碳族元素（精选8篇）
碳族元素 第1篇
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 第2篇
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 第3篇
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。
教案设计点评：
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 第4篇
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、玻璃的简单原理。
教学重点：
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化学反应原理。
教学过程：
指导学生看书，学生回答。板书如下：
1。水泥
1〉普通水泥的主要原料
石灰石 CaCO3
粘土 Al2O3·2SiO2·2H2O
2〉生产过程：
先磨，后烧，再磨（二磨一烧）
发生复杂的物理化学变化。
3〉主要成分：
硅酸三钙、 硅酸二钙、 铝酸三钙
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
2。玻璃
1〉普通玻璃的主要原料
纯碱（Na2CO3）石灰石（CaCO3）
硅石（SiO2）
2〉主要反应
Na2CO3＋SiO2＝Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2↑
3〉普通玻璃的主要成分
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
几种常见玻璃的组成、用途和有色玻璃的形成。
加金属氧化物 Ca2O3 呈蓝白色
Ca2O 呈红色
二氧化碳
二氧化硅
结构
分子晶体190千卡/mol
原子晶体88千卡/mol
色态
无色
白色
物理
熔点
－57℃
1723℃
性质
沸点
－79℃ 升华
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
难溶
碳族元素 第5篇
高一化学碳族元素方程式：
sio2 + 2naoh == na2sio3 + h2o si + o2 == sio2↑(加热)
sio2 + 2c == si + 2co↑(高温) sio2 + cao == casio3 (高温)
c +2cl2 == ccl4 (加热) c + si == sic (高温)
2h2so4(浓)+ c == co2↑ + 2h2o + 2so2↑ 加热
c + 4hno3(浓)== co2↑ + 4no2↑ + 2h2o
sio2 + 4hf == sif4 + h2o 制磨砂玻璃
naco3 + sio2 == na2sio3 + co2↑
caco3 + sio2 == casio3 + co2↑ 此二者需高温，为制造玻璃的步骤
金刚石、晶体硅：原子晶体 石墨：混合晶体
别称总结
苛性钠naoh 纯碱、苏打na2co3 小苏打nahco3 漂白粉ca(clo)2
碱石灰cao、naoh的混合物 石膏caso4"2h2o 生石膏2caso4"h2o
高岭石al2(si2o5)(oh)4 石英sio2
碳族元素 第6篇
硅及其重要的化合物
教学目标 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。 能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。重点难点 理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
引言
展示
讲述
展示中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。秦兵马俑图片或录像。瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。古陶器的图片或录像。观看兵马俑图片或古瓷器图片、录像等。
设问
展示
讲解你能否举出在现代社会中含硅元素的无机非金属材料吗？体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等到。联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距。
设问
讲述谁知道硅在地壳中的含量？谁又知道硅在宇宙范围内的存量？硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次于氢、氦、碳、氖、氧、氮，占第七位。回答：硅是自然界中分布很广的一种元素，它的含量仅次于氧居第二位。在宇宙范围内的存量不清楚。
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设问阅读课本第3页，第一、二自然段。一、硅在自然界中的存在形式人类虽然在一万年前制出了陶器，五千年前古埃及人发明了玻璃。而人类真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。硅晶体样品或彩图。请同学描述一下单质硅的色态？阅读后归纳课本内容并回答：在自然界中无单质形式存在的硅，只有化合态硅。硅是构成矿物和岩石的主要元素。回答：硅是灰黑色有金属光泽的固体。
板书硅的物理性质
讲述
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投影
提问
展示
投影提问在当今时代人们已能通过仪器观察一些物质的原子排列状况，1990年美国等少数国家首先在-296℃的低温下移动了原子。1993年中国生物学院真空物理实验室在常温下以超真空扫描隧道显微镜为手段，通过用探针拔出硅晶体表面硅原子形成约2nm的汉字中国图片。（见附1）硅晶体结构平面图。1.画出平面图中硅晶体的最小结构单元。2.画出最小结构单元的立体结构示意图。金刚石晶体球棍模型在金刚石和硅晶体结构中，由碳原子或硅原子直接相连形成的最小环上有_____个碳原子或有____个硅原子。相邻的si—si键角_______，相邻的c—c键角_______。回答：最小的碳原子环上有6个碳原子。同样最小的硅原子环上有6个硅原子。键角均为109°18′
投影键长键能晶体硅2.35×10 m222kj/mol金刚石1.55×10 m345kj/mol
提问通过以上对硅晶体与金刚石晶体结构的对比，请你分析一下结构对它们主要物理性质的影响？回答：硅晶体与金刚石同属原子晶体，均为四面体结构，并向空间无限伸展成空间网状结构。它们的物理性质特点为硬度大，熔、沸点高。但金刚石的键长短，键能大，所以其硬度，熔、沸点高于晶体硅。
c n o si设问
总结晶体硅、金刚石、二氧化硅、碳化硅同属原子晶体，请同学们讨论一下这四种晶体的熔、沸点高低顺序？晶体硅的物理性质：1.硅的熔、沸点高，硬度大。2.由于硅原子半径大外层电子受核引力较小，因而是具有一定导电能力的半导体。与处于两性线附近的锗一样，是重要的半导体材料。讨论思路：1.构成原子晶体的微粒为原子；2.晶体内结合力取决于原子间形成的共价键的键长和键能；3.周期表中 各原子位置。得出结论：原子半径： si>c>o键长：c—c
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归纳总结我们知道，碳在常温下化学性质很稳定，在高温下能跟氧气等物质反应。下面请同学们根据所学碳以及元素周期律知识，讨论归纳出一些硅的化学性质？碳、硅化学性质对比表（见附2）碳、硅为ⅳa元素，最外层4个电子，容易形成共价化合物。在化学性质上的相似点：常温时性质稳定，加热时可与o2、cl2、h2等许多非金属反应。碳和硅都具有还原性。硅可用做炼钢时的脱氧剂。不同点：sih4不如ch4稳定。硅可与氯气直接反应，碳不能与氯气直接反应，硅，的非金属性比碳弱。另外硅在常温下可与氢氟酸、强碱反应，碳则不能。学生可能的回答：1.硅、碳同属ⅳa元素，最外电子层有4个电子。所以硅的化学性质与碳相似。容易形成共价化合物。2.也可发生的反应。si+o2 sio2将碳、硅化学性质对比表记录于笔记中。
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提问四、硅的制法课本第四页用适量碳还原二氧化硅得到粗硅。将粗硅与氯气在高温下反应，得液态不纯的四氯化硅，经分馏提纯用氢气还原即可得纯硅。写出以上各步制纯硅的化学反应方程式？根据所讲的知识写出化学反应方程式：2c+sio2 si+2co↑si+2cl2 sicl4sicl4+2h2 si↓+4hcl
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小结五、硅的用途硅的应用树状图（或用电脑制作的课件来代替）。（见附3）在科学家们的努力下，新思维、新方法层出不穷。人们正朝着按人的意志安排一个个原子的目标冲刺，多少奇迹展现眼前。到寻时新材料的研制和生产就像《一千零一夜》里的阿拉丁神灯一样，几乎无所不能，样样遂人心意地安排。指导学生归纳本节内容。观察与思考。回忆本节课所学内容，师生共同总结。随堂检测1.在反应3c+sio2 sic+2co↑中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是 a.1∶3 b.3∶1 c.2∶1 d.1∶2xyz2.某晶体一个晶胞如右图为立方体型，8个顶点为x原子，每个面中心为y原子。立方体中心为z原子，则该晶体x∶y∶z=______________。
硅及其重要的化合物（二）
教学目标 知识技能：让学生理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质了解其用途；并对硅酸的组成、性质及硅酸盐的组成和用途形成初步的认识；培养学生一定的操作技能。 能力目标：培养学生的阅读能力、自学能力；用对比的方法理解和掌握知识的能力，分析问题的思维能力。 科学思想：通过二氧化硅和硅酸钠知识的学习，培养学生树立物质“结构、性质与用途”间关系。 科学品质：通过展示水晶样品和二氧化硅的结构模型，让学生感受到化学世界里美的感染与激励，激发学生的求知欲和学习兴趣；通过对二氧化硅和硅酸盐用途的讨论，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要；通过对联国陶瓷发展史的讨论，激发学生的爱国热情。 科学方法：培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；由模型入手认识微观结构的方法；能表格来处理资料等科学方法。重点难点 二氧化硅的结构和化学性质；培养学生的自学能力和对比分析的能力；培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；培养学生用表格处理资料的科学方法。教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
引言
板书在地壳里，硅的含量在所有元素中居第二位。在自然界里硅只以化合态存在。你能写出一些硅的化合物的化学式吗？这节课我们就来学习硅的化合物的有关知识，先乍二氧化硅的结构及性质。二、二氧化硅写出上些含硅化合物的化学式：sio2、na2sio3、h2sio3
设问你知道研究物质的性质有哪些常用方法？对于二氧化硅可采用其中的什么方法？分组讨论。纷纷说出前面学习中用过的方法。讨论后说出可用“通过结构认识性质”的方法，同时又与二氧化碳对比进行研究。
讲解
展示
投影天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类。石英、水晶、硅藻土等都含有二氧化硅，二氧化硅的物理性质怎样？一块水晶样品，让学生观察后描述。指导学生对比后填写表1-1中的物理性质。表1（见附1）描述二氧化硅，填写表1中物理性质中的内容。一学生写在投影片上。
设问二氧化硅与二氧化碳都是酸性氧化物，为什么二者的物理性质有如此大的差异？请阅闱课本第5~6页二氧化硅的结构部分，填写表1-1中二、三两栏。回答：结构不同。阅读课本找出原因是二氧化硅为原子晶体，而二氧化碳为分子晶体。填写表格。
设问
软件演示二氧化硅晶体的空间结构如何？如何理解二氧化硅的化学式为sio2？二氧化硅晶体的结构模型。观看后回答：sio2晶体是立体网状结构。在sio2晶体里，每个si周围结合四个o，同时每个o与两个si相结合，在sio2晶体中原子个数比为1∶2，因此用“sio2”这个式子表示二氧化硅晶体的组成。
教师活动学生活动
设问联系二氧化碳化学性质，设想酸性氧化物二氧化硅可能会有哪些化学性质？回忆co2的化学性质：思考后回答：sio2的化学性质为能与强碱反应，又能与碱性氧化物反应。
指导阅读请阅读课本第6页化学性质部分后填写有关sio2 、co2的化学方程式。阅读后填写化学方程式。一学生写在投影片上。
设问
投影比较二氧化硅和二氧化碳在化学性质上的异同点。二者化学性质上的异同点。（见附1）对比后回答异同点。
设问为什么二者与碱性氧化物反应时条件有差异？思考后回答：二氧化硅为原子晶体，且si—o键键能大。
设问二氧化硅的性质决定它有什么用途？指导学生阅读课本第7页用途部分。二氧化硅还有哪些用途？分组讨论。阅读后小结二氧化硅的用途。小组讨论后发言：可用于光导纤维、制宝石、制单晶硅、制玻璃等。
板书
设问
演示三、硅酸 硅酸盐1.硅酸实验室如何制得硅酸？将1∶2的hcl滴入饱和na2sio3溶液中，观察现象。回答：可用h2so4、hcl、h2co3与硅酸盐反应。观察记录实验现象：产生白色胶状沉淀。
讲解
投影这里看到的白求恩色胶状沉淀是原硅酸，它在干燥的空气中不稳定，易失部分水变成白色粉未状的硅酸，所以sio2对应的水化物有两种。根据性质填写原硅酸、硅酸、碳酸的对比表。表2（见附2）感知原硅酸、硅酸的不同及相互转化。填写表2中的内容。一学生写在投影片上。
设问硅酸与碳酸相比哪种物质的酸性强？其理论依据是什么？如何通过实验加以验证？思考后回答：碳酸强，因为同主族元素从上至下最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。 回答：向na2sio3溶液中通入co2气体。
指导实验验证碳酸比硅酸酸性强。演示：向na2sio3溶液中通入co2气体，其他学生观察记录现象。
讲解
板书
设问下面我们了解硅酸盐的知识。2.硅酸盐什么叫硅酸盐？阅读课本第8页第一段。阅读教材，理解硅酸盐是指硅酸、原硅酸和由它们缩水结合而成的各种酸所对应的盐。
讲解硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐，最常见的是na2sio3，它的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，它有什么用途？回答：制硅酸。
讲解
展示
板书实验室里用于制h2sio3，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶。硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体。硅胶样品3.硅酸钠的用途（1）制硅胶观察硅胶。记笔记。
设问
演示na2sio3还有哪些用途？请观察以下几个实验现象。用玻璃塞塞紧的长期装水玻璃的试剂瓶，拔其瓶塞。观察到瓶塞拔不出。
教 师 活 动
学 生 活 动
演示将用水玻璃浸过的且已干燥的布条放在火焰上烧。将用水玻璃浸过的长期存放的鲜蛋敲碎。观察到布条没有燃烧。观察到鲜蛋没有坏。
设问
板书由这几个实验事实说明na2sio3有什么用途？（2）粘合剂；（3）耐火材料；（4）防腐剂。纷纷说出na2sio3的用途：作粘合剂、耐火材料、防腐剂等。
讲解硅酸盐种类繁多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。书写顺序为：金属氧化物、二氧化硅、水。若有两种金属氧化，则活泼的在前，较不活泼的在后。记忆硅酸盐氧化物形式表示的规律。
设问请用氧化物的形式表示硅酸钠[na2sio3]、镁橄榄石[mg2sio4]、高岭土[al2(si2o5)(oh)4]的组成，一学生写在投影片上。na2o·sio22mgo·sio2al2o3·2sio2·2h2o
讲解粘土也属于硅酸盐，其主要成分是高岭土，可用于制造水泥和陶瓷。感知粘土的成分和用途。
设问硅酸盐种类很多，用途很广，试举例说明。纷纷说出硅酸盐的用途：制玻璃、水泥、陶瓷、砖等。
设问
讲解为什么在英文中用china表示中国？陶瓷在我国历史悠久，但目前发展状况不容乐观，还需各位作出不懈努力，宏扬民族文化精髓。纷纷说出自己的看法：见效是中国人发明并最早使用，欧洲人视中国陶瓷为无价之宝，所以欧洲人把瓷器叫做“china”久而久之 “china”就成了中国的英文名称。
讲解
设问请大家小结本节课的知识重点。在这节课中，你我对化学与社会间的关系有什么认识？思考后回答：二氧化硅的结构及其化学性质。回答：化学与社会的关系很紧密，社会的进步离不开化学的发展。
作业课本第9页第4、5、6题。随堂检测1.你学过的原子晶体有哪些？其中属于化合物的是什么？2.用化学方程式表示二氧化硅是酸性氧化物。3.下列溶液通入过量的co2后无沉淀的有。 a.cacl2 b.ca(clo)2 c.na2sio3 d.饱和na2co3溶液检测答案1.金刚石、单晶硅、二氧化硅 二氧化硅 2.sio2+2naoh=na2sio3+h2o3.（a）（b）
碳族元素 第7篇
第15讲 碳族元素 无机非金属材料
考点1 碳族元素
1.碳族元素的化合价
碳族元素常见化合价为+2和+4，其中碳、硅、锗、锡的 价化合物较稳定，而铅的 价化合物稳定。由氧化还原反应的化合价升降来研究碳族元素的物质，其性质规律如下：
（1）碳族元素的单质以 为主，如碳、硅都被氧气氧化。碳作还原剂，温度越高，还原性 ，高温时碳可还原氧化铜。锡、铅都能与盐酸反应置换出氢气等。
（2） 价化合物有还原性。如co高温时能还原某些金属氧化物（fe2o3、cuo等）。
（3） 价化合物有氧化性。如co2和碳高温下反应生成co，pbo2在化学反应中是强氧化剂等。
2.除去co、co2气体中混有的杂质（括号内为杂质）
（1）co(co2) ：通过盛有的 洗气瓶。
（2）co2(co)：通过盛放 的硬质玻璃官。
（3）co2(o2)：通过盛放 的硬质玻璃管。
（4）co2(so2)：通过 或 。
（5）co2(hcl)：通过 。
（6）co2(h2s)：通过 。
[例1]（XX年山东）下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
（1）若气体入口通入co和co2的混合气体，e内放置cuo，选择装置获得纯净干燥的co，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为 （填代号）。能验证co氧化产物的现象是 。
（2）停止co和co2混合气体的通入，e内放置na2o2，按a→e→d→b→h装置顺序制取纯净干燥的o2，并用o2氧化乙醇。此时，活塞a应 ，活塞b应 。需要加热的仪器装置有 （填代号），m中反应的化学方程式为 。
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改改加浓氨水，圆地烧瓶内改加 naoh 固体，e内装有铂铹合金网，按a→g→e→d装置程序制取干燥氧气，并验证氨的某些性质。
①装置a中能产生氨气的原因有： 。
②实验中观察到e内有红棕色气体现出，证明氨气具有 性。
[解析]（1）根据实验要求，a装置中通入的气体为co和co2的混合气，在a中，co2 被氢氧化钠吸收，若要获得纯净干燥的co，需要选取装置c，证明co2 被除尽，然后通过盛有浓硫酸的b除去水蒸气，要验证co的还原性，需要装有cuo的装置e，验证co的氧化产物co2 ，还需要装置c，最后需要f除去为反应的co。所选装置的连接顺序是acbecf，能验证co的氧化产物的实验现象是：ab之间的c装置中溶液保持澄清，ef之间的c装置中溶液变浑浊。
（2）停止通入co和co2 的混合气体，需要关闭活塞a，然后打开活塞b，此时稀硫酸与碳酸钠溶液（co2 与naoh反应生成的）反应，反应生成的co2气体进入e中，并与 与na2o2反应产生氧气，氧气通过d除去可能存在的co2，通过b除去水蒸气，得到纯净干燥的氧气，氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂，因此需要加热k使乙醇挥发，并且加热m，使氧气与乙醇蒸气反应，反应的化学方程式是：2ch3ch2oh+o2
2ch3cho+2h2o。
（3）氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热，氢氧化钠溶于水后溶液中的oh—的浓度增大，这些因素均能浓氨水中的化学平衡：nh3＋h2o nh3•h2o nh4+＋oh-向逆反应方向移动，使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在e中出现的红棕色气体应该是no2，由氨气和no2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成no2 氨气体现出的是还原性。
【答案】（1）acbecf ab之间的c装置中溶液保持澄清，ef之同的c装置中溶液变浑浊 （2）关闭 打开 k m 2ch3ch2oh＋o2 2ch3cho＋2h2o
（3）①氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氧氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的oh-增大了氨水中oh-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。②还原
【方法技巧】本题得分的关键是应明确实验目的：证明混合气体中有co和h2。要想达到目的，只能利用它们的还原性将之转化为co2和h2o来检验，同时又要防止co2和水蒸气的干扰，所以，用co和h2还原cuo之前，必须首先除去co2和水蒸气。本题应先解决第（4）问。
考点2 碳酸盐性质的一般规律
1.溶解性规律：碱金属的正盐溶解度 酸式盐（如：na2co3 nahco3）；碱土金属（第ⅱa族）的正盐溶解度 酸式盐〔如：caco3 ca(hco3)2〕。
2.稳定性：难溶性的碳酸盐、(nh4)2co3及酸式盐受热 ；可溶性的碳酸盐较稳定，受热 ；一般来说：稳定性大小顺序为正盐 酸式盐。
3.酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断。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过量）
4.co32-和hco3-的检验
（1）co32-的检验方法：向待检溶液中滴加过量的 溶液，生成 ，再加入
，白色沉淀又溶解，且生成无色、无味的气体，则检得溶液中有co32-。
（2）hco3-的检验方法：向待检溶液中滴加足量的 的可溶性盐溶液，若无明显现象，再向溶液中加入足量的 （如 等）溶液，溶液中逸出无色、无味的气体，则待检溶液中有hco3-。
[特别提醒]：①检验co32-：试剂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，原因是无法排除hco3-的干扰。②检验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-将hco3-转化为co32-；加酸后要通过气体的气味排除hso3-的干扰。
[例2]（XX年上海理综）（1）钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙，其形成过程如右图所示。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学方程式为：__________________________________。
（2）某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案，由以下五步组成，正确的实验步骤依次是__________。
①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部 ②配制一定浓度的碱溶液 ③选择合适的碱 ④调节碱溶液下滴的速度 ⑤观察石笋表面复原情况
[解析]从图可见，石笋受损是由于地表水中溶有co2，co2可溶解石笋，生成ca(hco3)2，而ca(hco3)2在受热的情况下会分解生成caco3，形成钟乳石和石笋。修复溶洞底部受损的石笋应用能与ca(hco3)2反应的碱。故实验的第一步是选择合适的碱，再配制一定浓度的碱溶液后进行修复操作①④⑤。
【答案】（1）caco3＋co2 + h2o ca(hco3)2 （2）③②①④⑤
【误区警示】认为应先观察石笋表面复原情况，根据石笋表面复原情况调节碱溶液下滴的速度，易将④和⑤搞反。
考点3 硅及其化合物的特性
1.si的还原性大于c，但c却能在高温下还原出si：2c＋sio2
2.非金属单质跟碱液作用一般无h2放出，但si却放出h2：si＋2na2oh＋h2o＝
3.非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但si能与hf作用：si+4hf＝
4.非金属单质一般为非导体，但si为 。
5.sio2是h2sio3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备h2sio3。
6.非金属氧化物的熔沸点一般较低，但sio2的熔沸点却 。
7.酸性氧化物一般不与酸作用，但sio2能跟hf作用：sio2＋4hf＝
8.无机酸一般易溶于水，h2sio3却难溶于水。
9.因碳酸的酸性强于硅酸，所以在na2sio3溶液中通入co2能发生下列反应：na2sio3
+co2+h2o＝ ，但在高温下2na2co3+sio2 也能发生。
10.na2sio3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称 ，但它却是 的溶液，并不是 溶液。
[特别提醒]：硅与氢氧化钠溶液反应时，实际上是水被分解了，碱的存在只是起了加速作用，其过程可认为：si＋3h2o＝h2sio3＋2h2↑，h2sio3＋2naoh＝na2sio3＋2h2o。显然，si失去电子，是还原剂；h2o中的h得到电子，h2o是氧化剂；naoh既不是氧化剂，又不是还原剂，它只是反应物而已。综合上述两个反应得到总化学方程式：si＋2naoh＋h2o＝na2sio3＋2h2↑。
[例3]能说明常温下二氧化硅是很坚硬的固体而二氧化碳是气体的原因是 （ ）
a.硅的非金属性比碳的活泼
b.二氧化硅中硅氧键的类型和二氧化碳中碳氧键不同
c.硅氧键的键能比碳氧键的键能大得多
d.二氧化硅晶体类型和二氧化碳晶体不同
[解析]本题比较两种晶体的物理性质，应该从晶体所属类别入手。由于sio2是一种空间网状结构的原子晶体，而co2是靠分子间作用力结合在一起的分子晶体，因此sio2晶体的熔沸点高、硬度大，而二氧化碳的熔沸点低。
【答案】d
【误区警示】对两种晶体结构认识模糊以及对物理性质差异原因的认识不清，而认为sio2和co2属于同主族元素的两种化合物，对应的晶体类型相同，性质上的差异应该在于二氧化硅中硅氧键和二氧化碳中碳氧键间类型和键能的差异。从而错选b、c。
考点4 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料——水泥和玻璃的生产方法
硅酸盐产品水泥玻璃
主要设备水泥回转窑玻璃窑
原料石灰石和粘土纯碱、石灰石、石英(过量)
反应原理复杂的物理-化学变化na2co3+sio2 na2sio3+co2↑
caco3+sio2 casio3+co2↑
主要成份
反应条件
2.新型无机非金属材料
新开发利用的无机非金属材料主要有氮化硅（si3n4)、刚玉（al2o3）等陶瓷，碳化硼、光导纤维(主要成分是sio2)等，这些材料具有特殊结构、特殊功能。
传统非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但质脆，耐热冲击差。
新型非金属材料继承了传统非金属材料的优点，并克服了缺点，主要具有以下特性：①
；② ；③ ；④ 。
[特别提醒]：复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物，因此可以改写为amxoy•bsio2•ch2o的方式（具体顺序是：碱性氧化物•两性氧化物•酸性氧化物•水），如硅酸钙：3cao•sio2、铝酸三钙：3cao•al2o3；高岭土：al2o3•2sio2•2h2o。
[例4]（XX届南通市第一次调研测试）汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：bacusi2ox，cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确是 （ ）
a.用盐的形式表示：basio3•cusio3 b.用氧化物形式表示：bao•cuo•2sio2
c.易溶于强酸、强碱 d.性质稳定，不易褪色
[解析]根据化合物中正负化合价的代数和等于零可知，a、b正确。硅酸盐只溶于强酸不溶于强碱，c错。从题给信息：汉代器物上的颜料“汉紫”可知“汉紫”性质稳定，不易褪色，d正确。
【答案】c
参考答案
考点1 碳族元素
1.+4 +2 （1）还原性 越强 （2）＋2 （3）+4
2.（1）澄清石灰水 （2）灼热cuo （3）灼热铜网 （4）饱和nahco3溶液 酸性kmno4溶液 （5）饱和nahco3溶液 （6）cuso4溶液
考点2 碳酸盐性质的一般规律
1.大于 ＞ 小于 ＜ 2.易分解 难分解 ＞
3.caco3↓+nahco3+h2o caco3↓+na2co3+2h2o
4.（1）cacl2 白色沉淀 稀盐酸或稀硝酸 ca2+或ba2+ 酸 盐酸、硝酸、醋酸
考点3 硅及其化合物的特性
1.si＋2co↑ 2.na2sio3＋2h2↑ 3.sif4↑+h2↑ 4.半导体 6.很高
7.sif4↑＋h2o 9.na2co3+h2sio3↓ na2sio3+co2↑ 10.泡花碱 盐 碱
考点4 无机非金属材料
1.3cao•sio2、2 cao•sio2、3cao•al2o3 na2sio3、casio3、sio2 高温 高温
2.能承受高温 具有电学特性 具有光学特性 具有生物功能
碳族元素 第8篇
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、玻璃的简单原理。
教学重点：
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化学反应原理。
教学过程：
指导学生看书，学生回答。板书如下：
1。水泥
1〉普通水泥的主要原料
石灰石 CaCO3
粘土 Al2O3·2SiO2·2H2O
2〉生产过程：
先磨，后烧，再磨（二磨一烧）
发生复杂的物理化学变化。
3〉主要成分：
硅酸三钙、 硅酸二钙、 铝酸三钙
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3
2。玻璃
1〉普通玻璃的主要原料
纯碱（Na2CO3）石灰石（CaCO3）
硅石（SiO2）
2〉主要反应
Na2CO3＋SiO2＝Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2↑
3〉普通玻璃的主要成分
Na2SiO3 CaSiO3 SiO2
几种常见玻璃的组成、用途和有色玻璃的形成。
加金属氧化物 Ca2O3 呈蓝白色
Ca2O 呈红色
二氧化碳
二氧化硅
结构
分子晶体190千卡/mol
原子晶体88千卡/mol
色态
无色
白色
物理
熔点
－57℃
1723℃
性质
沸点
－79℃ 升华
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
难溶
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