高一化学 第一册 第七章 碳族元素 无机非金属材料 第一节碳族元素(第一课时)大纲人教版

1、第七章碳族元素体无机非金属材料第一节碳族元素体教育目标1 .让学生理解碳族元素体的性质及其演变规律。2 .进一步使学生了解如何利用元素体元素周期律知识学习同主族元素体的性质及其演变规律。3、培养学生的总结、思考和判断能力。教育要点碳族元素体性质的变化规律教育上的难点以碳族元素体知识为载体，培养学生的归纳、思考、判断能力上课日程一个小时的课教学方法导游、探索、自学、练习教育用具投影机炭块、大头针定径套教育过程引言第Ia碱金属元素体容易失去电子，表示活泼金属性的VII族卤素容易得到电子，表示活泼的非金属性位于它们中间的VIa族元素体的性质如何？ 它们及其化合物有什么用途？ 在本章中，将学习该族元素

2、体及其化合物的知识，并在使用时了解一些新的无机非金属材料。板书第7章碳族元素体无机非金属材料师 (在大头针定径套取炭给学生看)它和硅有兄弟关系，那是我们第一次学的炭请画出碳和硅的原子结构图，说明它们在构造上的不同点。学生活动后的回答碳和硅的原子序数不同，电子层数不同，但最外层的电子数相同。板书师从碳、硅元素的原子结构模式图可以看出，碳、硅元素都是元素体周期表中的iva族元素体，属于周期表中的二、三个周期。那么，碳、硅元素和同一个主族的4、5、6个周期的元素体的原子序数分别是多少呢？请根据各周期元素体的种类数进行推算，并写出它们的原子结构图像。学生活动，让一个学生在黑板上写锗、锡、金属铅的原子结

3、构形象. 学生板书师能写上述三个要素的符号和名称吗？ 请以最快的速度记住并默读。学生或老师的板书锗Ge锡Sn金属铅Pb师从以上的硅、锗、锡、金属铅的原子结构映像，它们的最外层都和碳一样具有4个电子，且属于第iva族，我们将其统称为碳族元素体。板书第一节碳族元素体师以上我们学习的是碳族元素体的名称、符号及原子结构。板书一、碳族元素体的名称、符号及结构然后，根据碳元素体的原子结构特征，分析了碳元素体性质上的相似性和递归性。板书二、碳族元素体性质的相似性和递归性师请根据碳族元素体的原子结构特点，结合元素体元素周期律知识填写下表电子心理投射演示文稿碳族元素体性质的变化规律上述表格可以由学生回答，也可以

4、由人民教师填写完成，也可以由学生独立完成师碳族元素体的氢化物的写法是留心为碳族元素体在前、氢元素体在后。答案：师请根据上述表对碳族元素体性质的相似性和递归性进行汇总。由人民教师指导，学生归纳总结如下结论板书1 .相似性(1)最外电子层均有4个电子，容易形成共价键。(2)最高正价均为4价，最高价氧化物通式为RO2，对应水合物通式为H2RO3或H4RO4或R(OH)4。(3)瓦斯气体状氢化物可以表示为RH4。2 .递归性随着原子序数的增加，元素体的原子半径逐渐增大，得到电子的能力逐渐减弱，失去电子的能力逐渐增强，元素体从非金属性向金属性变化的趋势变得明显了。问题探讨根据元素体元素周期律的知识，Pb

5、的金属性比Sn强，而在金属活动顺序表中，Sn的活性比Pb强，它是否不符点。不不符点。 看事物的角度不同，结果也不同。我确实不不符点。 元素体元素周期律所谓的金属性和非金属性是指元素体原子在干燥状态下的得失电子能力，而金属活性顺序表根据水溶液中的金属原子的脱电子能力的强弱而排列，根据两者的排列的根据，结果不同。在iva族元素体中，碳是典型的非金属硅在外观上与金属相似，但在化学反应中多表现出非金属性，通常被认为非金属的锗比非金属性金属性强，锡和金属铅都是金属。 硅和锗在元素周期律表中位于金属和非金属的边界附近，常用作半导体材料。由于碳族元素体在元素周期律表中处于容易失去电子的碱金属和容易得到电子的

6、卤素的中间位置，它们失去电子的能力弱，一般容易形成共有化合物。另外，碳族元素体的化学键合价除4价之外，也有2价。 其中，碳、硅、锗、锡四价化合物稳定，而金属铅二价化合物稳定。 因此，4价的金属铅(例如PbO2)参加化学反应时，大多得到电子而还原成2价的化合物，其本身是强氟化剂。板书3.主要定价4，2 Pb的二价稳定问题探讨碳的四价化合物稳定，CO应具有强还原性。 那么，在什么样的条件下CO显示出强还原性呢生CO在高温下显示出强还原性。是的，常温下，浓H2SO4可以干燥CO。心理投射例题1.114号新元素(位于第七周期iva族)被发现后，以下的x可能具有的性质是合理的A.X是非金属元素B.X二价

7、化合物比四价化合物稳定C.XO2具有强氧化性D.X有稳定的氢化物解析：根据碳族元素体性质的演变规律，发现114号元素体的金属性比金属铅强，必定是金属元素体。 其稳定价格状态应与金属铅相同，即2价，XO比XO2稳定。 4价的x电子容易变成2价，所以XO2具有强氧化性。 x是金属元素体，不存在稳定的气体氢化物。回答： BC2 .教科书中说“碳、硅、锗、锡的4价化合物稳定，而金属铅的2价化合物稳定”。(1)根据上文所说，锡的二价化合物(如SnCl2 )应具有较强的性，而金属铅的四价化合物应具有较强的。(2)Fe3O4可以写成FeOFe2O3的形式，根据价格规律及其写法，如果以上述形式表示Pb3O4，

8、则其化学式可以写成.(3)PbO2和浓盐酸能够发生氧化还原反应生成Cl2，该反应的化学方程式为：解析： (1)因为理解锡的4价化合物稳定是关键，所以2价化合物不稳定，容易转变为4价化合物，显示出强还原性的同时，金属铅的4价化合物具有强的氧化性。(2)在金属铅两种常见的化学价中，二价稳定，四价不稳定，电子易被还原。 根据问题的情报，Fe3O4有2，3种价态的铁元素元素体。 思考转化为Pb3O4中金属铅的化学价格2价和4价。 模仿上述形式的写法，将Pb3O4写成2PbOPbO2，该化合物的正负化价的代数和为零。(3)已知PbO2与浓盐酸反应，浓盐酸的氧化物为Cl2时，PbO2的还原物必然是2价化合

9、物，这里应该是PbCl2，另外还生成H2O。 (注：这里也可以使MnO2和浓盐酸的反应转变，可以写出PbO2和浓盐酸反应的化学方程式)回答： (1)还原氧化(2)2PbOPbO2(3)PbO2 4HClPbCl2 Cl2 2H2O过渡以上我们学习了碳族元素体的原子结构和化学性质，从下表认识了碳族元素体单体的物理性质。板书4.单体的物理性质电子心理投射演示文稿碳族元素体及其单体的重要性质由上表可知，实验测量的碳族元素体原子半径的演变规律与利用原子核外电子构型预测的一致。 碳族元素体单体的密度从碳到金属铅逐渐增大，熔化，沸点逐渐降低，锡的熔化，沸点特殊，这与结合情况和空间结构有关。碳元素体形成的单

10、体表示金刚石和黑金属铅两种，它们与碳元素体的关系是什么？这些个都是碳元素体的同素异形体。两者的性质、用途有什么不同？生金刚石的熔点和沸点高，硬度大，不易溶于溶剂，主要用于不通电的钻头、陈设品的制造。黑金属铅熔点高，柔软光滑，是电的良导体。 主要用于润滑剂、电极、耐火原料的制造。碳元素体只有金刚石和黑金属铅两种同素异形体吗？不仅有“生”钻石和黑色金属铅，还有C60、C70等。是的，C60是比较重要的碳单体。 接下来请学生们阅读教科书P144“C60及其应用前景”。学生读板书5.C60概要师从阅读资料可以看出，碳元素体除了金刚石和黑金属铅外，还有多种同位素异型体，在所发现的碳族成员如C50、C60

11、、C70、c84中，C60最为稳定。 C60可以形成各种化合物，可以作为高温润滑剂、耐热、防火材料等使用。 现在，将C60应用于超导体、材料科学等领域的探索正在进行。C60分子的结构为泡泡纱状，是20个正六角形和12个正五角形呈一定弧形依次排列的球体分子。 其结构最初由英吉利的科学家克洛特教授设想。 当他为这个大“碳分子”的结构深思熟虑、食物不知味、无法入睡时，萩名建筑学家布克曼星空卫视富勒修订的球形模型给了他一个灵感思维。 所以，他又把自己修订的这种新的碳分子结构称为“彩色笼球”。C60和一系列碳族分子的发现是化学发展史上划时代的大事。 为了表彰这一重大的科学成果，1996年的诺贝尔化学奖被

12、授予为克洛托和其他两人发现C60做出贡献的科学家美国赖斯高等院校的化学教授科尔和斯莫利。练习心理投射1 .下述瓦斯气体状氢化物中最不稳定的是甲级联赛日本国际航空4号班机回答： c2 .根据碳族元素体的相似性和演变规律，结合其普遍性和特殊性的知识，以下说法中正确的A.CO2是弱酸化剂，PbO2是强氟化剂B.CO2、PbO2都是弱酸化剂，CO和PbO都是还原剂C.Sn(OH)2与HCl反应，但不与NaOH反应d .锗单体的熔点在Si和Pb之间，是半导体回答： AD3 .近年来，科学家发现了具有中空泡泡纱样结构的新分子，化学式为C60，以下说法正确A.C60是一种新化合物B.C60和黑金属铅都是碳的

13、同素异形体C.C60在纯氧中仅生成在一盏茶中燃烧的唯一的生成物CO2D.C60的摩尔质量是720回答： BC总结本节课学习了碳族元素体的结构特征及其性质随原子序数增加而变化的规律，使云同步识别了碳元素体的另一个同素异形体C60。1 .复习中学所学的碳及其化合物的知识。2 .预习硅及其化合物的知识。板书设计第七章碳族元素体无机非金属材料第一节碳族元素体一、碳族元素体的名称、符号及结构二、碳族元素体性质的相似性和递归性1 .相似性(1)最外电子层均有4个电子，容易形成共价键。(2)最高正价均为4价，最高价氧化物通式为RO2，对应水合物通式为H2RO3或H4RO4或R(OH)4。(3)瓦斯气体状氢化物可以表示为RH4。2 .递归性随着原子序数的增加，元素体的原子半径逐渐增大，得到电子的能力逐渐减弱，失去电子的能力逐渐增强，元素体从非金属性向金属性变化的趋势越来越明显。3 .主要定价4，2 Pb的