硅·碳族元素

　　第一節(jié) 碳族元素

　　第二節(jié) 硅及其重要化合物

　　第三節(jié) 硅酸鹽工業(yè)簡述

　　第一節(jié)碳族元素

　　一，化學(xué)教案－硅 碳族元素。教學(xué)目的要求

　　運用物質(zhì)結(jié)構(gòu)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(zhì)的遞變規(guī)律。

　　二。教學(xué)重點

　　碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律。

　　[教學(xué)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(shù)4個，據(jù)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(tài)氧化物分子式為RH4，其穩(wěn)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(jié) 硅及其重要化合價

　　一、教學(xué)的目的要求

　　1·認(rèn)識硅和SiO2的結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途。

　　2·了解原硅酸、硅酸的組成和性質(zhì)。

　　初步了解幾種硅酸鹽的組成和用途。

　　二、教學(xué)重點

　　硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

　　三、教學(xué)過程

　�。ü韬投�氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。）

　　指導(dǎo)學(xué)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(zhì)上、結(jié)構(gòu)上有什么不同？

　　[講]一、硅

　�。ㄒ唬┕韬徒饎偸�都屬于原子晶體，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(shù)據(jù)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�）化學(xué)性質(zhì)

　�。薄Ｌ�、硅能和氧氣反應(yīng)

　�。茫�Ｏ2＝ＣＯ2

　�。觟＋Ｏ2＝ＳｉＯ2

　　２。硅和強堿反應(yīng)

　�。觟＋2ＮaＯＨ＋Ｈ2Ｏ＝Ｎa2ＳiＯ3＋２Ｈ2

　　３。碳和硅反應(yīng)生成碳化硅ＳiＣ

　�。樱椋檬窃�子晶體，硬度大。

　　（三）純硅的制取

　�。觟Ｏ2＋２Ｃ＝Ｓi＋２ＣＯ2↑

　　粗硅

　�。觟＋２Ｃl2＝ＳiＣl4 四氯化硅

　　ＳiＣl4＋２Ｈ2＝Ｓi＋４ＨＣl

　　二、二氧化硅

　�。ㄒ唬┐虺鱿铝型队埃�得到結(jié)論：

　�。ǘ�）化學(xué)性質(zhì)：

　�。�，化學(xué)教案《化學(xué)教案－硅 碳族元素》。和堿性氧化物反應(yīng)

　�。觟Ｏ2＋ＣaＯ＝ＣaＳiＯ3

　�。病：蛪A反應(yīng)

　�。觟Ｏ2＋２ＮaＯＨ＝ＮaＳiＯ3＋Ｈ2Ｏ

　　３。和ＨＦ反應(yīng)

　�。觟Ｏ2＋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

　�。薄９杷岵荒苤苯又迫�

　�。蝍2ＳiＯ3＋２ＨＣｌ＝Ｈ4ＳiＯ4↓＋２ＮaＣｌ

　　Ｈ4ＳiＯ4＝Ｈ2ＳiＯ3＋Ｈ2Ｏ

　　弱酸，酸性小于碳酸

　　２。硅酸鹽

　�。蝍2ＳiＯ3 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

　�。ǎ粒�2Ｏ3·２ＳｉＯ2·２Ｈ2Ｏ）

　　第三節(jié)、硅酸鹽工業(yè)簡述

　　教學(xué)目的：

　　使學(xué)生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生產(chǎn)水泥、玻璃的簡單原理。

　　教學(xué)重點：

　　水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化學(xué)反應(yīng)原理。

　　教學(xué)過程：

　　指導(dǎo)學(xué)生看書，學(xué)生回答。板書如下：

　　１。水泥

　�。薄灯胀ㄋ�泥的主要原料

　　石灰石 ＣaＣＯ3

　　粘土 Ａｌ2Ｏ3·２ＳｉＯ2·２Ｈ2Ｏ

　�。病瞪�產(chǎn)過程：

　　先磨，后燒，再磨（二磨一燒）

　　發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化。

　�。场抵饕�成分：

　　硅酸三鈣、 硅酸二鈣、 鋁酸三鈣

　　３ＣａＯ·ＳｉＯ2 ２ＣａＯ·ＳｉＯ2 ３ＣａＯ·Ａｌ2Ｏ3

　�。病２Ａ�

　�。薄灯胀úＡУ闹饕�原料

　　純堿（Ｎa2ＣＯ3）石灰石（ＣaＣＯ3）

　　硅石（ＳiＯ2）

　�。病抵饕�反應(yīng)

　�。蝍2ＣＯ3＋ＳiＯ2＝Ｎa2ＳiＯ3＋ＣＯ2↑

　�。胊ＣＯ3＋ＳiＯ2＝ＣaＳiＯ3＋ＣＯ2↑

　�。场灯胀úＡУ闹饕�成分

　�。蝍2ＳiＯ3 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(lán)白色

　　Ca2O 呈紅色

　　二氧化碳

　　二氧化硅

　　結(jié)構(gòu)

　　分子晶體190千卡/mol

　　原子晶體88千卡/mol

　　色態(tài)

　　無色

　　白色

　　物理

　　熔點

　�。�57℃

　　1723℃

　　性質(zhì)

　　沸點

　　－79℃ 升華

　　2230℃

　　硬度

　　8

　　溶解性

　　微溶

　　難溶

　　化學(xué)教案－硅 碳族元素

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