碳族元素（精選8篇）
碳族元素 篇1
教學重點：硅及其二氧化硅的化學性質
教學過程：
引入：本節主要學習硅及二氧化硅的化學性質。
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：硅單質的圖片
閱讀：硅的物理性質一段
講解：硅的物理性質。
展示：晶體硅的圖片。
討論：根據所學的碳以及元素周期律的知識，歸納出一些硅的化學性質。
小結：硅的化學性質。常溫下化學性質不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其它物質反應。加熱條件下，硅能跟一些非金屬反應。
簡介：硅的工業制法。用碳在高溫下還原二氧化硅的方法制得粗硅。與氯反應生成的sicl4液體通過精餾，除去其中的硼、砷等雜質。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、硅整流器等半導體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導磁性、耐酸性的合金。
展示：太陽能電池的圖片。
簡要介紹：二氧化硅的結構，播放二氧化硅結構的動畫。
展示：二氧化硅的圖片
小結：二氧化硅的物理性質和用途。
對比：讓學生根據二氧化碳的性質推斷二氧化硅的主要化學性質。
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。能與氫氟酸、碳酸鈣、碳酸鈉（制玻璃的主要反應）固體等反應。
介紹：硅酸鹽組成的表示方法并練習用氧化物形式表示高嶺石和鈣長石。硅酸鹽的種類很多，結構也很復雜，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：
1.下列有關物質的用途（括號中為用途）錯誤的是（ ）
�。╝）鍺和硅（半導體材料）
�。╞）二氧化硅（制光導纖維）
�。╟）水玻璃（用作粘合劑）
�。╠）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（ ）
�。╝）①②③④ （b）②④ �。╟）①②③ �。╠）②③④
參考答案：d；b。
�。ㄕf明：教師可以根據本班具體情況增加硅酸的部分內容。指出其酸性比碳酸還弱。）
板書設計：
三、硅
1.分布與存在：
存在：沒有游離態，只有化合態
分布：自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構成礦物和巖石的主要成分。
2.物理性質
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。硅的結構類似于金剛石，熔點和沸點都很高，硬度大。導電性介于導體和絕緣體之間。
3.化學性質
常溫下，化學性質不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質（如氧氣、氯氣、
硫酸、硝酸等）起反應。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應。
（不穩定）
4.硅的工業制法
��； ； 。
5.用途
四、二氧化硅
1.物理性質和用途
2.化學性質 ；
3.硅酸鹽組成的表示方法
碳族元素 篇2
教學目標
知識技能：掌握原子結構特點；能推斷出單質及化合物性質的變化規律；加深對典型單質及其化合物的化學性質的理解。
能力培養：比較與鹵素、氧族元素、氮族元素性質的相似性和遞變性以及對碳及其化合物化學性質討論，培養學生抽象概括形成規律性認識的能力。通過實驗培養學生觀察能力、思維能力。使學生掌握非金屬元素單質及其化合物性質的學習方法。
科學思想：通過對弱酸的酸式鹽化學性質的討論，對學生進行辯證唯物主義教育。
科學品質：組織討論，激發學生求知欲，體驗學習樂趣。
科學方法：觀察、實驗和科學抽象。
重點難點
重點：性質的遞變規律。碳及其化合物的化學性質。
難點：碳酸的酸式鹽與強酸和強堿的反應。
教學過程
教 師 活 動
學 生 活 動
提問
有人提出：現代化學是以碳和硅為首的化學，你知道哪些有關碳硅及其化合物的知識？（見附1）
舉例。
板書
提問
講解
板書
第一節
一、
1.結構特點
畫出C、Si的原子結構示意圖和電子式，比較它們的相似與不同。
對學生的回答給予正確的評價，重復正確答案后板書。
相似點：最外層4e。
不同點：核電荷數、電子層數、原子半徑。
一學生到黑板上板演，其余在草稿紙上寫。
比較C、Si原子結構的異同。
板書
投影
組織討論
2.性質變化規律
指導學生閱讀課本1~2頁，總結規律，填寫下表：
�。ㄒ姼�2）
從物質結構角度分析金剛石比晶體硅的熔點高的原因？
閱讀課文，總結規律，填表。
討論后回答：
都為原子晶體，但碳原子半徑比硅的小，碳原子間鍵長比硅的短，鍵能比硅的大，所以熔點高。
講解
實驗
板書
下面我們通過實驗比較碳和硅的非金屬性強弱。
Mg2Si和鹽酸反應
Mg2Si+4HCl=SiH4↑+2MgCl2
SiH4+2O2=SiO2+2H2O(自燃)
觀察、比較硅烷、甲烷的穩定性，確定非金屬性碳比硅強。
展示
講解
金剛石、石墨圖片，C60結構圖片，硅、錫、鉛實物樣品。
從上到下由非金屬遞變為金屬的趨勢非常明顯。C、Si、Ge、Sn元素的+4價穩定，而+4價的Pb有強氧化性，Pb的+2價穩定。
觀察、記憶：
C、Si：非金屬
Ge：金屬性比非金屬性強
Sn 、Pb：金屬
教 師 活 動
學 生 活 動
板書
講解
投影小結
二、碳及其化合物的性質
的代表物之一——碳及其化合物的知識我們已經學習過一部分下面分別討論和總結：CH4、C、CO、CO2的氧化性和還原性——從碳的化合價分析；CO2、Na2CO3的化學性質——從物質類別分析。
�。ㄒ姼�3）
分組討論、總結：
一組：CH4、C
二組：CO、CO2
三組：Na2CO3
�。ㄅe他反應實例）
實驗
練習
將CO2通入澄清石灰水中，當出現大量沉淀時暫停實驗。
繼續通入CO2至沉淀完全溶解。
將a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，討論a∶b為何值時：
產物為CaCO3、H2O____________
產物為Ca(HCO3)2____________
產物為CaCO3 、Ca(HCO3)2、H2O___________
觀察，寫出有關化學方程式：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
觀察，寫出有關化學方程式：
CaCO3+ CO2+H2O=Ca(HCO3)2
�。ㄒ粚W生黑板板書）
練習、討論。
a∶b=1∶1
a∶b=2∶1
1∶1< a∶b<2∶1
實驗
將上述實驗得到的清液分成兩份：
一份加入濃鹽酸。
一份加入澄清石灰水。
觀察并根據反應現象寫出有關化學方程式和離子方程式。
2HCl+ Ca(HCO3)2=CaCl2+2CO2↑+2H2O
Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2=2CaCO3↓+2H2O
OH +HCO3 +Ca =CaCO3↓+H2O
�。▋晌粚W生黑板板書）
討論后得出結論：
弱酸的酸式鹽既可以和強酸反應又可以和強堿反應。
小結提問
重要性質規律性變化的原因是什么？可從哪幾方面討論非金屬單質和化合物的化學性質？
的一些重要物理性質和化學性質發生規律性變化的原因，是它們的電子層和核電荷數的增加而引起的。
非金屬元素單質及化合物的化學性質可以從元素化合價和物質所屬類別入手分析。
作業
課本第2頁1、2題。
隨堂檢測
1.下列氣態氫化物中最不穩定的是_________。
A.CH4 B.SiH4 C.H2O D.HCl
2.將下列物質按酸性由強到弱的順序排列________________。
H2CO3、H2SiO3、HNO3、H3PO4。
3.將0.8molCO2通入含1molNaOH的溶液中，求反應后溶液中CO3 和HCO3 的物質的量之比。
隨堂檢測答案
1.SiH4 2.HNO3 H3PO4 H2CO3 H2SiO3 3. 1∶3
碳族元素 篇3
教學重點：碳族元素性質遞變規律
教學過程：
引入：我們在初中已經介紹了碳及其化合物的一些性質，請同學們先回憶一下，互相討論，然后請小組代表說明。
提出：我們在高中化學學習了一個非常重要的理論：元素周期律。它是指導我們學習元素化合物知識的工具�！拔恢�、結構、性質”三者之間有著緊密的聯系。
展示：碳族元素在周期表中的位置。
閱讀思考：1.碳族元素在原子結構上的共同點和不同點？2.根據所學的元素周期律知識，試推斷碳族元素性質變化的一些規律。
展示圖片：碳、硅、鍺、錫、鉛等元素原子結構特征，要求學生畫出它們的原子結構示意圖。
師生歸納：原子結構的相同點和不同點。
展示：碳族元素單質的顏色和狀態的圖片。
學生完成碳族元素性質遞變的表格，教師講評訂正。
小結：碳族元素性質的遞變規律。
思考：1.為什么碳族元素容易形成共價化合物？2.為什么單質熔點的變化是從低→高→低？（其中第二個問題教師可以根據本班實際情況決定取舍。）
解釋：事物發展往往是由量變產生質變。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充分說明了這一點。同時還告訴我們金屬和非金屬之間沒有絕對界限。
提出：根據元素周期律的知識，pb的金屬性鉍sn強，而在金屬活動順序中，sn的活動性比pb強，這是否矛盾呢？
教師解釋：前者是干態時失電子能力。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：
1.下列關于碳族元素的敘述中，正確的是（ ）
�。╝）最外層上有2個電子 （b）主要化合價均為+2、+4
（c）穩定化合價均為+4（d）不易形成離子化合物
2.下列氣態氫化物最不穩定的是（ ）
�。╝） ph3 （b）h2s （c）hcl （d）sih4
3.最近科學家制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結構，化學式為c60。下列說法正確的是（ ）
�。╝）c60是一種新型的化合物
�。╞）c60和石墨都是碳的同素異形體
�。╟）c60中含有離子鍵
�。╠）c60的式量為720
4.某元素位于元素周期性表的a族，它是良好的半導體材料，其金屬性比非金屬性強，所以通常認為它是金屬，此元素可能是
（a） si （b） ge （c） sn （d） pb
5.下列有關碳族元素的敘述中，不正確的是（ ）
�。╝）碳族元素易形成共價化合物
�。╞）碳族元素最高價氧化物均易溶于水
�。╟）碳族元素中硅和鍺可作半導體材料
（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.d 2.d 3.b、c 4.b 5.b、d
知識小結：小結全課的重點內容
課后作業：練習題：
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）試根據化合價規則對 用上述兩種形式表示組成，其氧化物形式應為______，其鹽的形式應為______。
（2）已知鉛的＋2價化合物是穩定的，則鉛的＋4價化合物應具有較強的氧化性。 與濃鹽酸可發生氧化還原反應生成 。試寫出 與濃鹽酸發生反應的化學方程式。
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 。 ，與鹽酸的反應可理解為
和 。
答案：（1） ；
�。�2）
遷移點撥：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，則這種化合物的化學式為______。
答案： 或 。
板書設計：
一、原子結構
相同點：最外層電子數均為4個
不同點：從c到pb電子層數、原子半徑依次增大
二、元素性質
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
遞變規律（從c 到pb）：金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。
教案點評：
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，在高中化學中主要研究的是非金屬元素。本節教學從原子結構入手，設置問題，引導學生思考，使學生在元素周期律的基礎上進一步加深對同主族元素性質遞變的理解。
碳族元素 篇4
硅·碳族元素
第一節 碳族元素 [1]
第二節 硅及其重要化合物 [2]
第三節 硅酸鹽工業簡述 [1]
第一節碳族元素
一。教學目的要求
運用物質結構和元素周期律的知識，掌握碳族元素的特點和一些重要性質的遞變規律。
二。教學重點
碳族元素的性質及其遞變規律。
[教學過程 ]
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4個，據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，氣態氧化物分子式為RH4，其穩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，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 硅及其重要化合價
一、教學的目的要求
1·認識硅和SiO2的結構性質用途。
2·了解原硅酸、硅酸的組成和性質。
初步了解幾種硅酸鹽的組成和用途。
二、教學重點
硅和二氧化硅的晶體結構和性質。
三、教學過程
�。ü韬投趸璧木w結構和性質。）
指導學生看書P100~104
提問：
1·為什么硅和金剛石的硬度較大？熔沸點較高？
2·為什么晶體硅在硬度、熔沸點方面都不如金剛石？
3·二氧化碳和二氧化硅在性質上、結構上有什么不同？
[講]一、硅
�。ㄒ唬┕韬徒饎偸紝儆谠泳w，但是它們的硬度和熔沸點又不同。
投影： 鍵能 熔點 沸點 硬度
金剛石 C－C 83千卡/摩爾 3350℃ 4828℃ 10
晶體硅 Si－Si43千卡/摩爾 1410℃ 2355℃ 7
從表中數據可以看出，金剛石比晶體硅的鍵能大，因此金剛石的熔沸點比晶體硅的熔沸點高，金剛石的硬度比晶體硅的硬度大。
�。ǘ┗瘜W性質
1。碳、硅能和氧氣反應
C＋O2＝CO2
Si＋O2＝SiO2
2。硅和強堿反應
Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2
3。碳和硅反應生成碳化硅SiC
SiC是原子晶體，硬度大。
�。ㄈ┘児璧闹迫�
SiO2＋2C＝Si＋2CO2↑
粗硅
Si＋2Cl2＝SiCl4 四氯化硅
SiCl4＋2H2＝Si＋4HCl
二、二氧化硅
�。ㄒ唬┐虺鱿铝型队�，得到結論：
（二）化學性質：
1。和堿性氧化物反應
SiO2＋CaO＝CaSiO3
2。和堿反應
SiO2＋2NaOH＝NaSiO3＋H2O
3。和HF反應
SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O 玻璃繪圖
提問：如何用實驗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
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。硅酸鹽
Na2SiO3 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 （Na2O·SiO2）
鎂橄欖石：Mg2SiO4（2MgO·SiO2）
高嶺石：Al2（SiO5）·（OH）4
�。ˋl2O3·2SiO2·2H2O）
第三節、硅酸鹽工業簡述
教學目的：
使學生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生產水泥、玻璃的簡單原理。
教學重點：
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化學反應原理。
教學過程 ：
指導學生看書，學生回答。板書如下：
1。水泥
1〉普通水泥的主要原料
石灰石 CaCO3
粘土 Al2O3·2SiO2·2H2O
2〉生產過程：
先磨，后燒，再磨（二磨一燒）
發生復雜的物理化學變化。
3〉主要成分：
硅酸三鈣、 硅酸二鈣、 鋁酸三鈣
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
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
Na2CO3＋SiO2＝Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2↑
3〉普通玻璃的主要成分
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
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 呈藍白色
Ca2O 呈紅色
二氧化碳
二氧化硅
結構
分子晶體190千卡/mol
原子晶體88千卡/mol
色態
無色
白色
物理
熔點
－57℃
1723℃
性質
沸點
－79℃ 升華
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
難溶
碳族元素 篇5
高一化學碳族元素方程式：
sio2 + 2naoh == na2sio3 + h2o si + o2 == sio2↑(加熱)
sio2 + 2c == si + 2co↑(高溫) sio2 + cao == casio3 (高溫)
c +2cl2 == ccl4 (加熱) c + si == sic (高溫)
2h2so4(濃)+ c == co2↑ + 2h2o + 2so2↑ 加熱
c + 4hno3(濃)== co2↑ + 4no2↑ + 2h2o
sio2 + 4hf == sif4 + h2o 制磨砂玻璃
naco3 + sio2 == na2sio3 + co2↑
caco3 + sio2 == casio3 + co2↑ 此二者需高溫，為制造玻璃的步驟
金剛石、晶體硅：原子晶體 石墨：混合晶體
別稱總結
苛性鈉naoh 純堿、蘇打na2co3 小蘇打nahco3 漂白粉ca(clo)2
堿石灰cao、naoh的混合物 石膏caso4"2h2o 生石膏2caso4"h2o
高嶺石al2(si2o5)(oh)4 石英sio2
碳族元素 篇6
硅及其重要的化合物
教學目標 知識技能：在學習碳族元素知識的基礎上，進一步認識硅的晶體結構、性質和用途。 能力培養：通過聯系碳的已學知識來學習硅的新知識，有助于培養學生對新舊知識進行歸納比較的邏輯思維能力；通過金剛石的結構，培養學生的空間想像能力。 科學思想：通過定量和定性分析，認訓晶體類型與晶體主要物理性質的關系。進一步滲透結構決定性質的觀點。 科學品質：在學生從書本和課堂汲取知識的同時，介紹我國古仿科學家的重大發明和當代國內外的新技術、新成果。在大量的直觀感性材料的陪襯下，使化學學習不再使人感到枯燥乏味而是生動有趣；為學生構架一座從書本知識到現代科技知識和生活實際的橋梁。有助于學生開闊眼界，提高科技文化素養。理解更多的現代相關科學理論與技術。 科學方法：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，進行“觀察方法”這一自然科學方法的指導。重點難點 理解掌握晶體微粒種類及其相互間作用力與晶體類型關系；晶體類型與晶體主要物理性質的關系；掌握理論知識指導學習硅元素性質知識的方法；培養空間想像能力，會把平面圖想像成空間結構，又能把空產結構表示在平面圖上。教學過程
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引言
展示
講述
展示中國譽稱“瓷國”。陶瓷是我中華民族一項最偉大的創造，具有悠久而輝煌的歷史。原始陶器大約是1萬年前出現在中國�！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志，秦兵馬俑的制造展示了當時制陶規模和高超的動手術與藝術水平。秦兵馬俑圖片或錄像。瓷器在東漢晚期發明，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。
設問
展示
講解你能否舉出在現代社會中含硅元素的無機非金屬材料嗎？體現現代文明的無機非金屬材料的圖片，如：加上“硅窗”的保鮮袋，超導材料，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展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在現代電子，航空航天，敏感材料，超導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的領先地位，再創中國材料科學的輝煌。回答：含硅元素的無機非金屬材料有用于制造電腦的半導體材料如晶體管、集成電路，用于信息傳遞的光導纖維。玻璃、水泥以及超導材料等到。聯想我國古代歷史發明的輝煌的同時，了解當代國內外新技術，新成果，以及我們與世界先進水平的差距。
設問
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，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。在宇宙范圍內的存量不清楚。
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設問閱讀課本第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明了玻璃。而人類真正認識硅元素是在1823年由瑞典化學家貝采利烏斯用金屬鉀還原四氟化硅時獲得單質硅的。硅晶體樣品或彩圖。請同學描述一下單質硅的色態？閱讀后歸納課本內容并回答：在自然界中無單質形式存在的硅，只有化合態硅。硅是構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
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投影提問在當今時代人們已能通過儀器觀察一些物質的原子排列狀況，1990年美國等少數國家首先在-296℃的低溫下移動了原子。1993年中國生物學院真空物理實驗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）硅晶體結構平面圖。1.畫出平面圖中硅晶體的最小結構單元。2.畫出最小結構單元的立體結構示意圖。金剛石晶體球棍模型在金剛石和硅晶體結構中，由碳原子或硅原子直接相連形成的最小環上有_____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：最小的碳原子環上有6個碳原子。同樣最小的硅原子環上有6個硅原子。鍵角均為109°18′
投影 鍵長鍵能 晶體硅2.35×10 m222kj/mol金剛石1.55×10 m345kj/mol
提問通過以上對硅晶體與金剛石晶體結構的對比，請你分析一下結構對它們主要物理性質的影響？回答：硅晶體與金剛石同屬原子晶體，均為四面體結構，并向空間無限伸展成空間網狀結構。它們的物理性質特點為硬度大，熔、沸點高。但金剛石的鍵長短，鍵能大，所以其硬度，熔、沸點高于晶體硅。
c n o si設問
總結晶體硅、金剛石、二氧化硅、碳化硅同屬原子晶體，請同學們討論一下這四種晶體的熔、沸點高低順序？晶體硅的物理性質：1.硅的熔、沸點高，硬度大。2.由于硅原子半徑大外層電子受核引力較小，因而是具有一定導電能力的半導體。與處于兩性線附近的鍺一樣，是重要的半導體材料。討論思路：1.構成原子晶體的微粒為原子；2.晶體內結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。得出結論：原子半徑： si>c>o鍵長：c—c<si—o<si—c<si—si鍵能：c—c>si—o>si—c>si—si熔沸點：金剛石>二氧化硅>碳化硅>晶體硅
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歸納總結我們知道，碳在常溫下化學性質很穩定，在高溫下能跟氧氣等物質反應。下面請同學們根據所學碳以及元素周期律知識，討論歸納出一些硅的化學性質？碳、硅化學性質對比表（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。在化學性質上的相似點：常溫時性質穩定，加熱時可與o2、cl2、h2等許多非金屬反應。碳和硅都具有還原性。硅可用做煉鋼時的脫氧劑。不同點：sih4不如ch4穩定。硅可與氯氣直接反應，碳不能與氯氣直接反應，硅，的非金屬性比碳弱。另外硅在常溫下可與氫氟酸、強堿反應，碳則不能。學生可能的回答：1.硅、碳同屬ⅳa元素，最外電子層有4個電子。所以硅的化學性質與碳相似。容易形成共價化合物。2.也可發生的反應。si+o2 sio2將碳、硅化學性質對比表記錄于筆記中。
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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，得液態不純的四氯化硅，經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反應方程式？根據所講的知識寫出化學反應方程式：2c+sio2 si+2co↑si+2cl2 sicl4sicl4+2h2 si↓+4hcl
板書
投影
講述
小結五、硅的用途硅的應用樹狀圖（或用電腦制作的課件來代替）。（見附3）在科學家們的努力下，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沖刺，多少奇跡展現眼前。到尋時新材料的研制和生產就像《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。指導學生歸納本節內容。觀察與思考。 回憶本節課所學內容，師生共同總結。 隨堂檢測1.在反應3c+sio2 sic+2co↑中，氧化劑與還原劑的物質的量之比是 a.1∶3 b.3∶1 c.2∶1 d.1∶2xyz2.某晶體一個晶胞如右圖為立方體型，8個頂點為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）
教學目標 知識技能：讓學生理解二氧化硅的晶體結構，掌握二氧化硅的化學性質了解其用途；并對硅酸的組成、性質及硅酸鹽的組成和用途形成初步的認識；培養學生一定的操作技能。 能力目標：培養學生的閱讀能力、自學能力；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。 科學思想：通過二氧化硅和硅酸鈉知識的學習，培養學生樹立物質“結構、性質與用途”間關系。 科學品質：通過展示水晶樣品和二氧化硅的結構模型，讓學生感受到化學世界里美的感染與激勵，激發學生的求知欲和學習興趣；通過對二氧化硅和硅酸鹽用途的討論，讓學生體會到化學與社會的緊密聯系，增強學生學習化學的情感需要；通過對聯國陶瓷發展史的討論，激發學生的愛國熱情。 科學方法：培養學生學會由結構入手認識性質，由性質認識用途的方法；由模型入手認識微觀結構的方法；能表格來處理資料等科學方法。重點難點 二氧化硅的結構和化學性質；培養學生的自學能力和對比分析的能力；培養學生學會由結構入手認識性質，由性質認識用途的方法；培養學生用表格處理資料的科學方法。教學過程
教 師 活 動
學 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存在。你能寫出一些硅的化合物的化學式嗎？這節課我們就來學習硅的化合物的有關知識，先乍二氧化硅的結構及性質。二、二氧化硅寫出上些含硅化合物的化學式：sio2、na2sio3、h2sio3
設問你知道研究物質的性質有哪些常用方法？對于二氧化硅可采用其中的什么方法？分組討論。紛紛說出前面學習中用過的方法。討論后說出可用“通過結構認識性質”的方法，同時又與二氧化碳對比進行研究。
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怎樣？一塊水晶樣品，讓學生觀察后描述。指導學生對比后填寫表1-1中的物理性質。表1（見附1）描述二氧化硅，填寫表1中物理性質中的內容。一學生寫在投影片上。
設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有如此大的差異？請閱闈課本第5~6頁二氧化硅的結構部分，填寫表1-1中二、三兩欄。回答：結構不同。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。
設問
軟件演示二氧化硅晶體的空間結構如何？如何理解二氧化硅的化學式為sio2？ 二氧化硅晶體的結構模型。觀看后回答：sio2晶體是立體網狀結構。在sio2晶體里，每個si周圍結合四個o，同時每個o與兩個si相結合，在sio2晶體中原子個數比為1∶2，因此用“sio2”這個式子表示二氧化硅晶體的組成。
教師活動學生活動
設問聯系二氧化碳化學性質，設想酸性氧化物二氧化硅可能會有哪些化學性質？回憶co2的化學性質：思考后回答：sio2的化學性質為能與強堿反應，又能與堿性氧化物反應。
指導閱讀請閱讀課本第6頁化學性質部分后填寫有關sio2 、co2的化學方程式。閱讀后填寫化學方程式。一學生寫在投影片上。
設問
投影比較二氧化硅和二氧化碳在化學性質上的異同點。二者化學性質上的異同點。（見附1）對比后回答異同點。
設問為什么二者與堿性氧化物反應時條件有差異？思考后回答：二氧化硅為原子晶體，且si—o鍵鍵能大。
設問二氧化硅的性質決定它有什么用途？指導學生閱讀課本第7頁用途部分。二氧化硅還有哪些用途？分組討論。閱讀后小結二氧化硅的用途。小組討論后發言：可用于光導纖維、制寶石、制單晶硅、制玻璃等。
板書
設問
演示三、硅酸 硅酸鹽1.硅酸實驗室如何制得硅酸？將1∶2的hcl滴入飽和na2sio3溶液中，觀察現象。回答：可用h2so4、hcl、h2co3與硅酸鹽反應。觀察記錄實驗現象：產生白色膠狀沉淀。
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定，易失部分水變成白色粉未狀的硅酸，所以sio2對應的水化物有兩種。根據性質填寫原硅酸、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化。填寫表2中的內容。一學生寫在投影片上。
設問硅酸與碳酸相比哪種物質的酸性強？其理論依據是什么？ 如何通過實驗加以驗證？思考后回答：碳酸強，因為同主族元素從上至下最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸減弱。 回答：向na2sio3溶液中通入co2氣體。
指導實驗驗證碳酸比硅酸酸性強。演示：向na2sio3溶液中通入co2氣體，其他學生觀察記錄現象。
講解
板書
設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合而成的各種酸所對應的鹽。
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
板書實驗室里用于制h2sio3，工業上可制成硅酸凝膠，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。
設問
演示na2sio3還有哪些用途？請觀察以下幾個實驗現象。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 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。
設問
板書由這幾個實驗事實說明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，結構復雜，為了方便記憶和計算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成。書寫順序為：金屬氧化物、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律。
設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，一學生寫在投影片上。na2o·sio22mgo·sio2al2o3·2sio2·2h2o
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，但目前發展狀況不容樂觀，還需各位作出不懈努力，宏揚民族文化精髓。紛紛說出自己的看法：見效是中國人發明并最早使用，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
設問請大家小結本節課的知識重點。在這節課中，你我對化學與社會間的關系有什么認識？思考后回答：二氧化硅的結構及其化學性質�；卮穑夯瘜W與社會的關系很緊密，社會的進步離不開化學的發展。
作業課本第9頁第4、5、6題。 隨堂檢測1.你學過的原子晶體有哪些？其中屬于化合物的是什么？2.用化學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.cacl2 b.ca(clo)2 c.na2sio3 d.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+h2o3.（a）（b）
碳族元素 篇7
第15講 碳族元素 無機非金屬材料
考點1 碳族元素
1.碳族元素的化合價
碳族元素常見化合價為+2和+4，其中碳、硅、鍺、錫的 價化合物較穩定，而鉛的 價化合物穩定。由氧化還原反應的化合價升降來研究碳族元素的物質，其性質規律如下：
�。�1）碳族元素的單質以 為主，如碳、硅都被氧氣氧化。碳作還原劑，溫度越高，還原性 ，高溫時碳可還原氧化銅。錫、鉛都能與鹽酸反應置換出氫氣等。
�。�2） 價化合物有還原性。如co高溫時能還原某些金屬氧化物（fe2o3、cuo等）。
�。�3） 價化合物有氧化性。如co2和碳高溫下反應生成co，pbo2在化學反應中是強氧化劑等。
2.除去co、co2氣體中混有的雜質（括號內為雜質）
�。�1）co(co2) ：通過盛有的 洗氣瓶。
（2）co2(co)：通過盛放 的硬質玻璃官。
�。�3）co2(o2)：通過盛放 的硬質玻璃管。
�。�4）co2(so2)：通過 或 。
�。�5）co2(hcl)：通過 。
�。�6）co2(h2s)：通過 。
[例1]（XX年山東）下圖所示為常見氣體制備、分離、干爆和性質驗證的部分儀器裝置（加熱設備及夾持固定裝置均略去），請根據要求完成下列各題（儀器裝置可任意選用，必要時可重復選擇，a、b為活塞）。
（1）若氣體入口通入co和co2的混合氣體，e內放置cuo，選擇裝置獲得純凈干燥的co，并驗證其還原性及氧化產物，所選裝置的連接順序為 （填代號）。能驗證co氧化產物的現象是 。
（2）停止co和co2混合氣體的通入，e內放置na2o2，按a→e→d→b→h裝置順序制取純凈干燥的o2，并用o2氧化乙醇。此時，活塞a應 ，活塞b應 。需要加熱的儀器裝置有 （填代號），m中反應的化學方程式為 。
�。�3）若氣體入口改通空氣，分液漏斗內改改加濃氨水，圓地燒瓶內改加 naoh 固體，e內裝有鉑鐒合金網，按a→g→e→d裝置程序制取干燥氧氣，并驗證氨的某些性質。
①裝置a中能產生氨氣的原因有： 。
②實驗中觀察到e內有紅棕色氣體現出，證明氨氣具有 性。
[解析]（1）根據實驗要求，a裝置中通入的氣體為co和co2的混合氣，在a中，co2 被氫氧化鈉吸收，若要獲得純凈干燥的co，需要選取裝置c，證明co2 被除盡，然后通過盛有濃硫酸的b除去水蒸氣，要驗證co的還原性，需要裝有cuo的裝置e，驗證co的氧化產物co2 ，還需要裝置c，最后需要f除去為反應的co。所選裝置的連接順序是acbecf，能驗證co的氧化產物的實驗現象是：ab之間的c裝置中溶液保持澄清，ef之間的c裝置中溶液變渾濁。
�。�2）停止通入co和co2 的混合氣體，需要關閉活塞a，然后打開活塞b，此時稀硫酸與碳酸鈉溶液（co2 與naoh反應生成的）反應，反應生成的co2氣體進入e中，并與 與na2o2反應產生氧氣，氧氣通過d除去可能存在的co2，通過b除去水蒸氣，得到純凈干燥的氧氣，氧氣氧化乙醇的條件是需要加熱且有銅做催化劑，因此需要加熱k使乙醇揮發，并且加熱m，使氧氣與乙醇蒸氣反應，反應的化學方程式是：2ch3ch2oh+o2
2ch3cho+2h2o。
（3）氫氧化鈉固體易吸水并且在溶于水時放出大量的熱，氫氧化鈉溶于水后溶液中的oh—的濃度增大，這些因素均能濃氨水中的化學平衡：nh3＋h2o nh3•h2o nh4+＋oh-向逆反應方向移動，使濃氨水中的氨氣放出。根據常識可以判斷出在e中出現的紅棕色氣體應該是no2，由氨氣和no2中氮元素的化合價可以判斷氨氣被氧化生成no2 氨氣體現出的是還原性。
【答案】（1）acbecf ab之間的c裝置中溶液保持澄清，ef之同的c裝置中溶液變渾濁 （2）關閉 打開 k m 2ch3ch2oh＋o2 2ch3cho＋2h2o
（3）①氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氧氧化鈉吸水，促使氨放出；氫氧化鈉電離出的oh-增大了氨水中oh-濃度，促使氨水電離平衡左移，導致氨氣放出。②還原
【方法技巧】本題得分的關鍵是應明確實驗目的：證明混合氣體中有co和h2。要想達到目的，只能利用它們的還原性將之轉化為co2和h2o來檢驗，同時又要防止co2和水蒸氣的干擾，所以，用co和h2還原cuo之前，必須首先除去co2和水蒸氣。本題應先解決第（4）問。
考點2 碳酸鹽性質的一般規律
1.溶解性規律：堿金屬的正鹽溶解度 酸式鹽（如：na2co3 nahco3）；堿土金屬（第ⅱa族）的正鹽溶解度 酸式鹽〔如：caco3 ca(hco3)2〕。
2.穩定性：難溶性的碳酸鹽、(nh4)2co3及酸式鹽受熱 ；可溶性的碳酸鹽較穩定，受熱 ；一般來說：穩定性大小順序為正鹽 酸式鹽。
3.酸式鹽與堿反應時的產物要根據相對用量判斷。如在ca(hco3)2溶液中滴加naoh溶液：ca(hco3)2+naoh （naoh少量）
ca(hco3)2+2naoh （naoh過量）
4.co32-和hco3-的檢驗
（1）co32-的檢驗方法：向待檢溶液中滴加過量的 溶液，生成 ，再加入
，白色沉淀又溶解，且生成無色、無味的氣體，則檢得溶液中有co32-。
（2）hco3-的檢驗方法：向待檢溶液中滴加足量的 的可溶性鹽溶液，若無明顯現象，再向溶液中加入足量的 （如 等）溶液，溶液中逸出無色、無味的氣體，則待檢溶液中有hco3-。
[特別提醒]：①檢驗co32-：試劑cacl2溶液也可用ca(no3)2、bacl2、ba(no3)2等的溶液代替，但不可用ca(oh)2溶液或ba(oh)2溶液，原因是無法排除hco3-的干擾。②檢驗hco3-：ca2+或ba2+的溶液不可用ca(oh)2溶液或ba(oh)2溶液，原因是oh-將hco3-轉化為co32-；加酸后要通過氣體的氣味排除hso3-的干擾。
[例2]（XX年上海理綜）（1）鐘乳石和石筍的主要成分是碳酸鈣，其形成過程如右圖所示。隨著旅游人數的增加，潮濕溶洞中的鐘乳石和石筍受到二氧化碳侵蝕，其化學方程式為：__________________________________。
（2）某學生提出一個修復溶洞底部受損石筍的研究方案，由以下五步組成，正確的實驗步驟依次是__________。
①將盛有堿溶液的容器置于石筍的上部 ②配制一定濃度的堿溶液 ③選擇合適的堿 ④調節堿溶液下滴的速度 ⑤觀察石筍表面復原情況
[解析]從圖可見，石筍受損是由于地表水中溶有co2，co2可溶解石筍，生成ca(hco3)2，而ca(hco3)2在受熱的情況下會分解生成caco3，形成鐘乳石和石筍。修復溶洞底部受損的石筍應用能與ca(hco3)2反應的堿。故實驗的第一步是選擇合適的堿，再配制一定濃度的堿溶液后進行修復操作①④⑤。
【答案】（1）caco3＋co2 + h2o ca(hco3)2 （2）③②①④⑤
【誤區警示】認為應先觀察石筍表面復原情況，根據石筍表面復原情況調節堿溶液下滴的速度，易將④和⑤搞反。
考點3 硅及其化合物的特性
1.si的還原性大于c，但c卻能在高溫下還原出si：2c＋sio2
2.非金屬單質跟堿液作用一般無h2放出，但si卻放出h2：si＋2na2oh＋h2o＝
3.非金屬單質一般不跟非氧化性酸作用，但si能與hf作用：si+4hf＝
4.非金屬單質一般為非導體，但si為 。
5.sio2是h2sio3的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備h2sio3。
6.非金屬氧化物的熔沸點一般較低，但sio2的熔沸點卻 。
7.酸性氧化物一般不與酸作用，但sio2能跟hf作用：sio2＋4hf＝
8.無機酸一般易溶于水，h2sio3卻難溶于水。
9.因碳酸的酸性強于硅酸，所以在na2sio3溶液中通入co2能發生下列反應：na2sio3
+co2+h2o＝ ，但在高溫下2na2co3+sio2 也能發生。
10.na2sio3的水溶液稱水玻璃，但它與玻璃的成分大不相同，硅酸鈉水溶液（即水玻璃）俗稱 ，但它卻是 的溶液，并不是 溶液。
[特別提醒]：硅與氫氧化鈉溶液反應時，實際上是水被分解了，堿的存在只是起了加速作用，其過程可認為：si＋3h2o＝h2sio3＋2h2↑，h2sio3＋2naoh＝na2sio3＋2h2o。顯然，si失去電子，是還原劑；h2o中的h得到電子，h2o是氧化劑；naoh既不是氧化劑，又不是還原劑，它只是反應物而已。綜合上述兩個反應得到總化學方程式：si＋2naoh＋h2o＝na2sio3＋2h2↑。
[例3]能說明常溫下二氧化硅是很堅硬的固體而二氧化碳是氣體的原因是 （ ）
a.硅的非金屬性比碳的活潑
b.二氧化硅中硅氧鍵的類型和二氧化碳中碳氧鍵不同
c.硅氧鍵的鍵能比碳氧鍵的鍵能大得多
d.二氧化硅晶體類型和二氧化碳晶體不同
[解析]本題比較兩種晶體的物理性質，應該從晶體所屬類別入手。由于sio2是一種空間網狀結構的原子晶體，而co2是靠分子間作用力結合在一起的分子晶體，因此sio2晶體的熔沸點高、硬度大，而二氧化碳的熔沸點低。
【答案】d
【誤區警示】對兩種晶體結構認識模糊以及對物理性質差異原因的認識不清，而認為sio2和co2屬于同主族元素的兩種化合物，對應的晶體類型相同，性質上的差異應該在于二氧化硅中硅氧鍵和二氧化碳中碳氧鍵間類型和鍵能的差異。從而錯選b、c。
考點4 無機非金屬材料
1.傳統無機非金屬材料——水泥和玻璃的生產方法
硅酸鹽產品 水泥 玻璃
主要設備 水泥回轉窯 玻璃窯
原料 石灰石和粘土 純堿、石灰石、石英(過量)
反應原理 復雜的物理-化學變化 na2co3+sio2 na2sio3+co2↑
caco3+sio2 casio3+co2↑
主要成份
反應條件
2.新型無機非金屬材料
新開發利用的無機非金屬材料主要有氮化硅（si3n4)、剛玉（al2o3）等陶瓷，碳化硼、光導纖維(主要成分是sio2)等，這些材料具有特殊結構、特殊功能。
傳統非金屬材料具有抗腐蝕、耐高溫等許多優點，但質脆，耐熱沖擊差。
新型非金屬材料繼承了傳統非金屬材料的優點，并克服了缺點，主要具有以下特性：①
��；② ；③ ；④ 。
[特別提醒]：復雜硅酸鹽可以看成堿性氧化物和酸性氧化物所組成的復雜化合物，因此可以改寫為amxoy•bsio2•ch2o的方式（具體順序是：堿性氧化物•兩性氧化物•酸性氧化物•水），如硅酸鈣：3cao•sio2、鋁酸三鈣：3cao•al2o3；高嶺土：al2o3•2sio2•2h2o。
[例4]（XX屆南通市第一次調研測試）漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發現其自然存在的記載。20世紀80年代科學家進行超導材料研究時，偶然發現其成分為紫色的硅酸銅鋇（化學式：bacusi2ox，cu為＋2價），下列有關“漢紫”的說法中不正確是 （ ）
a.用鹽的形式表示：basio3•cusio3 b.用氧化物形式表示：bao•cuo•2sio2
c.易溶于強酸、強堿 d.性質穩定，不易褪色
[解析]根據化合物中正負化合價的代數和等于零可知，a、b正確。硅酸鹽只溶于強酸不溶于強堿，c錯。從題給信息：漢代器物上的顏料“漢紫”可知“漢紫”性質穩定，不易褪色，d正確。
【答案】c
參考答案
考點1 碳族元素
1.+4 +2 （1）還原性 越強 （2）＋2 （3）+4
2.（1）澄清石灰水 （2）灼熱cuo （3）灼熱銅網 （4）飽和nahco3溶液 酸性kmno4溶液 （5）飽和nahco3溶液 （6）cuso4溶液
考點2 碳酸鹽性質的一般規律
1.大于 ＞ 小于 ＜ 2.易分解 難分解 ＞
3.caco3↓+nahco3+h2o caco3↓+na2co3+2h2o
4.（1）cacl2 白色沉淀 稀鹽酸或稀硝酸 ca2+或ba2+ 酸 鹽酸、硝酸、醋酸
考點3 硅及其化合物的特性
1.si＋2co↑ 2.na2sio3＋2h2↑ 3.sif4↑+h2↑ 4.半導體 6.很高
7.sif4↑＋h2o 9.na2co3+h2sio3↓ na2sio3+co2↑ 10.泡花堿 鹽 堿
考點4 無機非金屬材料
1.3cao•sio2、2 cao•sio2、3cao•al2o3 na2sio3、casio3、sio2 高溫 高溫
2.能承受高溫 具有電學特性 具有光學特性 具有生物功能
碳族元素 篇8
第一節 碳族元素 [1]
第二節 硅及其重要化合物 [2]
第三節 硅酸鹽工業簡述 [1]
第一節碳族元素
一。教學目的要求
運用物質結構和元素周期律的知識，掌握碳族元素的特點和一些重要性質的遞變規律。
二。教學重點
碳族元素的性質及其遞變規律。
[教學過程 ]
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4個，據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，氣態氧化物分子式為RH4，其穩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，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 硅及其重要化合價
一、教學的目的要求
1·認識硅和SiO2的結構性質用途。
2·了解原硅酸、硅酸的組成和性質。
初步了解幾種硅酸鹽的組成和用途。
二、教學重點
硅和二氧化硅的晶體結構和性質。
三、教學過程
（硅和二氧化硅的晶體結構和性質。）
指導學生看書P100~104
提問：
1·為什么硅和金剛石的硬度較大？熔沸點較高？
2·為什么晶體硅在硬度、熔沸點方面都不如金剛石？
3·二氧化碳和二氧化硅在性質上、結構上有什么不同？
[講]一、硅
�。ㄒ唬┕韬徒饎偸紝儆谠泳w，但是它們的硬度和熔沸點又不同。
投影： 鍵能 熔點 沸點 硬度
金剛石 C－C 83千卡/摩爾 3350℃ 4828℃ 10
晶體硅 Si－Si43千卡/摩爾 1410℃ 2355℃ 7
從表中數據可以看出，金剛石比晶體硅的鍵能大，因此金剛石的熔沸點比晶體硅的熔沸點高，金剛石的硬度比晶體硅的硬度大。
（二）化學性質
1。碳、硅能和氧氣反應
C＋O2＝CO2
Si＋O2＝SiO2
2。硅和強堿反應
Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2
3。碳和硅反應生成碳化硅SiC
SiC是原子晶體，硬度大。
�。ㄈ┘児璧闹迫�
SiO2＋2C＝Si＋2CO2↑
粗硅
Si＋2Cl2＝SiCl4 四氯化硅
SiCl4＋2H2＝Si＋4HCl
二、二氧化硅
�。ㄒ唬┐虺鱿铝型队�，得到結論：
�。ǘ┗瘜W性質：
1。和堿性氧化物反應
SiO2＋CaO＝CaSiO3
2。和堿反應
SiO2＋2NaOH＝NaSiO3＋H2O
3。和HF反應
SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O 玻璃繪圖
提問：如何用實驗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
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。硅酸鹽
Na2SiO3 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 （Na2O·SiO2）
鎂橄欖石：Mg2SiO4（2MgO·SiO2）
高嶺石：Al2（SiO5）·（OH）4
（Al2O3·2SiO2·2H2O）
第三節、硅酸鹽工業簡述
教學目的：
使學生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生產水泥、玻璃的簡單原理。
教學重點：
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化學反應原理。
教學過程 ：
指導學生看書，學生回答。板書如下：
1。水泥
1〉普通水泥的主要原料
石灰石 CaCO3
粘土 Al2O3·2SiO2·2H2O
2〉生產過程：
先磨，后燒，再磨（二磨一燒）
發生復雜的物理化學變化。
3〉主要成分：
硅酸三鈣、 硅酸二鈣、 鋁酸三鈣
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
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
Na2CO3＋SiO2＝Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2↑
3〉普通玻璃的主要成分
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
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 呈藍白色
Ca2O 呈紅色
二氧化碳
二氧化硅
結構
分子晶體190千卡/mol
原子晶體88千卡/mol
色態
無色
白色
物理
熔點
�。�57℃
1723℃
性質
沸點
�。�79℃ 升華
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
難溶