理性質(zhì)的關(guān)系；掌握理論知識指導(dǎo)學(xué)習(xí)硅元素性質(zhì)知識的方法；培養(yǎng)空間想像能力，會把平面圖想像成空間結(jié)構(gòu)，又能把空產(chǎn)結(jié)構(gòu)表示在平面圖上。

教學(xué)過程

教師活動

學(xué)生活動

引言

展示

講述

展示

中國譽(yù)稱“瓷國”。陶瓷是我中華民族一項(xiàng)最偉大的創(chuàng)造，具有悠久而輝煌的歷史。原始陶器大約是1萬年前出現(xiàn)在中國?！疤铡弊鳛闅v史上第一種人造材料成為人類擺脫蒙昧的時代標(biāo)志，秦兵馬俑的制造展示了當(dāng)時制陶規(guī)模和高超的動手術(shù)與藝術(shù)水平。

秦兵馬俑圖片或錄像。

瓷器在東漢晚期發(fā)明，到寧朝形成了舉世聞名的“柴”、“汝”、“哥”、“鈞”、“定”、“官”幾大名窯，其制品工藝之精湛達(dá)到“青如天”、“薄如紙”、“聲如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。

古陶器的圖片或錄像。

觀看兵馬俑圖片或古瓷器圖片、錄像等。

設(shè)問

展示

講解

你能否舉出在現(xiàn)代社會中含硅元素的無機(jī)非金屬材料嗎？

體現(xiàn)現(xiàn)代文明的無機(jī)非金屬材料的圖片，如：加上“硅窗”的保鮮袋，超導(dǎo)材料，電子陶瓷，集成電路等。

能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源問題的解決和信息社會飛速發(fā)展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在現(xiàn)代電子，航空航天，敏感材料，超導(dǎo)材料中起著十分重要的作用。我國正努力奪回世界材料科學(xué)的領(lǐng)先地位，再創(chuàng)中國材料科學(xué)的輝煌。

回答：含硅元素的無機(jī)非金屬材料有用于制造電腦的半導(dǎo)體材料如晶體管、集成電路，用于信息傳遞的光導(dǎo)纖維。玻璃、水泥以及超導(dǎo)材料等到。

聯(lián)想我國古代歷史發(fā)明的輝煌的同時，了解當(dāng)代國內(nèi)外新技術(shù)，新成果，以及我們與世界先進(jìn)水平的差距。

設(shè)問

講述

誰知道硅在地殼中的含量？誰又知道硅在宇宙范圍內(nèi)的存量？

硅在地殼中的含量為27.72%，僅次于氧居第二位。在宇宙范圍內(nèi)，硅的存量次于氫、氦、碳、氖、氧、氮，占第七位。

回答：硅是自然界中分布很廣的一種元素，它的含量僅次于氧居第二位。在宇宙范圍內(nèi)的存量不清楚。

教師活動

學(xué)生活動

指導(dǎo)閱讀

板書

講述

展示

設(shè)問

閱讀課本第3頁，第一、二自然段。

一、硅在自然界中的存在形式

人類雖然在一萬年前制出了陶器，五千年前古埃及人發(fā)明了玻璃。而人類真正認(rèn)識硅元素是在1823年由瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金屬鉀還原四氟化硅時獲得單質(zhì)硅的。

硅晶體樣品或彩圖。

請同學(xué)描述一下單質(zhì)硅的色態(tài)？

閱讀后歸納課本內(nèi)容并回答：在自然界中無單質(zhì)形式存在的硅，只有化合態(tài)硅。硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素。

回答：硅是灰黑色有金屬光澤的固體。

板書

硅的物理性質(zhì)

講述

展示

投影

提問

展示

投影提問

在當(dāng)今時代人們已能通過儀器觀察一些物質(zhì)的原子排列狀況，1990年美國等少數(shù)國家首先在

-296℃的低溫下移動了原子。

1993年中國生物學(xué)院真空物理實(shí)驗(yàn)室在常溫下以超真空掃描隧道顯微鏡為手段，通過用探針拔出硅晶體表面硅原子形成約2nm的漢字中國圖片。

（見附1）

硅晶體結(jié)構(gòu)平面圖。

1．畫出平面圖中硅晶體的最小結(jié)構(gòu)單元。

2．畫出最小結(jié)構(gòu)單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

金剛石晶體球棍模型

在金剛石和硅晶體結(jié)構(gòu)中，由碳原子或硅原子直接相連形成的最小環(huán)上有_____個碳原子或有____個硅原子。相鄰的Si—Si鍵角_______，相鄰的

C—C鍵角_______。

回答：最小的碳原子環(huán)上有6個碳原子。同樣最小的硅原子環(huán)上有6個硅原子。鍵角均為109°18′

投影

鍵長

鍵能

晶體硅

2.35×10m

222KJ/mol

金剛石

1.55×10m

345KJ/mol

提問

通過以上對硅晶體與金剛石晶體結(jié)構(gòu)的對比，請你分析一下結(jié)構(gòu)對它們主要物理性質(zhì)的影響？

回答：硅晶體與金剛石同屬原子晶體，均為四面體結(jié)構(gòu)，并向空間無限伸展成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它們的物理性質(zhì)特點(diǎn)為硬度大，熔、沸點(diǎn)高。但金剛石的鍵長短，鍵能大，所以其硬度，熔、沸點(diǎn)高于晶體硅。

CNO

Si設(shè)問

總結(jié)

晶體硅、金剛石、二氧化硅、碳化硅同屬原子晶體，請同學(xué)們討論一下這四種晶體的熔、沸點(diǎn)高低順序？

晶體硅的物理性質(zhì)：

1．硅的熔、沸點(diǎn)高，硬度大。

2．由于硅原子半徑大外層電子受核引力較小，因而是具有一定導(dǎo)電能力的半導(dǎo)體。與處于兩性線附近的鍺一樣，是重要的半導(dǎo)體材料。

討論思路：

1．構(gòu)成原子晶體的微粒為原子；

2．晶體內(nèi)結(jié)合力取決于原子間形成的共價鍵的鍵長和鍵能；

3．周期表中各原子位置。

得出結(jié)論：

原子半徑：SiCO

鍵長：C—CSi—OSi—CSi—Si

鍵能：C—CSi—OSi—CSi—Si

熔沸點(diǎn)：

金剛石二氧化硅碳化硅晶體硅

教師活動

學(xué)生活動

講述

投影

歸納總結(jié)

我們知道，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在高溫下能跟氧氣等物質(zhì)反應(yīng)。下面請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)碳以及元素周期律知識，討論歸納出一些硅的化學(xué)性質(zhì)？

碳、硅化學(xué)性質(zhì)對比表（見附2）

碳、硅為ⅣA元素，最外層4個電子，容易形成共價化合物。在化學(xué)性質(zhì)上的相似點(diǎn)：常溫時性質(zhì)穩(wěn)定，加熱時可與O2、Cl2、H2等許多非金屬反應(yīng)。碳和硅都具有還原性。硅可用做煉鋼時的脫氧劑。不同點(diǎn)：SiH4不如CH4穩(wěn)定。硅可與氯氣直接反應(yīng)，碳不能與氯氣直接反應(yīng)，硅，的非金屬性比碳弱。另外硅在常溫下可與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，碳則不能。

學(xué)生可能的回答：

1．硅、碳同屬ⅣA元素，最外電子層有4個電子。所以硅的化學(xué)性質(zhì)與碳相似。容易形成共價化合物。

2．也可發(fā)生的反應(yīng)。

Si+O2SiO2

將碳、硅化學(xué)性質(zhì)對比表記錄于筆記中。

板書

指導(dǎo)閱讀

講述

提問

四、硅的制法

課本第四頁

用適量碳還原二氧化硅得到粗硅。將粗硅與氯氣在高溫下反應(yīng)，得液態(tài)不純的四氯化硅，經(jīng)分餾提純用氫氣還原即可得純硅。

寫出以上各步制純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式？

根據(jù)所講的知識寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：

2C+SiO2Si+2CO↑

Si+2Cl2SiCl4

SiCl4+2H2Si↓+4HCl

板書

投影

講述

小結(jié)

五、硅的用途

硅的應(yīng)用樹狀圖（或用電腦制作的課件來代替）。（見附3）

在科學(xué)家們的努力下，新思維、新方法層出不窮。人們正朝著按人的意志安排一個個原子的目標(biāo)沖刺，多少奇跡展現(xiàn)眼前。到尋時新材料的研制和生產(chǎn)就像《一千零一夜》里的阿拉丁神燈一樣，幾乎無所不能，樣樣遂人心意地安排。

指導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)內(nèi)容。

觀察與思考。

回憶本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，師生共同總結(jié)。

隨堂檢測

1．在反應(yīng)3C+SiO2SiC+2CO↑中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是

A．1∶3B．3∶1C．2∶1D．1∶2

X

Y

Z2．某晶體一個晶胞如右圖為立方體型，8個頂點(diǎn)為X原子，每個面中心為Y原子。立方體中心為Z原子，則該晶體X∶Y∶Z=______________。

硅及其重要的化合物（二）

教學(xué)目標(biāo)

知識技能：讓學(xué)生理解二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)，掌握二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)了解其用途；并對硅酸的組成、性質(zhì)及硅酸鹽的組成和用途形成初步的認(rèn)識；培養(yǎng)學(xué)生一定的操作技能。

能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力、自學(xué)能力；用對比的方法理解和掌握知識的能力，分析問題的思維能力。

科學(xué)思想：通過二氧化硅和硅酸鈉知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生樹立物質(zhì)“結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途”間關(guān)系。

科學(xué)品質(zhì)：通過展示水晶樣品和二氧化硅的結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生感受到化學(xué)世界里美的感染與激勵，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣；通過對二氧化硅和硅酸鹽用途的討論，讓學(xué)生體會到化學(xué)與社會的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的情感需要；通過對聯(lián)國陶瓷發(fā)展史的討論，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。

科學(xué)方法：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會由結(jié)構(gòu)入手認(rèn)識性質(zhì)，由性質(zhì)認(rèn)識用途的方法；由模型入手認(rèn)識微觀結(jié)構(gòu)的方法；能表格來處理資料等科學(xué)方法。

重點(diǎn)難點(diǎn)

二氧化硅的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和對比分析的能力；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會由結(jié)構(gòu)入手認(rèn)識性質(zhì)，由性質(zhì)認(rèn)識用途的方法；培養(yǎng)學(xué)生用表格處理資料的科學(xué)方法。

教學(xué)過程

教師活動

學(xué)生活動

引言

板書

在地殼里，硅的含量在所有元素中居第二位。在自然界里硅只以化合態(tài)存在。你能寫出一些硅的化合物的化學(xué)式嗎？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)硅的化合物的有關(guān)知識，先乍二氧化硅的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。

二、二氧化硅

寫出上些含硅化合物的化學(xué)式：SiO2、Na2SiO3、H2SiO3

設(shè)問

你知道研究物質(zhì)的性質(zhì)有哪些常用方法？

對于二氧化硅可采用其中的什么方法？

分組討論。

紛紛說出前面學(xué)習(xí)中用過的方法。

討論后說出可用“通過結(jié)構(gòu)認(rèn)識性質(zhì)”的方法，同時又與二氧化碳對比進(jìn)行研究。

講解

展示

投影

天然的二氧化硅分為晶體和無定形兩大類。石英、水晶、硅藻土等都含有二氧化硅，二氧化硅的物理性質(zhì)怎樣？

一塊水晶樣品，讓學(xué)生觀察后描述。指導(dǎo)學(xué)生對比后填寫表1-1中的物理性質(zhì)。

表1（見附1）

描述二氧化硅，填寫表1中物理性質(zhì)中的內(nèi)容。一學(xué)生寫在投影片上。

設(shè)問

二氧化硅與二氧化碳都是酸性氧化物，為什么二者的物理性質(zhì)有如此大的差異？請閱闈課本第5~6頁二氧化硅的結(jié)構(gòu)部分，填寫表1-1中二、三兩欄。

回答：結(jié)構(gòu)不同。閱讀課本找出原因是二氧化硅為原子晶體，而二氧化碳為分子晶體。

填寫表格。

設(shè)問

軟件演示

二氧化硅晶體的空間結(jié)構(gòu)如何？如何理解二氧化硅的化學(xué)式為SiO2？

二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)模型。

觀看后回答：SiO2晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在SiO2晶體里，每個Si周圍結(jié)合四個O，同時每個O與兩個Si相結(jié)合，在SiO2晶體中原子個數(shù)比為1∶2，因此用“SiO2”這個式子表示二氧化硅晶體的組成。

教師活動

學(xué)生活動

設(shè)問

聯(lián)系二氧化碳化學(xué)性質(zhì)，設(shè)想酸性氧化物二氧化硅可能會有哪些化學(xué)性質(zhì)？

回憶CO2的化學(xué)性質(zhì)：思考后回答：SiO2的化學(xué)性質(zhì)為能與強(qiáng)堿反應(yīng)，又能與堿性氧化物反應(yīng)。

指導(dǎo)閱讀

請閱讀課本第6頁化學(xué)性質(zhì)部分后填寫有關(guān)SiO2、CO2的化學(xué)方程式。

閱讀后填寫化學(xué)方程式。一學(xué)生寫在投影片上。

設(shè)問

投影

比較二氧化硅和二氧化碳在化學(xué)性質(zhì)上的異同點(diǎn)。

二者化學(xué)性質(zhì)上的異同點(diǎn)。

（見附1）

對比后回答異同點(diǎn)。

設(shè)問

為什么二者與堿性氧化物反應(yīng)時條件有差異？

思考后回答：二氧化硅為原子晶體，且Si—O鍵鍵能大。

設(shè)問

二氧化硅的性質(zhì)決定它有什么用途？指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第7頁用途部分。

二氧化硅還有哪些用途？分組討論。

閱讀后小結(jié)二氧化硅的用途。小組討論后發(fā)言：可用于光導(dǎo)纖維、制寶石、制單晶硅、制玻璃等。

板書

設(shè)問

演示

三、硅酸硅酸鹽

1．硅酸

實(shí)驗(yàn)室如何制得硅酸？

將1∶2的HCl滴入飽和Na2SiO3溶液中，觀察現(xiàn)象。

回答：可用H2SO4、HCl、H2CO3與硅酸鹽反應(yīng)。

觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色膠狀沉淀。

講解

投影

這里看到的白求恩色膠狀沉淀是原硅酸，它在干燥的空氣中不穩(wěn)定，易失部分水變成白色粉未狀的硅酸，所以SiO2對應(yīng)的水化物有兩種。根據(jù)性質(zhì)填寫原硅酸、硅酸、碳酸的對比表。

表2（見附2）

感知原硅酸、硅酸的不同及相互轉(zhuǎn)化。填寫表2中的內(nèi)容。

一學(xué)生寫在投影片上。

設(shè)問

硅酸與碳酸相比哪種物質(zhì)的酸性強(qiáng)？其理論依據(jù)是什么？

如何通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證？

思考后回答：碳酸強(qiáng)，因?yàn)橥髯逶貜纳现料伦罡邇r氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱?；卮穑合騈a2SiO3溶液中通入CO2氣體。

指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證碳酸比硅酸酸性強(qiáng)。

演示：向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，其他學(xué)生觀察記錄現(xiàn)象。

講解

板書

設(shè)問

下面我們了解硅酸鹽的知識。

2．硅酸鹽

什么叫硅酸鹽？閱讀課本第8頁第一段。

閱讀教材，理解硅酸鹽是指硅酸、原硅酸和由它們縮水結(jié)合而成的各種酸所對應(yīng)的鹽。

講解

硅酸鹽種類很多，大多難溶于水，可溶性硅酸鹽，最常見的是Na2SiO3，它的水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿，是一種無色粘稠的液體，它有什么用途？

回答：制硅酸。

講解

展示

板書

實(shí)驗(yàn)室里用于制H2SiO3，工業(yè)上可制成硅酸凝膠，處理后就得硅膠。硅膠是一種很好的干燥劑和催化劑載體。

硅膠樣品

3．硅酸鈉的用途

（1）制硅膠

觀察硅膠。

記筆記。

設(shè)問

演示

Na2SiO3還有哪些用途？請觀察以下幾個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

用玻璃塞塞緊的長期裝水玻璃的試劑瓶，拔其瓶塞。

觀察到瓶塞拔不出。

教師活動

學(xué)生活動

演示

將用水玻璃浸過的且已干燥的布條放在火焰上燒。

將用水玻璃浸過的長期存放的鮮蛋敲碎。

觀察到布條沒有燃燒。

觀察到鮮蛋沒有壞。

設(shè)問

板書

由這幾個實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明Na2SiO3有什么用途？

（2）粘合劑；（3）耐火材料；（4）防腐劑。

紛紛說出Na2SiO3的用途：作粘合劑、耐火材料、防腐劑等。

講解

硅酸鹽種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便記憶和計(jì)算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成。書寫順序?yàn)椋航饘傺趸?、二氧化硅、水。若有兩種金屬氧化，則活潑的在前，較不活潑的在后。

記憶硅酸鹽氧化物形式表示的規(guī)律。

設(shè)問

請用氧化物的形式表示硅酸鈉[Na2SiO3]、鎂橄欖石[Mg2SiO4]、高嶺土[Al2(Si2O5)(OH)4]的組成，一學(xué)生寫在投影片上。

Na2O·SiO2

2MgO·SiO2

Al2O3·2SiO2·2H2O

講解

粘土也屬于硅酸鹽，其主要成分是高嶺土，可用于制造水泥和陶瓷。

感知粘土的成分和用途。

設(shè)問

硅酸鹽種類很多，用途很廣，試舉例說明。

紛紛說出硅酸鹽的用途：制玻璃、水泥、陶瓷、磚等。

設(shè)問

講解

為什么在英文中用China表示中國？

陶瓷在我國歷史悠久，但目前發(fā)展?fàn)顩r不容樂觀，還需各位作出不懈努力，宏揚(yáng)民族文化精髓。

紛紛說出自己的看法：見效是中國人發(fā)明并最早使用，歐洲人視中國陶瓷為無價之寶，所以歐洲人把瓷器叫做“China”久而久之“China”就成了中國的英文名稱。

講解

設(shè)問

請大家小結(jié)本節(jié)課的知識重點(diǎn)。

在這節(jié)課中，你我對化學(xué)與社會間的關(guān)系有什么認(rèn)識？

思考后回答：二氧化硅的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)。

回答：化學(xué)與社會的關(guān)系很緊密，社會的進(jìn)步離不開化學(xué)的發(fā)展。

作業(yè)

課本第9頁第4、5、6題。

隨堂檢測

1．你學(xué)過的原子晶體有哪些？其中屬于化合物的是什么？

2．用化學(xué)方程式表示二氧化硅是酸性氧化物。

3．下列溶液通入過量的CO2后無沉淀的有。

A．CaCl2B．Ca(ClO)2C．Na2SiO3D．飽和Na2CO3溶液

檢測答案

1．金剛石、單晶硅、二氧化硅二氧化硅2．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

3．（A）（B）

化學(xué)教案－硅 碳族元素

作為老師的任務(wù)寫教案課件是少不了的，是認(rèn)真規(guī)劃好自己教案課件的時候了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計(jì)劃，新的工作才會如魚得水！你們清楚有哪些教案課件范文呢？以下是小編為大家收集的“化學(xué)教案－硅 碳族元素”供大家借鑒和使用，希望大家分享！

硅碳族元素

第一節(jié)碳族元素[1]

第二節(jié)硅及其重要化合物[2]

第三節(jié)硅酸鹽工業(yè)簡述[1]

第一節(jié)碳族元素

一。教學(xué)目的要求

運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的知識，掌握碳族元素的特點(diǎn)和一些重要性質(zhì)的遞變規(guī)律。

二。教學(xué)重點(diǎn)

碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律。

[教學(xué)過程]

名稱：碳C硅Si鍺Ge錫Sn鉛Pb

位于易失電子和易得電子的主族元素中間，容易生成共價化合物。

最外層電子層電子數(shù)4個，據(jù)此可以推測化合價最高正價+4，有時也顯正二價。

最高正價氧化物為RO2，水化物分子式為H2RO3或R(OH)2，氣態(tài)氧化物分子式為RH4，其穩(wěn)定性隨原子的增加而減小，第四主族元素的非金屬性比氮、氧、鹵素的弱，鍺的金屬性比非金屬性強(qiáng)，錫、鉛為金屬。

在本族中，C、Si、Ge、Sn以+4價為主，Pb以+2為主，除H2CO3和H2SiO3顯酸性外，Ge、Sn、Pb的二價和四價氫氧化物都顯二性。

R(OH)2以堿性為主，R(OH)2以酸性為主。

第二節(jié)硅及其重要化合價

一、教學(xué)的目的要求

1認(rèn)識硅和SiO2的結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途。

2了解原硅酸、硅酸的組成和性質(zhì)。

初步了解幾種硅酸鹽的組成和用途。

二、教學(xué)重點(diǎn)

硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

三、教學(xué)過程

（硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。）

指導(dǎo)學(xué)生看書P100~104

提問：

1為什么硅和金剛石的硬度較大？熔沸點(diǎn)較高？

2為什么晶體硅在硬度、熔沸點(diǎn)方面都不如金剛石？

3二氧化碳和二氧化硅在性質(zhì)上、結(jié)構(gòu)上有什么不同？

[講]一、硅

（一）硅和金剛石都屬于原子晶體，但是它們的硬度和熔沸點(diǎn)又不同。

　投影：　鍵能　熔點(diǎn)沸點(diǎn)　硬度

　金剛石?。茫茫福城Эǎ枴。常常担啊妗。矗福玻浮妫保?/p>

　晶體硅?。樱椋樱椋矗城Эǎ枴。保矗保啊妗。玻常担怠妗。?/p>

從表中數(shù)據(jù)可以看出，金剛石比晶體硅的鍵能大，因此金剛石的熔沸點(diǎn)比晶體硅的熔沸點(diǎn)高，金剛石的硬度比晶體硅的硬度大。

（二）化學(xué)性質(zhì)

１。碳、硅能和氧氣反應(yīng)

Ｃ＋Ｏ2＝ＣＯ2

Ｓi＋Ｏ2＝ＳｉＯ2

２。硅和強(qiáng)堿反應(yīng)

Ｓi＋2ＮaＯＨ＋Ｈ2Ｏ＝Ｎa2ＳiＯ3＋２Ｈ2

３。碳和硅反應(yīng)生成碳化硅ＳiＣ

ＳｉＣ是原子晶體，硬度大。

（三）純硅的制取

ＳiＯ2＋２Ｃ＝Ｓi＋２ＣＯ2↑

粗硅　

Ｓi＋２Ｃl2＝ＳiＣl4　四氯化硅

ＳiＣl4＋２Ｈ2＝Ｓi＋４ＨＣl

二、二氧化硅

（一）打出下列投影，得到結(jié)論：

（二）化學(xué)性質(zhì)：

?。?。和堿性氧化物反應(yīng)

　ＳiＯ2＋ＣaＯ＝ＣaＳiＯ3

?。病：蛪A反應(yīng)

?。觟Ｏ2＋２ＮaＯＨ＝ＮaＳiＯ3＋Ｈ2Ｏ

?。?。和ＨＦ反應(yīng)　

?。觟Ｏ2＋４ＨＦ＝ＳiＦ4↑＋２Ｈ2Ｏ　玻璃繪圖

　提問：如何用實(shí)驗(yàn)證明石灰石中混有石英？

如何除去石灰石中的石英？

三、硅酸、硅酸鹽

?。?。硅酸不能直接制取

?。蝍2ＳiＯ3＋２ＨＣｌ＝Ｈ4ＳiＯ4↓＋２ＮaＣｌ

?。?ＳiＯ4＝Ｈ2ＳiＯ3＋Ｈ2Ｏ

　弱酸，酸性小于碳酸

?。?。硅酸鹽

?。蝍2ＳiＯ3　水玻璃　無色粘稠的液體

　介紹用氧化物形式表示硅酸鹽的方法

硅酸鈉：Ｎa2ＳiＯ3　（Ｎa2ＯＳiＯ2）

　鎂橄欖石：Ｍg2ＳiＯ4（２ＭｇＯＳiＯ2）

高嶺石：Ａｌ2（ＳｉＯ5）（ＯＨ）4

（Ａｌ2Ｏ3２ＳｉＯ2２Ｈ2Ｏ）

第三節(jié)、硅酸鹽工業(yè)簡述

教學(xué)目的：

使學(xué)生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生產(chǎn)水泥、玻璃的簡單原理。

教學(xué)重點(diǎn)：

水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化學(xué)反應(yīng)原理。

教學(xué)過程：

指導(dǎo)學(xué)生看書，學(xué)生回答。板書如下：

１。水泥

１〉普通水泥的主要原料

石灰石?。胊ＣＯ3

粘土?。粒?Ｏ3２ＳｉＯ2２Ｈ2Ｏ

２〉生產(chǎn)過程：

先磨，后燒，再磨（二磨一燒）

發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化。

３〉主要成分：

硅酸三鈣、　硅酸二鈣、　鋁酸三鈣

３ＣａＯＳｉＯ2?。玻茫幔希樱椋?　３ＣａＯＡｌ2Ｏ3

２。玻璃

１〉普通玻璃的主要原料

純堿（Ｎa2ＣＯ3）石灰石（ＣaＣＯ3）

硅石（ＳiＯ2）

２〉主要反應(yīng)

Ｎa2ＣＯ3＋ＳiＯ2＝Ｎa2ＳiＯ3＋ＣＯ2↑

ＣaＣＯ3＋ＳiＯ2＝ＣaＳiＯ3＋ＣＯ2↑

３〉普通玻璃的主要成分

　Ｎa2ＳiＯ3ＣaＳiＯ3ＳiＯ2

幾種常見玻璃的組成、用途和有色玻璃的形成。

加金屬氧化物Ca2O3呈藍(lán)白色

Ca2O呈紅色

二氧化碳

二氧化硅

結(jié)構(gòu)

分子晶體190千卡/mol

原子晶體88千卡/mol

色態(tài)

無色

白色

物理

熔點(diǎn)

－57℃

1723℃

性質(zhì)

沸點(diǎn)

－79℃升華

2230℃

硬度

0

8

溶解性

微溶

難溶

碳族元素（第二課時）

教學(xué)重點(diǎn)：硅及其二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)

教學(xué)過程：

引入：本節(jié)主要學(xué)習(xí)硅及二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。

閱讀：教材硅在自然界的存在形式一段。

講述：硅的分布與存在

展示：硅單質(zhì)的圖片

閱讀：硅的物理性質(zhì)一段

講解：硅的物理性質(zhì)。

展示：晶體硅的圖片。

討論：根據(jù)所學(xué)的碳以及元素周期律的知識，歸納出一些硅的化學(xué)性質(zhì)。

小結(jié)：硅的化學(xué)性質(zhì)。常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其它物質(zhì)反應(yīng)。加熱條件下，硅能跟一些非金屬反應(yīng)。

簡介：硅的工業(yè)制法。用碳在高溫下還原二氧化硅的方法制得粗硅。與氯反應(yīng)生成的SiCl4液體通過精餾，除去其中的硼、砷等雜質(zhì)。然后用氫氣還原。

歸納：硅的用途。硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。

展示：太陽能電池的圖片。

簡要介紹：二氧化硅的結(jié)構(gòu)，播放二氧化硅結(jié)構(gòu)的動畫。

展示：二氧化硅的圖片

小結(jié)：二氧化硅的物理性質(zhì)和用途。

對比：讓學(xué)生根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)推斷二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)。

歸納：二氧化硅是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，但是它不能與水反應(yīng)。能與氫氟酸、碳酸鈣、碳酸鈉（制玻璃的主要反應(yīng)）固體等反應(yīng)。

介紹：硅酸鹽組成的表示方法并練習(xí)用氧化物形式表示高嶺石和鈣長石。硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹肀硎酒浣M成。表示方法：金屬元素氧化物寫在前面，再寫SiO2，最后寫H2O；氧化物之間用“·”隔開。

課堂練習(xí)：

1．下列有關(guān)物質(zhì)的用途（括號中為用途）錯誤的是（）

（A）鍺和硅（半導(dǎo)體材料）

（B）二氧化硅（制光導(dǎo)纖維）

（C）水玻璃（用作粘合劑）

（D）原硅酸（用作耐火材料）

2．將過量的二氧化碳分別通入①氯化鈣溶液②硅酸鈉溶液③次氯酸鈣溶液④飽和碳酸鈉的溶液，最終溶液中有白色沉淀析出的是（）

（A）①②③④（B）②④（C）①②③（D）②③④

參考答案：D；B。

（說明：教師可以根據(jù)本班具體情況增加硅酸的部分內(nèi)容。指出其酸性比碳酸還弱。）

板書設(shè)計(jì)：

三、硅

1．分布與存在：

存在：沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)

分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。

2．物理性質(zhì)

硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高，硬度大。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。

3．化學(xué)性質(zhì)

常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、

硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。

（不穩(wěn)定）

4．硅的工業(yè)制法

；；。

5．用途

四、二氧化硅

1．物理性質(zhì)和用途

2．化學(xué)性質(zhì)；

3．硅酸鹽組成的表示方法

碳族元素（第一課時）

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。那么如何寫好我們的高中教案呢？經(jīng)過搜索和整理，小編為大家呈現(xiàn)“碳族元素（第一課時）”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

教學(xué)重點(diǎn)：碳族元素性質(zhì)遞變規(guī)律

教學(xué)過程：

引入：我們在初中已經(jīng)介紹了碳及其化合物的一些性質(zhì)，請同學(xué)們先回憶一下，互相討論，然后請小組代表說明。

提出：我們在高中化學(xué)學(xué)習(xí)了一個非常重要的理論：元素周期律。它是指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)元素化合物知識的工具?！拔恢谩⒔Y(jié)構(gòu)、性質(zhì)”三者之間有著緊密的聯(lián)系。

展示：碳族元素在周期表中的位置。

閱讀思考：1．碳族元素在原子結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？2．根據(jù)所學(xué)的元素周期律知識，試推斷碳族元素性質(zhì)變化的一些規(guī)律。

展示圖片：碳、硅、鍺、錫、鉛等元素原子結(jié)構(gòu)特征，要求學(xué)生畫出它們的原子結(jié)構(gòu)示意圖。

師生歸納：原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

展示：碳族元素單質(zhì)的顏色和狀態(tài)的圖片。

學(xué)生完成碳族元素性質(zhì)遞變的表格，教師講評訂正。

小結(jié)：碳族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。

思考：1．為什么碳族元素容易形成共價化合物？2．為什么單質(zhì)熔點(diǎn)的變化是從低→高→低？（其中第二個問題教師可以根據(jù)本班實(shí)際情況決定取舍。）

解釋：事物發(fā)展往往是由量變產(chǎn)生質(zhì)變。其中碳和硅是非金屬，鍺是典型的兩性金屬，而錫和鉛是典型的金屬的事實(shí)充分說明了這一點(diǎn)。同時還告訴我們金屬和非金屬之間沒有絕對界限。

提出：根據(jù)元素周期律的知識，Pb的金屬性鉍Sn強(qiáng)，而在金屬活動順序中，Sn的活動性比Pb強(qiáng)，這是否矛盾呢？

教師解釋：前者是干態(tài)時失電子能力。后者是在水溶液里失電子能力，條件不同并不矛盾。

課堂練習(xí)：

1．下列關(guān)于碳族元素的敘述中，正確的是（）

（A）最外層上有2個電子（B）主要化合價均為+2、+4

（C）穩(wěn)定化合價均為+4（D）不易形成離子化合物

2．下列氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是（）

（A）PH3（B）H2S（C）HCl（D）SiH4

3．最近科學(xué)家制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為C60。下列說法正確的是（）

（A）C60是一種新型的化合物

（B）C60和石墨都是碳的同素異形體

（C）C60中含有離子鍵

（D）C60的式量為720

4．某元素位于元素周期性表的A族，它是良好的半導(dǎo)體材料，其金屬性比非金屬性強(qiáng)，所以通常認(rèn)為它是金屬，此元素可能是（）

（A）Si（B）Ge（C）Sn（D）Pb

5．下列有關(guān)碳族元素的敘述中，不正確的是（）

（A）碳族元素易形成共價化合物

（B）碳族元素最高價氧化物均易溶于水

（C）碳族元素中硅和鍺可作半導(dǎo)體材料

（D）碳族元素的非金屬性向金屬性遞變的趨勢沒有氮族元素明顯

參考答案：1．D2．D3．B、C4．B5．B、D

知識小結(jié)：小結(jié)全課的重點(diǎn)內(nèi)容

課后作業(yè)：練習(xí)題：

按照氧化物的形式可表示為，若將其看做一種鹽可表示為。（1）試根據(jù)化合價規(guī)則對用上述兩種形式表示組成，其氧化物形式應(yīng)為______，其鹽的形式應(yīng)為______。

（2）已知鉛的＋2價化合物是穩(wěn)定的，則鉛的＋4價化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的氧化性。與濃鹽酸可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成。試寫出與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

分析：這是一道信息遷移題。題中鉛元素的化合價與鐵元素不同，呈＋2價和＋4價，所以氧化物形式寫成，鹽的形式寫成。，與鹽酸的反應(yīng)可理解為

和。

答案：（1）；

（2）

遷移點(diǎn)撥：有一種錳和氧的化合物可以稱為高錳酸錳，其中錳元素呈＋2價和＋7價兩種價態(tài)，則這種化合物的化學(xué)式為______。

答案：或。

板書設(shè)計(jì)：

一、原子結(jié)構(gòu)

相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)均為4個

不同點(diǎn)：從C到Pb電子層數(shù)、原子半徑依次增大

二、元素性質(zhì)

共性(相似性):

1．主要化合價為+4、+2；

2．最高價氧化物為XO2型；

3．氫化物為XH4型

遞變規(guī)律（從C到Pb）：金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。

教案點(diǎn)評：

碳族元素包括碳、硅、鍺、錫、鉛五種元素，其中碳和硅是非金屬元素，在高中化學(xué)中主要研究的是非金屬元素。本節(jié)教學(xué)從原子結(jié)構(gòu)入手，設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，使學(xué)生在元素周期律的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加深對同主族元素性質(zhì)遞變的理解。