高一化学教案-第16课碳族元素 最新
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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。
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载碳族元素(教案)地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容碳族元素(教案)第七章第一节碳族元素【教学目标】按课程标准的要求并结合本节学习内容,从“知识与技能”,“过程与方法”,“情感态度与价值观”等三个方面确定以下教学目标。
1.通过学习碳族元素的名称、元素符号、在周期表中的位置,碳族元素的原子结构特征及相似性和递变性、成键特点,碳族元素及其有关化合物的性质递变规律(金属性、非金属性、最高价氧化物的水化物的酸碱性、气态氢化物的稳定性)等知识,学习了解碳族元素的性质及其递变规律。
2.在学习过程中,帮助学生近一步了解运用元素周期律知识学习同主族元素性质及其递变规律的方法;培养学生的归纳思维能力、自学能力。
3.培养和锻炼学生的协作交流、语言表达能力,让学生体验学习的乐趣。
【教学重点】碳族元素性质递变规律;碳族元素的成键特点。
【课型及课时】新课。
1课时。
【教学过程】▓ 教师活动1。
创设教学情景:①童话故事(青蛙和鱼)。
给予学生学习方法的启示。
②展示一组碳族元素家族的图片。
激发学生学习的兴趣和积极性。
▓ 教师活动2。
提出问题:展示一幅元素周期表后提出问题:今天我们要学习的碳族元素家族中的大多数元素及其化合物与日常生活、工农业生产、现代科学技术有着密切的联系,例如,收音机、电视机、计算机等电子产品与晶体硅有非常密切的关系。
同学们在前面已经学习了一个金属族(碱金属)两个非金属族(卤族和氧族),知道了这些元素族的一些性质都呈现规律性的变化[例如:碱金属(P36)、卤族(P71)的熔点、沸点、颜色、状态、密度以及主要化学性质(如金属性、非金属性的递变规律)]。
那么:问题1.碳族元素是否也会似碱金属元素、卤族元素等,随原子序数的递增元素性质呈现规律性变化?为什么?问题2.具体是一些什么样的变化?(本节要学习的内容)。
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↑+2MgCl2SiH4+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。
第一节碳族元素Ⅰ、教学目标1.复习巩固元素周期律、元素周期表知识。
2.了解碳族元素的性质及其递变规律。
3.进一步了解运用元素周期律知识,学习同族元素性质及其递变规律的方法,并将其运用于碳族元素及其化合物知识的学习中。
4.培养学生的自学和分析、判断能力,学会演绎、归纳和类比迁移等思维技巧。
Ⅱ、教学重点碳族元素的性质及其递变规律Ⅲ、教学用具多媒体Ⅳ、教学过程从上世纪六十年代科学家研制出集成电路以来,半导体收音机、电视机、计算机等电子产品陆续进入人们的生活,日常生活中的玻璃、水泥、碗碟均含有硅元素,本章我们重点学习与硅有关的知识。
〔学生阅读提纲〕硅在周期表中处于什么位置?本族还有哪些元素?请写出元素符号和名称,画出碳、硅的原子结构示意图及电子式。
第七章碳族元素无机非金属材料第一节碳族元素一、碳族元素:包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)等五种元素,位于周期表的第IVA族,其原子最外层上均有4个电子。
通过比较碳族元素原子结构的异同点,推测碳族元素的性质。
相同点:最外层电子数相同(均为六个)不同点:核电荷数不同;电子层数不同;原子半径不同。
碳族元素介于典型金属(IA)和典型非金属(VIIA)的中间,其最外层电子数为4。
通常,较难通过得到或失去电子达到8电子的相对稳定结构,一般以共用电子对(共价键)形成相对稳定结构,故碳族元素通常易形成共价化合物,不易形成简单离子。
其主要化合价有+4和+2。
C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定,而Pb的+2价化合物较稳定。
从上到下元素的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强在碳族元素的单质中,碳是非金属;硅虽外貌像金属,但在化学反应中多显示非金属性,通常被认为是非金属;锗的金属性比非金属性强;锡和铅都是典型金属。
可见,金属和非金属之间并无绝对严格的界限,如石墨虽属非金属,却具有金属光泽、能导电、导热等金属性质;硅、锗则是良好的半导体材料等。
碳族元素及其单质的一些重要性质,。
《碳族元素》教案1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。
碳族元素教学目标知识技能:掌握碳元素原子结构特点:能推断出碳族元素单质及化合物性质的变化规律;加深对典型碳元素单质及其化合物的化学性质的理解。
能力培养:比较碳族元素与卤素、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:碳族元素性质的递变规律。
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。
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:制汽车轮机、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4:随堂检测答案1.SiH4 2.HNO3 H3PO4 H3CO3 H2SiO3 3.1:3北京市第80中学吴卫东。
高中化学-高一碳族元素教案课程目标:1. 了解碳族元素的基本情况及其物理化学性质;2. 掌握碳族元素的常见化合物的结构、性质等方面基础知识;3. 了解碳族元素在日常生活中的应用。
时间安排:2课时教学重点:1. 碳族元素的特性及其在周期表中的位置;2. 碳、硅的基本构造、物理化学性质与反应;3. 碳的重要物质——烷烃族化合物、烯烃族化合物以及炔烃族化合物的结构、物理化学性质与反应。
教学难点:1. 不同碳族元素的物理化学性质和用途的区别;2. 烷烃族化合物、烯烃族化合物以及炔烃族化合物的结构、物理化学性质与反应的区别。
教学方法:通过图示、实验演示等方式来直观地展现碳族元素的特性与化合物的性质。
教学过程:第一课时一、引入(5分钟)1. 展示两个物品:一个石墨棒,一个硅胶密封圈,并向学生提出问题:“你们能看出这两个物品的区别吗?为什么?”2. 通过讨论,引出本节课的主题——碳族元素的基本情况及其物理化学性质,以及硅的特殊地位。
二、讲解(30分钟)1. 碳族元素的特点及周期表中的位置(1)共有6个元素:C、Si、Ge、Sn、Pb、Fl;(2)位于第14列的第2-7周期;(3)电子结构为ns2np2,容易形成+4价络合物。
2. 碳、硅的基本构造、物理化学性质与反应(1)碳:最常见的状态为C(s)(石墨)、C(diamond)(钻石);(2)硅:颜色呈灰色或棕色,半导体,熔点高,化学性质稳定;(3)碳族元素与氧、氢等元素的反应及其化合物。
3. 碳的重要物质——烷烃族化合物、烯烃族化合物以及炔烃族化合物的结构、物理化学性质与反应(1)烷烃:单键结构,CnH2n+2,化学反应相对稳定;(2)烯烃:双键结构,CnH2n,容易与其他物质反应;(3)炔烃:三键结构,CnH2n-2,反应性强,易于引发自燃。
三、总结(10分钟)1. 碳族元素的特点及周期表中的位置;2. 碳、硅的基本构造、物理化学性质与反应;3. 碳的重要物质——烷烃族化合物、烯烃族化合物以及炔烃族化合物的结构、物理化学性质与反应。
碳族元素【教学目标】1.了解碳族元素的结构与性质递变规律;2.了解硅及二氧化硅的性质;3.了解对硅酸及硅酸盐、硅酸盐工业。
【教学内容】一、总体把握:(一)碳族元素在周期表中的位置:最外层四个电子,位于第14列,第ⅣA族ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAB C N O FAl Si P S ClGa Ge As Se BrIn Sn Sb Te ITl Pb Bi Po At (二)碳族元素及其单质的性质变化规律化成+4);而Pb的+2价化合物是稳定的(+4容易被氧化成+2)。
例阅读下列材料,回答有关的问题锡、铅两种元素的主要化合价+2价和+4价,其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合物均是不稳定的,+2价锡离子有强还原性,+4价铅元素的化合物有强氧化性。
例如Sn2+还原性比Fe2+还原性强。
PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。
(1)写出下列反应的化学方程式①氯气跟锡共热_______________________;②氯气跟铅共热________________________;③二氧化铅跟浓盐酸共热__________________________________;(2)能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式____________________________。
二、知识网络三、Na与NaHCO的比较四、碳(金刚石)、硅结构比较1.最外层电子数:相同,都有4个电子。
2.电子层数:Si>C。
3.原子半径:Si>C。
4.金刚石和晶体硅都是原子晶体,在空间都具有网状结构。
熔点、沸点很高,硬度很大。
其中熔点:C(金刚石)>Si(晶体硅),硬度:C(金刚石)>Si(晶体硅)。
5.C有同素异形体:碳有金刚石、石墨、C60等。
6.存在:碳有游离态,硅无游离态。
五、硅1.结构:以正四面体为基本单元的空间网状结构。
2.晶体硅的物理性质灰黑色、金属光泽、更而脆,结构与金刚石相似,有较高的熔沸点及硬度;导电性介于导体与半导体之间,与锗相似。
2019-2020年高一化学《碳族元素》教案●教学目标1.使学生了解碳族元素的性质及其规律2.使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法,并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。
3.培养学生的总结、思考、判断能力。
●教学重点碳族元素递变规律硅和二氧化硅的化学性质●教学难点以碳族元素知识为载体,培养学生归纳、运用、迁移知识的能力。
●课时安排2课时●教学方法引导、探究、自学、对比、练习●教具准备投影仪炭块、有划痕的罐头瓶盖、镊子、两条干燥的布条或线绳(其中一条在硅酸钠溶液中预先浸过)、酒精灯、火柴[教学过程]第一课时[引言]请大家看课本彩图中的硅单质照片。
[师]别看它看起来灰溜溜,它自己及它的化合物的作用却是大得很。
大到高科技领域,小到我们的周围,到处都有硅及其化合物的踪影。
当今电子工业的飞速发展,更是与人们对硅的性质的认识息息相关。
本章,我们就来学习硅及硅酸盐工业,同时了解几种新型无机非金属材料。
[板书]第七章硅和硅酸盐工业[师](用镊子取一块炭展示给学生)它和硅是兄弟关系,它就是我们初中学过的炭!请大家写出碳和硅的原子结构示意图,并说明它们的异同。
[学生活动后回答]碳和硅的原子序数不同,电子层数不同,但最外层电子数相同。
[师]说出它们在周期表中的位置。
[生]碳位于第二周期第ⅣA族,硅位于第三周期第ⅣA族。
[师]也即它们在元素周期表中的关系是不同周期、同主族。
[问]那么,与碳、硅同主族的四、五、六周期的元素的原子序数分别是多少呢?请大家根据各周期元素的种类数进行推断。
[学生推测后回答]它们的原子序数分别是:32 50 82。
[师]很正确。
查一下元素周期表,默写它们的元素符号,并叫出它们的名称。
[生]它们分别是锗、锡、铅。
[问]把它们编制在同一主族的依据是什么?[生]因为它们的最外层电子数都是4。
[师]很好。
由于硅、锗、锡、铅都位于周期表的第ⅣA族,且它们都和碳一样,最外层有4个电子。
一、教案基本信息教案名称:化学教案-硅碳族元素课时安排:1课时(45分钟)教学目标:1. 了解硅和碳族元素的基本性质和特点。
2. 掌握硅和碳族元素的原子结构和电子排布。
3. 了解硅和碳族元素在自然界和工业中的应用。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解硅和碳族元素的基本性质、原子结构和应用。
2. 利用多媒体展示硅和碳族元素的电子排布图和应用实例。
3. 进行小组讨论,探讨硅和碳族元素在现代科技和工业中的重要性。
教学内容:1. 硅和碳族元素的基本性质和特点。
2. 硅和碳族元素的原子结构和电子排布。
3. 硅和碳族元素在自然界和工业中的应用。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对硅和碳族元素基本性质的理解。
2. 小组讨论:评估学生对硅和碳族元素应用的认识。
3. 课后作业:要求学生绘制硅和碳族元素的电子排布图,加深对原子结构的理解。
二、课堂导入(5分钟)教师通过引入硅和碳族元素在现代科技和工业中的重要地位,激发学生的学习兴趣。
例如,提到硅在半导体材料和计算机芯片中的应用,以及碳元素在有机化学和高分子材料中的广泛存在。
三、教学内容讲解(15分钟)1. 硅的基本性质:教师讲解硅的物理和化学性质,如原子半径、电负性等。
2. 碳的基本性质:教师讲解碳的物理和化学性质,如原子半径、电负性等。
3. 硅和碳族元素的电子排布:教师讲解硅和碳族元素的原子结构,包括电子层数、最外层电子数等。
四、实例分析与小组讨论(15分钟)1. 教师展示硅和碳族元素在自然界和工业中的应用实例,如硅矿物的形成和提取,碳素材料的制备和应用等。
2. 学生进行小组讨论,探讨硅和碳族元素在现代科技和工业中的重要性。
五、课堂小结(5分钟)教师总结本节课的重点内容,强调硅和碳族元素的基本性质、原子结构和应用。
鼓励学生在课后深入学习和研究相关话题。
六、课后作业要求学生绘制硅和碳族元素的电子排布图,加深对原子结构的理解。
鼓励学生查阅相关资料,了解硅和碳族元素在自然界和工业中的应用。
第16课:碳族元素(建议两课时完成)[课程目标]1.从碳族元素在周期表的位置和其原子结构特点了解其性质的相似性和递变规律。
2.掌握单质碳及二氧化碳、碳酸、碳酸钠、碳酸氢钠等重要化合物的性质及应用。
3.掌握硅和二氧化硅的化学性质。
了解重要的硅酸盐及硅酸盐工业产品。
[要点精析]一、碳族元素的相似性和递变性。
1、碳族元素的性质比较碳族元素的原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
这一规律十分明显:碳 硅(半导体) 锗(半导体) 锡和铅非金属 非金属性较强 金属性较强 金属2、碳族元素的化学性质(1)碳族元素在周期表中处于从活泼金属向活泼非金属过渡的中间位置,故在反应时不易得失电子,易形成共价键,不易形成离子键。
(2)它们原子结构最外层电子数为4,价电子数为4,最高价是+4价,最低价-4价,也可形成+2价化合物。
其中从C →Sn +4价稳定,Pb 以 +2价化合物稳定。
(3)碳族元素的单质均很难与H 2化合:C 与H 2在高温下化合,Si 、Ge 、Sn 、Pb 不能与H 2直接化合,气态氢化物稳定性依次减弱。
(4)最高价氧化物对应水化物H 4RO 4(或H 2RO 3)酸性由强到弱。
(锗、锡、铅的氢氧化物呈两性。
)例1:下列关于碳族元素的说法正确的是( )A .单质都是无色晶体B .单质中硅单质熔点最高C .碳族元素形成的化合物种类最多D .在化合物中最稳定的化合价都是+4价解析:在碳族元素所形成的单质中,其中石墨是黑色的。
金刚石的熔点比晶体硅高。
Pb 的稳定价态为+2,故选项D 也是错误的。
答案:C例2:如果发现114号新元素(位于第7周期IVA 族),下列有关X 可能具有的性质合理的是( )A .X 是非金属元素B .X 的+2价化合物比+4价化合物稳定C .XO 2具有强氧化性D .X 有稳定的气态氢化物解析:根据碳族元素性质递变规律,可推知114号元素的金属性比铅还强,一定是金属元素。
它的稳定价态应与铅相同,即为+2价,所以XO 比XO 2稳定。
4X +原子易得电子变成2X +,所以XO 2具有强氧化性。
X 是金属元素,不可能存在稳定的气态氢化物。
答案:BC二、碳、硅的单质及其重要化合物1、碳及其化合物碳既是构成生物体的基本元素,又是构成地壳中岩石和化石燃料的主要元素。
是形成化合物的种类最多的元素,碳以多种形态存在于自然界中。
碳元素有金刚石、石墨、足球烯(如C60等)多种同素异形体。
其中金刚石、石墨是两种重要单质性质比较如表16-1:例3:下列物质组别,属于同素异形体的是:A.CO和CO2 B.O2和O3 C.石墨和C70 D.氯化氢和盐酸解析:同素异形体指的是由同种元素形成的不同种单质。
答案:B、C。
(1)碳的化学性质①可燃性:C+O2(O2充足) 2C+O22CO(O2不充足)②还原性:C+H2O(气)CO+H2(水煤气) C+2CuO Cu+CO2 C+CO22CO (2)CO:通常为无色气体,难溶于水,有剧毒,属不成盐氧化物。
高温下有强还原性:CO+O22CO2, CO+CuO Cu+CO2, 3CO+Fe2O32Fe+3CO2(3)CO2:通常为无色无味气体,能溶于水,固体叫干冰,易升华,属酸性氧化物,碳酸酸酐。
氧化性:CO2+C2CO CO2+2Mg2MgO+C酸性氧化物通性:CO2+H2O===H2CO3 CO2+CaO CaCO3CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+C a(O H)2===CaCO3+H2OCO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3 CO2+CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2制备:实验室CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2+H2O工业上C+H2O CO+H2 CO+H2O CO2+H2 CaCO3CaO+CO2↑(4)Na2CO3与NaHCO3(见表16-2)表16-2 碳酸钠和碳酸氢钠的比较正盐与酸式盐相互转化:例4:溶洞一般存在于石灰岩地区,其中有许多形态各异、栩栩如生的石笋、钟乳石、石柱,说说它们是怎样形成的?写出有关方程式。
解析:石灰石与CO2、H2O作用生成Ca(HCO3)2而被溶解,随着水滴从洞顶滴下时发生分解,又生成CaCO3沉淀,因而从洞顶长出钟乳石;但水滴中的Ca(HCO3)2未全部分解,水滴到地上,继续分解,因而在地上生长出石笋;久而久之,上下相连,形成石柱。
CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2= CaCO3+CO2↑+H2O例5:在标准状态下,把一定体积的CO2气体通入200ml 1 mol/ l Ca(OH)2的澄清石灰水中,充分反应,生成沉淀10g,则通入CO2气体体积的是A.2.24升B.3.36升C.4.48升D.6.72升解析:当CO2气体不足时,生成0.1mol的沉淀需要0.1mol(2.24升)的CO2气体,当CO2气体过量时,生成0.2mol的沉淀后又溶解了其中的0.1mol的沉淀,共需要0.3mol(6.72升)的CO2气体。
答案:AD(5)碳酸盐检验:a : 试剂:盐酸、澄清石灰水b : 现象:出气泡,放出无色无味的气体。
气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。
(6)日常生活中的碳及含碳化合物金刚石----用于制作钻头、刀具、装饰品等。
石墨----用于制电极、坩埚、铅笔、高温润滑剂、反应塔槽内衬等。
足球烯----作为催化剂载体,也可制成纳米材料。
木炭----作燃料、还原剂。
焦炭----冶金工业还原剂。
活性炭----用作吸附剂。
CO(人工煤气、水煤气的主要成分之一)----作还原剂、燃料。
CO2(干冰)----做食品的冷冻剂、灭火剂,也可用于制造舞台效果, CO2是植物光合作用的原料,在大棚蔬菜生产中被作为气肥,CO2也是地球的保温层(若大气中没有CO2,碳循环中断,动植物不能生长生存,地球变冷,若CO2过量,地球又会产生温室效应,冰川融化,海平面上升。
)。
纯碱----做去污剂。
小苏打----作干粉灭火剂、面食的膨松剂、胃药。
大理石、石灰石----常用的建筑材料,石灰石是制水泥、玻璃的主要原料之一。
例6:水垢主要成分是什么?它是怎样形成的?如何除去水壶中的水垢?写出相关反应化学方程式解析:水垢主要成分是CaCO 3和Mg(OH)2。
它是溶解在水中的Ca(HCO 3)2、Mg(HCO 3)2受热与水反应形成的,可用食醋浸泡溶解去除。
Ca(HCO 3)2−→−∆CaCO 3↓+CO 2+H 2O ↑Mg(HCO 3)2−→−∆MgCO 3↓+CO 2+H 2O ↑ MgCO 3 +H 2O −→−∆Mg(OH)2+CO 2↑ Mg(OH)2+2CH 3COOH=(CH 3COO)2Mg+2H 2O2、硅及其化合物硅元素以化合态的形式广泛存在于自然界,在地壳中的含量占第2位,是形成地壳的主要元素,沙、鹅卵石的主要成分为SiO 2,土壤岩石的主要成份为硅酸盐。
自然界没有游离态的硅。
硅晶体、SiO 2光纤是现代电子工业、现代通信的基础。
(1)硅的化学性质及制法①硅的化学性质不活泼,常温下只跟F 2、HF 、强碱溶液反应,加热时可与O 2、Cl 2反应。
Si+2F 2 === SiF 4 Si+4HF === SiF 4+2H 2 Si+2NaOH+H 2O==Na 2SiO 3+2H 2Si+O 2SiO 2 ( 研细硅粉加热可在纯氧中燃烧) Si+2Cl 2SiCl 4 ① 硅的制法SiO 2+2C Si+2CO (粗硅) 粗硅的提纯⎪⎩⎪⎨⎧+===+===+∆∆4HCl)Si(2H SiCl SiCl 2Cl Si 2442精硅 (2)SiO 2的性质无色晶体,难溶于水,是石英、水晶、硅藻土的主要成分,属酸性氧化物,硅酸、原硅酸的酸酐。
酸性氧化物通性:SiO 2+CaO CaSiO 3 SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O特殊性:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O SiO 2+Na 2CO 3Na 2SiO 3+CO 2↑SiO 2+CaCO 3CaSiO 3+CO 2↑ (3)Si 、SiO 2的用途:硅晶体----半导体材料,用于制造电子元器件。
二氧化硅----制光导纤维、光学仪器、玻璃原料和建筑材料。
(4)硅酸盐及硅酸盐工业①硅酸钠:其水溶液(浓)俗名水玻璃,无色粘稠液体,可做粘合剂。
硅酸钠耐火材料、防腐剂。
② 硅酸盐工业:(5)各种材料各种材料品种繁多,分类各不相同,根据来源可分为天然材料和人工材料,根据发现发明的历史可分传统材料和新型材料,还可以按功能、按材质等依据分类。
按材质大致可作如下分类:①无机非金属材料:如玻璃、水泥、陶瓷(传统硅酸盐陶瓷、特种陶瓷)等②金属材料:如钢铁、铝、铜等③有机材料:如棉花、塑料、橡胶、合成纤维等④复合材料:如玻璃钢、碳纤维增强陶瓷等三、碳硅单质及化合物之间的相互关系如图16-1图16-1例7:物质A是一种高熔点化合物,不溶于硫酸,硝酸等强酸。
A与纯碱熔融反应,生成化合物B,同时放出气体C;把气体C通过B的溶液中,则得到化合物D;D在干燥空气中转变为化合物E;将E加热又得到化合物A。
试写出A、B、C、D、E的化学式:A 、B、C、 D 、E、。
解析:此题应根据对实验现象的分析,得出结论。
A是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物,它能与纯碱熔融反应,而且放出气体C,可初步判断A可能是SiO2,B可能是Na2SiO3,C可能是CO2。
若把CO2通过Na2SiO3溶液中,会得到胶状沉淀H4SiO4,H4SiO4在干燥空气中易脱水生成H2SiO3,H2SiO3只有加热才能生成SiO2。
这些都是与题目所给出的实验现象相符合,这就证实A确实是SiO2。
A判断出来了,其它物质的推断就迎刃而解。
答案:A:SiO2、B:Na2SiO3、C:CO2、D:H4SiO4、E:H2SiO3[强化训练]一、选择题(以下各题只有一个正确答案)1.下列气态氢化物中最不稳定的是( )A.CH4B.SiH4C.H2OD.HCl2.下列叙述中,正确的是()A.碳族元素都是非金属元素,其非金属性随核电荷数的增加而减弱B.碳族元素的单质都有导电性C.碳酸的酸性比硅酸弱D.同一周期的氧族元素比碳族元素的非金属性强3.关于碳族元素的说法正确的是()A.原子半径由上到下逐渐变小B.各元素形成的化合物均以正四价最稳定C.各元素最高氧化物均易溶于水D.硅和锗均可作半导体材料4.下列物质中导电性介于导体与绝缘体之间的是()A.铜 B.硅 C.石墨 D.金刚石5.关于锗及其化合物的性质叙述中,错误的是( )A.GeO 2不溶于NaOH溶液B.C.锗易与盐酸反应放出H2 D.GeO6.最近,科学家研制得一种新的分子,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中含离子键 D.C60的式量是1207.石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维,造成输电线、电厂设备损坏。