碳族元素

碳族元素（精选8篇）

碳族元素 篇1

　　教学重点：硅及其二氧化硅的化学性质

　　教学过程：

　　引入：本节主要学习硅及二氧化硅的化学性质。

　　阅读：教材硅在自然界的存在形式一段。

　　讲述：硅的分布与存在

　　展示：硅单质的图片

　　阅读：硅的物理性质一段

　　讲解：硅的物理性质。

　　展示：晶体硅的图片。

　　讨论：根据所学的碳以及元素周期律的知识，归纳出一些硅的化学性质。

　　小结：硅的化学性质。常温下化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其它物质反应。加热条件下，硅能跟一些非金属反应。

　　简介：硅的工业制法。用碳在高温下还原二氧化硅的方法制得粗硅。与氯反应生成的sicl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷等杂质。然后用氢气还原。

　　归纳：硅的用途。硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。

　　展示：太阳能电池的图片。

　　简要介绍：二氧化硅的结构，播放二氧化硅结构的动画。

　　展示：二氧化硅的图片

　　小结：二氧化硅的物理性质和用途。

　　对比：让学生根据二氧化碳的性质推断二氧化硅的主要化学性质。

　　归纳：二氧化硅是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，但是它不能与水反应。能与氢氟酸、碳酸钙、碳酸钠（制玻璃的主要反应）固体等反应。

　　介绍：硅酸盐组成的表示方法并练习用氧化物形式表示高岭石和钙长石。硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。表示方法：金属元素氧化物写在前面，再写sio2，最后写h2o；氧化物之间用“·”隔开。

　　课堂练习：

　　1.下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（　　）

　　（a）锗和硅（半导体材料）

　　（b）二氧化硅（制光导纤维）

　　（c）水玻璃（用作粘合剂）

　　（d）原硅酸（用作耐火材料）

　　2.将过量的二氧化碳分别通入①氯化钙溶液  ②硅酸钠溶液  ③次氯酸钙溶液  ④饱和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是（       ）

　　（a）①②③④　　（b）②④　　（c）①②③　　（d）②③④

　　参考答案：d；b。

　　（说明：教师可以根据本班具体情况增加硅酸的部分内容。指出其酸性比碳酸还弱。）

　　板书设计：

　　三、硅

　　1.分布与存在：

　　存在：没有游离态，只有化合态

　　分布：自然界中分布广泛，在地壳中居第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石的主要成分。

　　2.物理性质

　　硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间。

　　3.化学性质

　　常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、

　　硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。

　　（不稳定）

　　4.硅的工业制法

　　； ； 。

　　5.用途

　　四、二氧化硅

　　1.物理性质和用途

　　2.化学性质 ；

　　3.硅酸盐组成的表示方法

碳族元素 篇2

　　教学目标 

　　知识技能：掌握原子结构特点；能推断出单质及化合物性质的变化规律；加深对典型单质及其化合物的化学性质的理解。

　　能力培养：比较与卤素、氧族元素、氮族元素性质的相似性和递变性以及对碳及其化合物化学性质讨论，培养学生抽象概括形成规律性认识的能力。通过实验培养学生观察能力、思维能力。使学生掌握非金属元素单质及其化合物性质的学习方法。

　　科学思想：通过对弱酸的酸式盐化学性质的讨论，对学生进行辩证唯物主义教育。

　　科学品质：组织讨论，激发学生求知欲，体验学习乐趣。

　　科学方法：观察、实验和科学抽象。

　　重点难点

　　重点：性质的递变规律。碳及其化合物的化学性质。

　　难点：碳酸的酸式盐与强酸和强碱的反应。

　　教学过程 

　　教    师    活    动

　　学    生    活    动

　　提问

　　有人提出：现代化学是以碳和硅为首的化学，你知道哪些有关碳硅及其化合物的知识？（见附1）

　　举例。

　　板书

　　提问

　　讲解

　　板书

　　第一节

　　一、

　　1.结构特点

　　画出C、Si的原子结构示意图和电子式，比较它们的相似与不同。

　　对学生的回答给予正确的评价，重复正确答案后板书。

　　相似点：最外层4e。

　　不同点：核电荷数、电子层数、原子半径。

　　一学生到黑板上板演，其余在草稿纸上写。

　　比较C、Si原子结构的异同。

　　板书

　　投影

　　组织讨论

　　2.性质变化规律

　　指导学生阅读课本1~2页，总结规律，填写下表：

　　（见附2）

　　从物质结构角度分析金刚石比晶体硅的熔点高的原因？

　　阅读课文，总结规律，填表。

　　讨论后回答：

　　都为原子晶体，但碳原子半径比硅的小，碳原子间键长比硅的短，键能比硅的大，所以熔点高。

　　讲解

　　实验

　　板书

　　下面我们通过实验比较碳和硅的非金属性强弱。

　　Mg2Si和盐酸反应

　　Mg2Si+4HCl=SiH4↑+2MgCl2

　　SiH4+2O2=SiO2+2H2O(自燃)

　　观察、比较硅烷、甲烷的稳定性，确定非金属性碳比硅强。

　　展示

　　讲解

　　金刚石、石墨图片，C60结构图片，硅、锡、铅实物样品。

　　从上到下由非金属递变为金属的趋势非常明显。C、Si、Ge、Sn元素的+4价稳定，而+4价的Pb有强氧化性，Pb的+2价稳定。

　　观察、记忆：

　　C、Si：非金属

　　Ge：金属性比非金属性强

　　Sn 、Pb：金属

　　教    师    活    动

　　学    生    活   动

　　板书

　　讲解

　　投影小结

　　二、碳及其化合物的性质

　　的代表物之一——碳及其化合物的知识我们已经学习过一部分下面分别讨论和总结：CH4、C、CO、CO2的氧化性和还原性——从碳的化合价分析；CO2、Na2CO3的化学性质——从物质类别分析。

　　（见附3）

　　分组讨论、总结：

　　一组：CH4、C

　　二组：CO、CO2

　　三组：Na2CO3

　　（举他反应实例）

　　实验

　　练习

　　将CO2通入澄清石灰水中，当出现大量沉淀时暂停实验。

　　继续通入CO2至沉淀完全溶解。

　　将a   mol  CO2通入含b   mol  Ca(OH)2的澄清石灰水中，讨论a∶b为何值时：

　　产物为CaCO3、H2O____________

　　产物为Ca(HCO3)2____________

　　产物为CaCO3 、Ca(HCO3)2、H2O___________

　　观察，写出有关化学方程式：

　　CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

　　观察，写出有关化学方程式：

　　CaCO3+ CO2+H2O=Ca(HCO3)2

　　（一学生黑板板书）

　　练习、讨论。

　　a∶b=1∶1

　　a∶b=2∶1

　　1∶1< a∶b<2∶1

　　实验

　　将上述实验得到的清液分成两份：

　　一份加入浓盐酸。

　　一份加入澄清石灰水。

　　观察并根据反应现象写出有关化学方程式和离子方程式。

　　2HCl+ Ca(HCO3)2=CaCl2+2CO2↑+2H2O

　　Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2=2CaCO3↓+2H2O

　　OH +HCO3 +Ca =CaCO3↓+H2O

　　（两位学生黑板板书）

　　讨论后得出结论：

　　弱酸的酸式盐既可以和强酸反应又可以和强碱反应。

　　小结提问

　　重要性质规律性变化的原因是什么？可从哪几方面讨论非金属单质和化合物的化学性质？

　　的一些重要物理性质和化学性质发生规律性变化的原因，是它们的电子层和核电荷数的增加而引起的。

　　非金属元素单质及化合物的化学性质可以从元素化合价和物质所属类别入手分析。

　　作业 

　　课本第2页1、2题。

　　随堂检测

　　1.下列气态氢化物中最不稳定的是_________。

　　A.CH4                   B.SiH4                    C.H2O              D.HCl

　　2.将下列物质按酸性由强到弱的顺序排列________________。

　　H2CO3、H2SiO3、HNO3、H3PO4。

　　3.将0.8molCO2通入含1molNaOH的溶液中，求反应后溶液中CO3 和HCO3 的物质的量之比。

　　随堂检测答案

　　1.SiH4                             2.HNO3         H3PO4         H2CO3         H2SiO3                             3. 1∶3

碳族元素 篇3

　　教学重点：碳族元素性质递变规律

　　教学过程：

　　引入：我们在初中已经介绍了碳及其化合物的一些性质，请同学们先回忆一下，互相讨论，然后请小组代表说明。

　　提出：我们在高中化学学习了一个非常重要的理论：元素周期律。它是指导我们学习元素化合物知识的工具。“位置、结构、性质”三者之间有着紧密的联系。

　　展示：碳族元素在周期表中的位置。

　　阅读思考：1.碳族元素在原子结构上的共同点和不同点？2.根据所学的元素周期律知识，试推断碳族元素性质变化的一些规律。

　　展示图片：碳、硅、锗、锡、铅等元素原子结构特征，要求学生画出它们的原子结构示意图。

　　师生归纳：原子结构的相同点和不同点。

　　展示：碳族元素单质的颜色和状态的图片。

　　学生完成碳族元素性质递变的表格，教师讲评订正。

　　小结：碳族元素性质的递变规律。

　　思考：1.为什么碳族元素容易形成共价化合物？2.为什么单质熔点的变化是从低→高→低？（其中第二个问题教师可以根据本班实际情况决定取舍。）

　　解释：事物发展往往是由量变产生质变。其中碳和硅是非金属，锗是典型的两性金属，而锡和铅是典型的金属的事实充分说明了这一点。同时还告诉我们金属和非金属之间没有绝对界限。

　　提出：根据元素周期律的知识，pb的金属性铋sn强，而在金属活动顺序中，sn的活动性比pb强，这是否矛盾呢？

　　教师解释：前者是干态时失电子能力。后者是在水溶液里失电子能力，条件不同并不矛盾。

　　课堂练习：

　　1.下列关于碳族元素的叙述中，正确的是（ ）

　　（a）最外层上有2个电子 （b）主要化合价均为+2、+4

　　（c）稳定化合价均为+4（d）不易形成离子化合物

　　2.下列气态氢化物最不稳定的是（ ）

　　（a） ph3 （b）h2s （c）hcl （d）sih4

　　3.最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为c60。下列说法正确的是（ ）

　　（a）c60是一种新型的化合物

　　（b）c60和石墨都是碳的同素异形体

　　（c）c60中含有离子键

　　（d）c60的式量为720

　　4.某元素位于元素周期性表的a族，它是良好的半导体材料，其金属性比非金属性强，所以通常认为它是金属，此元素可能是

　　（a） si （b） ge （c） sn （d） pb

　　5.下列有关碳族元素的叙述中，不正确的是（ ）

　　（a）碳族元素易形成共价化合物

　　（b）碳族元素最高价氧化物均易溶于水

　　（c）碳族元素中硅和锗可作半导体材料

　　（d）碳族元素的非金属性向金属性递变的趋势没有氮族元素明显

　　参考答案：1.d 2.d 3.b、c 4.b 5.b、d

　　知识小结：小结全课的重点内容

　　课后作业：练习题：

　　按照氧化物的形式可表示为 ，若将其看做一种盐可表示为 。（1）试根据化合价规则对 用上述两种形式表示组成，其氧化物形式应为______，其盐的形式应为______。

　　（2）已知铅的＋2价化合物是稳定的，则铅的＋4价化合物应具有较强的氧化性。 与浓盐酸可发生氧化还原反应生成 。试写出 与浓盐酸发生反应的化学方程式。

　　分析：这是一道信息迁移题。题中铅元素的化合价与铁元素不同，呈＋2价和＋4价，所以氧化物形式写成 ，盐的形式写成 。 ，与盐酸的反应可理解为

　　和 。

　　答案：（1） ；

　　（2）

　　迁移点拨：有一种锰和氧的化合物可以称为高锰酸锰，其中锰元素呈＋2价和＋7价两种价态，则这种化合物的化学式为______。

　　答案： 或 。

　　板书设计：

　　一、原子结构

　　相同点：最外层电子数均为4个

　　不同点：从c到pb电子层数、原子半径依次增大

　　二、元素性质

　　共性(相似性):

　　1.主要化合价为+4、+2；

　　2.最高价氧化物为xo2型；

　　3.氢化物为xh4型

　　递变规律（从c 到pb）：金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

　　教案点评：

　　碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素，其中碳和硅是非金属元素，在高中化学中主要研究的是非金属元素。本节教学从原子结构入手，设置问题，引导学生思考，使学生在元素周期律的基础上进一步加深对同主族元素性质递变的理解。

碳族元素 篇4

　　硅·碳族元素

　　第一节 碳族元素 [1]

　　第二节 硅及其重要化合物 [2]

　　第三节 硅酸盐工业简述 [1]

　　第一节碳族元素

　　一。教学目的要求

　　运用物质结构和元素周期律的知识，掌握碳族元素的特点和一些重要性质的递变规律。

　　二。教学重点

　　碳族元素的性质及其递变规律。

　　[教学过程 ]

　　名称：碳    C  硅 Si 锗 Ge 锡 Sn 铅 Pb

　　位于易失电子和易得电子的主族元素中间，容易生成共价化合物。

　　最外层电子层电子数4个，据此可以推测化合价最高正价+4，有时也显正二   价。

　　最高正价氧化物为RO2，水化物分子式为H2RO3或R(OH)2，气态氧化物分子式为RH4，其稳定性随原子的增加而减小，第四主族元素的非金属性比氮、氧、卤素的弱，锗的金属性比非金属性强，锡、铅为金属。

　　在本族中，C、 Si  、 Ge、 Sn以+4价为主， Pb以+2为主，除H2CO3和H2SiO3显酸性外， Ge、 Sn、 Pb的二价和四价氢氧化物都显二性。

　　R(OH)2以碱性为主，R(OH)2以酸性为主。

　　第二节  硅及其重要化合价

　　一、教学的目的要求

　　1·认识硅和SiO2的结构性质用途。

　　2·了解原硅酸、硅酸的组成和性质。

　　初步了解几种硅酸盐的组成和用途。

　　二、教学重点

　　硅和二氧化硅的晶体结构和性质。

　　三、教学过程 

　　（硅和二氧化硅的晶体结构和性质。）

　　指导学生看书P100~104

　　提问：

　　1·为什么硅和金刚石的硬度较大？熔沸点较高？

　　2·为什么晶体硅在硬度、熔沸点方面都不如金刚石？

　　3·二氧化碳和二氧化硅在性质上、结构上有什么不同？

　　[讲]一、硅

　　（一）硅和金刚石都属于原子晶体，但是它们的硬度和熔沸点又不同。

　　投影： 键能 熔点 沸点 硬度

　　金刚石 C－C 83千卡/摩尔 3350℃ 4828℃ 10

　　晶体硅 Si－Si43千卡/摩尔 1410℃ 2355℃ 7

　　从表中数据可以看出，金刚石比晶体硅的键能大，因此金刚石的熔沸点比晶体硅的熔沸点高，金刚石的硬度比晶体硅的硬度大。

　　（二）化学性质

　　1。碳、硅能和氧气反应

　　C＋O2＝CO2

　　Si＋O2＝SiO2

　　2。硅和强碱反应

　　Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2

　　3。碳和硅反应生成碳化硅SiC

　　SiC是原子晶体，硬度大。

　　（三）纯硅的制取

　　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，得到结论：

　　（二）化学性质：

　　1。和碱性氧化物反应

　　SiO2＋CaO＝CaSiO3

　　2。和碱反应

　　SiO2＋2NaOH＝NaSiO3＋H2O

　　3。和HF反应

　　SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O 玻璃绘图

　　提问：如何用实验证明石灰石中混有石英？

　　如何除去石灰石中的石英？

　　三、硅酸、硅酸盐

　　1。硅酸不能直接制取

　　Na2SiO3＋2HCl＝H4SiO4↓＋2NaCl

　　H4SiO4＝H2SiO3＋H2O

　　弱酸，酸性小于碳酸

　　2。硅酸盐

　　Na2SiO3 水玻璃 无色粘稠的液体

　　介绍用氧化物形式表示硅酸盐的方法

　　硅酸钠：Na2SiO3 （Na2O·SiO2）

　　镁橄榄石：Mg2SiO4（2MgO·SiO2）

　　高岭石：Al2（SiO5）·（OH）4

　　（Al2O3·2SiO2·2H2O）

　　第三节、硅酸盐工业简述

　　教学目的：

　　使学生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生产水泥、