[高一化學(xué)教案][碳族元素硅][中等職業(yè)教育]

1、山東鋁業(yè)職業(yè)學(xué)院課程：化學(xué)_課次：26課型：面授 第 三 章第 四 節(jié)課題：碳族元素，硅 教學(xué)目的：掌握碳族元素的相似性和化學(xué)性質(zhì)遞變規(guī)律 了解硅和硅的性質(zhì)重點、難點:教法設(shè)計: 啟發(fā)、誘導(dǎo)、閱讀、討論、練習(xí)、探究教具（掛圖）使用：作業(yè)布置:授課班級11連讀一班11連讀二班授課日期2012-5-102012-5-8授課節(jié)次9、109、10年 月 日課后小節(jié):備課內(nèi)谷【復(fù)習(xí)】1氮族元素包含哪幾種元素?2N2分子的是靠什么化學(xué)鍵結(jié)合的， 連個N原子之間有幾個 共用電子對？3氮氧化合物一共有幾種？4氨氣有什么主要的化學(xué)性質(zhì)？銨鹽又有什么性質(zhì)？5硝酸有哪些特殊的性質(zhì)？第四節(jié) 第一次課：碳族元素、硅【引

2、入】鹵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族我們叫做什么元素？（碳族元素）那么碳族元素包含哪幾種元素？【板書】碳C,硅Si，錯Ge,錫Sn，鉛Pb碳族元素非金屬性向金屬性遞變的趨勢更加明顯，其中至金屬 元素的完整過渡族。其中C、Si是非金屬元素，Ge我們叫做類金屬，Sn、Pb是典型金屬元素?！拘≈R】【板書】第三節(jié)硅我們先畫出碳族元素的結(jié)構(gòu)示意圖【板書】IVA族核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖碳C6(+6)2,4硅Si14(+14)2,8,4鍺Ge32(+32)2,8,18,4錫Sn50(+50)2,8,18,18,4鉛Pb82(+82)2,8,

3、18,32,18,4根據(jù)原子結(jié)構(gòu)，我們分析一下元素化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律【板書】相似性1最外層有4個電子，在化學(xué)反應(yīng)中既不易得到電子，也不 易失去電子，多數(shù)元素既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性，易形成共價 化合物。2最外層都有4個電子，化合價主要有+4和+2（如C的氧 化物有CO和C02），負化合價為-4價（Ge、Sn、Pb一般不顯負價）主要正價都是+2、+4價，但是穩(wěn)定價態(tài)對于C、Si、Ge、Sn是+4價，Pb是+2價。3最高價氧化物均為RO2，最高價氧化物對應(yīng)的水化物通式 為H2RO3（某酸）或H4RO4（原某酸）或R（OH）4?！拘≈R】為什么有三種形式？其中對于C,只有H2CO3（碳酸

4、）一種形式，對于Si，有H2SQ3（硅酸、偏硅酸）、H4SQ4（原硅酸、正硅酸）、Si（OH）4（原硅酸、 正硅酸）三種形式，Ge、Sn有H2GeO3（錯酸）、H2SnO3（錫酸）和Ge（0H）4（氫氧化錯）、Ge（0H）4（氫氧化錯、四羥基錯）兩種形 式，Pb有Pb（0H）4（正鉛酸），H2PbO3（偏鉛酸）兩種。這和原子結(jié)構(gòu)有關(guān)：C原子體積小，無法結(jié)合更多的原子，所以只能有H2CO3，而沒有H4CO4。4氣態(tài)氫化物的通式：RH4。CH4（甲烷），GeH4，SnH4不與水作用，SiH4（硅烷）水解 放出H2，PbH4室溫下強烈分解。【板書】遞變性根據(jù)碳族元素的原子結(jié)構(gòu)，我們可以知道：【板書】

5、1得電子能力逐漸減弱，相應(yīng)失電子能力增強；2非金屬性逐漸將減弱，相應(yīng)金屬性逐漸增強；4氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱；5最高正價氧化物的酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強;元素化學(xué)性質(zhì)的不同，導(dǎo)致元素單質(zhì)的性質(zhì)也有顯著區(qū)別，下 面我們簡單介紹一下?！景鍟縄VA族單質(zhì)顏色晶體類型導(dǎo)電性熔沸點密度碳C金剛石：無色原子晶體金剛石：不導(dǎo)降低升高石墨：深灰色石墨：導(dǎo)體硅Si灰色原子晶體半導(dǎo)體鍺Ge淡灰色金屬晶體半導(dǎo)體錫Sn銀白色金屬晶體導(dǎo)體1r鉛Pb青白色金屬晶體導(dǎo)體接下來我們重點講述氮族元素中最重要的元素：氮【板書】一、硅英文silicon，來自拉丁文的silex,silicis，意思為燧石（火石）。民國初期，

6、學(xué)者原將此元素譯為“硅”而令其讀為Xi（圭旁確可讀xi音）”然而在當時的時空下，由于拼音方案尚未推廣普及，一般大眾 多誤讀為gui。由于化學(xué)元素譯詞除中國原有命名者，多用音譯，化 學(xué)學(xué)會注意到此問題，于是又創(chuàng) “矽”字避免誤讀臺灣沿用“矽”字至 今。中國大陸在1953年2月，中國科學(xué)院召開了一次全國性的化 學(xué)物質(zhì)命名擴大座談會，有學(xué)者以“矽”與另外的化學(xué)元素“錫”和“硒” 同音易混淆為由，通過并公布改回原名字“硅”并讀gui，但并未意識 到其實“硅”字本亦應(yīng)讀i音。有趣的是，矽肺與矽鋼片等詞匯至今仍 用矽字。在香港，兩用法皆有，但“矽”較通用。板書】1.硅的存在：硅在地殼中，它是第二豐富的元素

7、， 構(gòu)成地殼總質(zhì)量的26.4%，僅次于第一位的氧（49.4%）。硅在宇宙中的儲量排在第八位。硅在自然界中只有化合態(tài)，沒有游離態(tài)。Si是親氧元素，在自 然界中總是與O化合在一起?！拘≈R】大氣中含量最多的元素是N，第二是0;地殼中元素含量依次是O、Si、Al、Fe。如果說碳是組成一切有機生命的基礎(chǔ)，那么硅對于地殼來說， 占有同樣的位置，因為地殼的主要部分都是由含硅的巖石層構(gòu)成的。這些巖石幾乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。長石、云母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、 瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石?！景鍟?.硅的性質(zhì)硅有兩種同素異形體：無定形硅和晶體硅【板書】（1

8、）（晶體硅）晶體結(jié)構(gòu)：正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)【小知識1】還有那些物質(zhì)是正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？金剛石，二氧化硅、晶體硅正四面體結(jié)構(gòu)的呢？甲烷，正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子處于四面體的中心 四氯化碳：正四面體結(jié)構(gòu)，和甲烷相同，只是氫原子變成了氯原子 白磷，四個磷原子構(gòu)成一個正四面體結(jié)構(gòu)硅烷：SiH4，和甲烷相似，Si處于正四面體中心【小知識2】石墨的晶體結(jié)構(gòu)呢？C60的結(jié)構(gòu)呢？【板書】（2）物理性質(zhì)晶體硅：灰色，有金屬光澤，硬而脆的固體，熔沸點高J 無定形硅：灰黑色粉末。半導(dǎo)體?！景鍟浚?）化學(xué)性質(zhì)一一不活潑【板書】 常溫下：與F2、HF、堿液反應(yīng)Si+2F2 SiF4fSi+4HF SiF4f+H2 fSi+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2f【板書】加熱時：具有氧化性又有還原性燃燒研細后加熱能燃燒Si + O2 SiO2高溫Si+SiO2 2 SiO【板書】（4）硅的工業(yè)制法高溫SiO2+2C Si（粗）+2C0f高溫Si（粗）+2Cl2 SiCl4高溫SiCl4+2H2 Si（純）+4HCl【板書】（5）硅的用途目前，