2022年[高一化学教案][碳族元素硅][中等职业教育]

1、学习必备欢迎下载山东铝业职业学院教案课程：化学课次：26 课型：面授第三章第四节课题：碳族元素，硅教学目的：掌握碳族元素的相似性和化学性质递变规律了解硅和硅的性质重点、难点：教法设计：启发、诱导、阅读、讨论、练习、探究教具（挂图）使用：作业布置：; 授课班级11 连读一班11 连读二班授课日期2012-5-10 2012-5-8 授课节次9、10 9、10 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1

2、 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载课后小节：年月日精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载备课内容【复习】 氮族元素包含哪几种元素？ n2 分子的是靠什么化学键结合的， 连个 n 原子之间有几个共用电子对？ 氮氧化合物一共有几种？ 氨气有什么主要的化学性质？铵盐又有什么性质? 硝酸有哪些特殊的性质

3、？第四节 第一次课： 碳族元素、硅【引入】卤族元素位于元素周期表中的viia 族，氧族元素位于第 via 族， 氮族元素位于第 va 族， 那么第 iv 族我们叫做什么元素？（碳族元素）那么碳族元素包含哪几种元素？【板书】碳 c，硅 si，锗 ge，锡 sn，铅 pb 碳族元素非金属性向金属性递变的趋势更加明显，其中至金属元素的完整过渡族。 其中 c、si 是非金属元素， ge 我们叫做类金属，sn、pb 是典型金属元素。【小知识】【板书】第三节硅精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -精

4、品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载我们先画出碳族元素的结构示意图【板书】iva 族核电荷数原子结构示意图碳c 6 （+6）2,4 硅si 14 （+14）2,8,4 锗ge 32 （+32）2,8,18,4 锡sn 50 （+50）2,8,18,18,4 铅pb 82 （+82）2,8,18,32,18,4 根据原子结构，我们分析一下元素化学性质的相似性和递变规律【板书】相似性 最外层有 4 个电子，在化学反应中既不易得到电子，也不易失去电子， 多数元素既表现金属性，

5、又表现非金属性， 易形成共价化合物。 最外层都有 4 个电子，化合价主要有 +4 和 +2（如 c 的氧化物有 co 和 co2） ，负化合价为 -4 价 （ge、sn、pb 一般不显负价）主要正价都是 +2、+4 价，但是稳定价态对于c、si、ge、sn是+4 价，pb 是+2 价。 最高价氧化物均为ro2，最高价氧化物对应的水化物通式为 h2ro3 （某酸）或 h4ro4 （原某酸）或 r(oh)4 。【小知识】为什么有三种形式？其中对于 c， 只有 h2co3 （碳酸） 一种形式，对于 si， 有 h2sio3（硅酸、偏硅酸）、h4sio4 （原硅酸、正硅酸）、si(oh)4 （原硅酸、

6、精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载正硅酸）三种形式， ge、sn 有 h2geo3（锗酸）、h2sno3 （锡酸）和 ge(oh)4 （氢氧化锗）、ge(oh)4（氢氧化锗、四羟基锗）两种形式，pb 有 pb(oh)4 （正铅酸） ，h2pbo3 （偏铅酸）两种。这和原子结构有关： c 原子体积小，无法结合更多的原子，所以只

7、能有 h2co3 ，而没有 h4co4 。 气态氢化物的通式： rh4。ch4（甲烷），geh4，snh4 不与水作用， sih4（硅烷）水解放出 h2，pbh4 室温下强烈分解。【板书】递变性根据碳族元素的原子结构，我们可以知道：【板书】iva 族原子层数和原子半径得电子能力非金属性金属性氢化物的稳定性最高正价氧化物的水化物酸性稳定价态碳c 增大减弱减弱增强减弱减弱+4 硅si 锗ge 锡sn 铅pb +2 随着电子层数增加，碳族元素的：得电子能力逐渐减弱，相应失电子能力增强；非金属性逐渐将减弱，相应金属性逐渐增强；气态氢化物的稳定性逐渐减弱；最高正价氧化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强；精品

8、学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载元素化学性质的不同，导致元素单质的性质也有显著区别，下面我们简单介绍一下。【板书】iva 族单质颜色晶体类型导电性熔沸点密度碳c 金刚石：无色原子晶体金刚石：不导降低升高石墨：深灰色石墨：导体硅si 灰色原子晶体半导体锗ge 淡灰色金属晶体半导体锡sn 银白色金属晶体导体铅pb 青白色金属晶体导

9、体接下来我们重点讲述氮族元素中最重要的元素：氮【板书】一、硅英文 silicon，来自拉丁文的silex,silicis ，意思为燧石（火石）。民国初期，学者原将此元素译为“硅”而令其读为“ xi（圭旁确可读 xi音） ” 然而在当时的时空下，由于拼音方案尚未推广普及，一般大众多误读为 gui。由于化学元素译词除中国原有命名者，多用音译，化学学会注意到此问题， 于是又创“矽”字避免误读。台湾沿用“矽”字至今。 中国大陆在 1953 年 2 月，中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩大座谈会，有学者以“矽”与另外的化学元素“锡”和“硒”同音易混淆为由，通过并公布改回原名字“硅”并读“ gui

10、”，但并未意识到其实“硅”字本亦应读 xi 音。有趣的是，矽肺与矽钢片等词汇至今仍用矽字。在香港，两用法皆有，但“矽”较通用。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载【板书】 1.硅的存在：硅在地壳中，它是第二丰富的元素， 构成地壳总质量的26.4% ，仅次于第一位的氧（ 49.4%） 。硅在宇宙中的储量排在第八位。硅在自然界中只

11、有化合态，没有游离态。si 是亲氧元素，在自然界中总是与 o 化合在一起。【小知识】大气中含量最多的元素是n，第二是 o；地壳中元素含量依次是 o、si、al、fe。如果说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。【板书】 2. 硅的性质硅有两种同素异形体：无定形硅和晶体硅【板书】 （1） （晶体硅）晶体结构：正四面体空间网状结构【小知识 1】还有那些物质是正四面体网状结构？金刚石

12、，二氧化硅、晶体硅正四面体结构的呢？甲烷，正四面体结构，碳原子处于四面体的中心四氯化碳：正四面体结构，和甲烷相同，只是氢原子变成了氯原子白磷，四个磷原子构成一个正四面体结构硅烷： sih4，和甲烷相似， si 处于正四面体中心精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载【小知识 2】石墨的晶体结构呢？ c60 的结构呢？【板书】 （2

13、）物理性质晶体硅：灰色，有金属光泽，硬而脆的固体，熔沸点高无定形硅：灰黑色粉末。半导体。【板书】 （3）化学性质不活泼【板书】常温下：与 f2、hf、碱液反应si+2f2 sif4si+4hf sif4 +h2si+2naoh+h2o na2sio3+2h2 【板书】 加热时：具有氧化性又有还原性研细后加热能燃烧si + o2 sio2sisio2 2 sio 【板书】 （4）硅的工业制法sio2+2c si(粗)+2co si(粗)+2cl2 sicl4 sicl4+2h2 si(纯)+4hcl 【板书】 （5）硅的用途目前，硅主要有以下几方面的应用高纯的单晶硅是重要的半导体材料。金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。光导纤维通信，最新的现代通信手段。燃烧高温高温高温高温精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载性能