碳族元素-教案
化学教案-硅 碳族元素
化学教案－硅碳族元素一、教学目标1. 让学生了解硅和碳族元素的基本概念、性质和用途。
2. 使学生掌握硅和碳族元素的原子结构、电子排布和周期性规律。
3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 硅的基本概念、性质和用途2. 碳族元素的基本概念、性质和用途3. 硅和碳族元素的原子结构、电子排布4. 硅和碳族元素的周期性规律5. 硅和碳族元素的实际应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点：硅和碳族元素的基本概念、性质、用途、原子结构、电子排布和周期性规律。
2. 教学难点：硅和碳族元素的原子结构、电子排布和周期性规律。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示硅和碳族元素的性质、原子结构和周期性规律。
2. 通过实物展示、实验演示和案例分析，增强学生对硅和碳族元素的认识。
3. 组织小组讨论，引导学生主动探究硅和碳族元素的相关知识。
4. 利用课后习题和实践活动，巩固所学内容。
五、教学步骤1. 引入：回顾上一节课的内容，引导学生思考硅和碳族元素在周期表中的位置及其特点。
2. 讲解硅的基本概念、性质和用途，通过实物展示和实验演示，使学生了解硅的物理和化学性质。
3. 讲解碳族元素的基本概念、性质和用途，通过实物展示和实验演示，使学生了解碳族元素的物理和化学性质。
4. 讲解硅和碳族元素的原子结构、电子排布，通过多媒体课件和模型展示，使学生掌握硅和碳族元素的原子结构特点。
5. 讲解硅和碳族元素的周期性规律，通过周期表和多媒体课件，使学生了解硅和碳族元素的周期性规律。
6. 分析硅和碳族元素的实际应用案例，引导学生运用所学知识解决实际问题。
7. 课堂小结，梳理本节课所学内容。
8. 布置课后习题，巩固所学知识。
9. 组织实践活动，让学生动手操作，加深对硅和碳族元素的认识。
六、教学评估1. 课后习题完成情况：检查学生对硅和碳族元素的基本概念、性质、用途、原子结构、电子排布和周期性规律的理解和掌握。
2. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与程度和对问题的理解深度。
碳族元素 教案
第六节碳族元素成员：碳C 硅Si 锗Ge锡Sn铅Pb位于ⅣA 族一、碳族元素在元素周期表中的位置（周期、族、原子序数）表示方法：原子结构示意图、电子式原子结构相同点：最外层电子数相同，都是4个 不同点：电子层数不同 相似性：不易得失电子，易形成共价键，难形成离子键，最高正价为＋4，最低价为－4。
主要性质递变性：随原子序数递增，元素金属性增强，非金属性减弱；氢化物稳定性减弱（CH 4可燃，SiH 4易自燃）；最高价氧化物对应水化物酸性减弱，碱性增强，Ge(OH)4呈两性。
碳族元素的金属性比同周期氮族元素强，且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。
1、碳族元素的主要特征 （1）C 是非金属，Si 貌似金属，但大多数情况下显示非金属性，Ge 的金属性比非金属性强，Sn 、Pb 都是金属。
（2）碳族主要化合价是＋2、＋4，除Pb 的＋2价化合物稳定外，其他元素的＋4价化合物稳定。
（3）金刚石、石墨、C 60互为同素异形体，金刚石的硬度最大。
（4）碳元素是形成化合物种类最多的元素。
（5）在所有非金属元素形成的气态氢化物中，甲烷含氢量最大（25%）。
（6）硅在地壳中的含量仅次于氧，是良好的半导体材料。
二、碳及其化合物1、单质比较（1）同素异形体金刚石：正四面体构型、空间网状结构的晶体。
无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。
用途：钻具、装饰品。
石墨：平面层状正六边形结构，层间以范德华力结合。
熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。
用途：润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料。
C60：形似足球，俗称“足球烯”，分子晶体。
无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。
（2）化学性质①氧化性：②还原性：2、气态氢化物——CH4甲烷的化学性质将在有机化学中复习。
3、一氧化碳CO（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用）（2）化学性质：高温下表现出强还原性（淡蓝色火焰，作气体燃料）4、二氧化碳CO2（1）结构：电子式为，结构式为，空间构型为直线型。
无机化学教案 张祖德-chapter14
第十四章 碳族元素Chapter 14 The Carbon Family ElementsCarbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb)§14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds一、General Properties1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为42．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的倾向C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例H 3C －CH 3H 2N －NH 2HO －OH从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。
二、The Simple Substance1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多如： ,E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250而：E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。
2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond(2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ∆r H m ＞0，∆r S m ＜0根据平衡，需要高压Pa 100.1106109⨯-⨯，(because of the insignificantreduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers(4) C 60由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120︒而大于109︒28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。
第九讲 碳族元素复习学案、教案、习题
第九讲碳族元素复习主讲人车琳高考考点1、掌握碳族元素在周期表中的位置及其性质的关系2、了解碳、硅的单质及某些氧化物、氢化物、碳酸盐、硅酸盐的性质3、了解金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质。
4、了解碳的氧化物对大气的污染及其防治，初步了解粉尘对环境及人类健康的影响。
本讲序列【阅读议点】一、概述碳族元素包括、、、、，位于第于它们位于和之间，故容易形成化合物，不易形成化合物。
常见化合物有 +4和+2，其中：+4价较稳定的元素是 , +2价较稳定的元素是。
二、碳１、同素异形体⑴金刚石：色体形晶体,构型 ,键角，硬度，导电。
⑵石墨：色不透明状固体, 金属光泽,滑腻,结构，导电。
⑶无定形碳：包括炭黑、木炭、活性炭、焦炭。
⑷C60:“足球烯”２、化性⑴稳定性：⑵可燃性： C+O2─⑶还原性: CuO+ C —C+ H2O(气) ─C+ FeO—C+ S —C+ SiO2 —C+ HNO3(浓)—C+ CO2 ─⑷既作氧化剂，又作还原剂： C+ CaO ──C+ SiO2──三、一氧化碳１、物性:___色___味气体,___溶于水,比空气___，___毒,是因为。
２、化性：⑴可燃性：CO+ O2─ (蓝色火焰)⑵还原性: CO+ CuO ─CO+ H2O(气) ─３、实验室制法四、二氧化碳１、物性： 色 味的 体， 毒，比空气 ，扩散慢， 溶于水(1:1) 其固体俗称 ，易 。
２、化性：（指出各反应在实际生产中的应用） ⑴不能燃烧，不支持燃烧，不支持呼吸。
⑵酸性氧化物：CO 2+H 2O H 2CO 3 H ++HCO 3-CO 2+ Na 2O ─ CO 2+ CaO ── CO 2 + NaOH ─ 用于_________ CO 2 + Ca(OH)2 ─ 用于_________CO 2 + Na 2CO 3+ H 2O ─ CO 2 + CaCO 3 + H 2O ─ CO 2 + NH 3 + H 2O ─ CO 2 + NH 3 + NaCl+ H 2O ─ ⑶实验室制法原理：装置: 收集: 干燥: 检验: 吸收:五、碳酸及其盐１、碳酸(H 2CO 3):___挥发,___分解,二元弱酸(HAc>H 2CO 3>C 6H 5OH) 指出：①碳酸盐除K + .Na + .NH 4+盐外,一般不溶于水,碳酸氢盐均可溶 ； ②Al 2(CO 3)3、Al(HCO 3)3等一般不存在。
化学组成物质的化学元素教案(沪教版)
化学组成物质的化学元素教案（沪教版）第一章：化学元素的基本概念1.1 元素的概念与命名介绍元素的概念，理解元素是构成物质的基本单位。
学习元素的命名规则，掌握元素名称与符号的对应关系。
1.2 元素周期表介绍元素周期表的构成，理解周期表中元素的排列规律。
学习周期表中常用的一些特殊标记，如金属、非金属、半金属的区分。
第二章：元素的原子结构与周期性2.1 原子结构的基本理论介绍原子的组成，理解原子核和电子云的概念。
学习原子的电子排布，掌握能级、轨道的概念。
2.2 元素周期律学习元素周期律的原理，理解周期表中元素周期性的体现。
掌握同一周期、同一族元素的性质变化规律。
第三章：化学键与化合物的类型3.1 化学键的基本概念介绍化学键的类型，理解离子键、共价键、金属键的区别。
学习化学键的形成与断裂过程。
3.2 化合物的类型学习离子化合物、共价化合物、金属化合物的特点与区别。
掌握一些常见的化合物类型及其应用。
第四章：元素的存在与分布4.1 元素在地壳中的分布学习地壳中元素的分布规律，理解地壳中元素含量的排序。
掌握一些重要元素的地质来源。
4.2 元素在生物体中的存在与作用学习生物体中元素的分布与作用，理解生物体对元素的摄取与利用。
掌握一些对人体健康重要的微量元素。
第五章：元素的主要化合物及其性质5.1 氧化物学习氧化物的概念，理解氧化物的分类与命名。
掌握一些常见的氧化物及其性质。
5.2 酸碱盐学习酸碱盐的概念，理解酸碱盐的分类与命名。
掌握一些常见的酸碱盐及其性质。
化学组成物质的化学元素教案（沪教版）第六章：金属元素6.1 碱金属学习碱金属的特性，理解它们在周期表中的位置。
掌握碱金属（如锂、钠、钾等）的物理和化学性质。
6.2 碱土金属介绍碱土金属的特点，理解它们在周期表中的排列。
学习碱土金属（如镁、钙、锶等）的典型化合物及其性质。
第七章：非金属元素（上）7.1 卤族元素学习卤族元素的基本概念，理解它们的原子结构。
掌握卤素（如氟、氯、溴等）的物理和化学性质。
江苏省徐州市贾汪区建平中学高一化学《碳族元素》教案
备课时间2012 年月日编写人：任响上课时间第周周月日班级8 节次课题碳族元素总课时数第节教学目标1．了解非金属原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属碳元素在元素周期表中的位置及性质的关系；2．了解常见非金属C、Si及其化合物的主要性质和重要应用教学重难点1.了解碳及其化合物的主要性质和重要应用用。
教学参考书本近几年的高考考题 2012年高考说明授课方法结合练习册总结归纳教学辅助手段多媒体专用教室教室教学教学二次备课1过程设计一、感悟高考：1、（09年海南化学·7）用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是：A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2二、教学过程（一）碳族元素1、名称：符号：2、位置相同点不同点结构半径：轨道排布式：性质化合价：金属性、非金属性：3、相似性和递变性：（1）密度依次：（2）熔点、沸点：（3）氢化物稳定性：（4）最高价氧化物水化物酸性：4、特殊性：（1）各类单质形成的晶体：（2）碳的化合物种类最多：（3）有关价态：通常+4价稳定，而Pb 价稳定的，如：CO，SnCl2等具有性，而PbO2具有较强的性，通常+2价有还原性，+4价有氧化性。
学生思考左面习题学生回答学生思考回答教师解释学生回答学生思考回答教师补充教师指导2教学教学二次备课3过程设计（二）碳的单质及其氧化物1、碳的同素异形体包括（原子晶体）（混合型晶体）（分子晶体）以及无定形碳等，同时分析其构型。
2、碳的化学性质a.可燃性b.还原性3、CO与CO2的性质：C与CO以还原性为主，CO2有氧化性与酸性氧化物通性。
CO2CO电子式＼制法工业：实验室：＼氧化物类型化学性质（三）碳酸、碳酸盐及酸式碳酸盐（1）碳酸（H2CO3），不稳定，一般在方程式中写作CO2和H2O，二元弱酸。
（2）热稳定性：正盐＞酸式盐＞酸，例如：Ca（HCO3）2CaCO3↓+CO2↑+H2O2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，而Na2CO3强热也难分解。
高三化学一轮复习碳、硅教案
工业制粗硅第一步的化学方程式：。
（二）CO2易错易混点
将足量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Ba（OH）2溶液；③Ca(ClO)2溶液；④NaClO溶液
⑤饱和Na2CO3溶液； Na2SiO3⑦苯酚钠。最终溶液中有白色沉淀析出的是.
思考：上述反应与通入CO2量有关的是，若使①溶液产生沉淀，应加入.
碳族元素、硅
学习目标
1．硅的用途、化学性质、制备。
2．书写CO、CO2、H2C2O4相关化学方程式。
3．对比碳族元素的递变性，对比异同。
重点难点
重点：硅的用途、化学性质、铅的化合物的性质
难点：根据价态陌生方程式；硅的易错易混点
（一）硅
（1）用途：硅是一种良好的材料，因为此性质，故可用作、。
（2）化学性质：①常温只能与F2、HF及强碱反应②加热可与C、O2、Cl2反应
（三）碳族元素：已知：Pb的+2价较稳定。+4价强氧化性：PbO2＞KMnO4＞Cl2＞Fe3+。
C、Si、Ge、Sn的+4价较稳定，+2价强还原性：Sn2+＞Fe2+；
①氯气跟锡、铅分别共热的产物；
②向SnCl2溶液中加入FeCl3，书写离子方程式。
（四）草酸：①向FePO4沉淀中加入Li2CO3、H2C2O4,经高温煅烧，得到LiFePO4，写出该反应的化学方程式；
②草酸（乙二酸），其钙盐难溶于水．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解为CO、CO2和H2O．
（1）为依次验证分解的三种产物，下列装置连接顺O的现象是；．
高三一轮复习碳硅及其化合物教学教案
碳及其化合物的化学性质
记忆大搜索： 写出有1、C 2、CO 参与的化学方程式
3、CO2
1、C＋O2＝点燃CO2
C＋CO2＝△ 2CO
C＋2CuO＝△ 2Cu＋CO2↑ C＋H2O(g)=△CO+H2 C+2H2SO4(浓)△=CO2 ↑ +2SO2 ↑ +2H2O
△
C+4HNO3(浓)=CO2 ↑ +4NO2 ↑ +2H2O
碳族元素特点：
1、形成化合物最多的一族, 2、单质晶体类型最多的一族 分子晶体、原子晶体、金属晶体，过渡晶体 3、易形成共价化合物一族 4、半导体比较集中的一族 5、无机非金属材料比较集中的一族
二.碳
金刚石
1.碳的单质 石墨
同素异
C60
形体
金刚石与石墨晶体结构对比
金刚石
金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体，为正四面体 立体网状结构，金刚石的熔点（>3550℃）和沸点（4827℃） 都很高,硬度很大。
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非极性
共 价 键
C60分子结构示意图
结构：笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳 原子只跟相邻的三个碳原个六边形。
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第1-3课时
教师活动学生活动设计意图【提问】有人提出：现代化学
是以碳和硅为首的化学，你知道哪些有关碳和硅及其化合物的知识？（见附1）举例。
引入课题，
激发学生求知
欲。
【板书】
第一节碳族元素
一、碳族元素
1．结构特点
【提问】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。
【讲解】对学生的回答给予正确的评价，重复正确答案后板书。
【板书】相似点：最外层4e。
不同点：核电荷数、电子层数、
原子半径。
一学生到黑板板书，其
余在笔记本上写。
比较C、Si原子结构的异同。
使学生明确碳
族元素原子结构特点。
续表
教师活动学生活动设计意图
【板书】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：
【投影】（见附2）
【组织讨论】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。
认识碳族
元素，掌握碳族
元素原子结构
与性质变化的
关系。
明确物质
结构与物理性
质的关系。
【讲解】下面我们通过实
验比较碳和硅的非金属性强弱。
【实验】Mg2Si和盐酸反应
【板书】
观察、比较硅烷、甲烷
的稳定性，确定非金属性碳
比硅强。
比较硅烷
和甲烷的稳定
性，验证非金属
性碳比硅强。
Mg2Si+4HCl=SiH4↑
+2MgCl2
SiH4+2O2=SiO2+2H2O
（自然）
【展示】金刚石、石墨图
片，C60结构图片，硅、锡、铅实物样品。
【讲解】碳族元素从上到下由非金属递变为金属的趋势非常明显。
碳族元素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
直观了解碳族元素。
【板书】
二、碳及其化合物的性质【讲解】碳族元素的代表
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。
【投影小结】（见附3）分组讨论、总结：
一组：CH4、C
二组：CO、CO2
三组：Na2CO3
（举出反应实例）
总结碳及
其无机化合物
性质。
续表
教师活动学生活动设计意图
【实验】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。
练习：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、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
使学生明确CO2与碱反应可以得到正盐或酸式盐。
定量讨论CO2与碱反应。
H2O_______
【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+2H2O+2CO2↑H++HCO3-=H2O+CO2↑
Ca（OH）2+Ca（HCO3）2=
2CaCO3↓+2H2O
OH-+HCO3-+Ca2+=
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。
通过实验使
学两份：生明确
弱酸的酸式盐既
可以和强酸反
应，又可以和强
碱反应，并能写
出有关方程式。
【小结提问】碳族元素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？
碳族元素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。
使学生明确
结构与性质的关
系。
明确非金属
元素单质、化合
物化学性质研究
方法。
【作业】课本第2页习题1、
2。
教师活动学生活动设计意图
【投影】随堂检测
1．下列气态氢化物中最不稳定
的是____。
CH4、SiH4、H2O、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0.8mol CO2通入含1 mol
NaOH的溶液中，求反应后溶液中
CO32-和HCO3-的物质的量之比。
巩固本课知识。
附1：
碳金刚石：首饰、切割工具。
石墨：铅笔芯、润滑剂、电极。
化合物：甲烷、酒精、醋酸、汽油、碳素纤维
硅硅单质：微电子技术：微型计算机、微处理机。
太阳能电池：性能稳定、效率高、体积小、重量轻（美国太空实验室装有4块太阳能电池帆板，功率12kW。
）
二氧化硅：光导纤维之父——高锟（华裔），1964年8月提出用玻璃纤维代替金属导线。
硅酸盐：各种陶瓷，坚硬：刀具、轴承。
耐热：制汽轮机、发动机的涡轮。
化学性质稳定：制人工牙齿、骨骼。
有机硅化物：硅油，极好的流动性和粘度受温度变化影响小，是高温或高寒环境的良好的润滑剂。
其无毒、无味，糕点模子抹一次硅油可连续使用1000次。
弹性硅胶：重建关节、耳朵、鼻子、乳房。
附3：碳及其化合物的性质
第一组：CH4：C -4价最低价态C： C 0价中间价态
第二组：CO：C + 2价中间价态CO2：C +4价最高价态
第三组：Na2CO3正盐
附4：随堂检测答案
1．SiH4 2．HNO3 H3PO4 H2CO3 H2SiO3 3.1∶3。