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碳族元素
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能：掌握碳族元素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；能推斷出碳族元素單質(zhì)及化合物性質(zhì)的變化規(guī)律；加深對(duì)典型碳族元素單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)的理解。
能力培養(yǎng)：比較碳族元素與鹵素、氧族元素、氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變性以及對(duì)碳及其化合物化學(xué)性質(zhì)討論，培養(yǎng)學(xué)生抽象概括形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力。使學(xué)生掌握非金屬元素單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法。
科學(xué)思想：通過(guò)對(duì)弱酸的酸式鹽化學(xué)性質(zhì)的討論，對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育。
科學(xué)品質(zhì)：組織討論，激發(fā)學(xué)生求知欲，體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣。
科學(xué)方法：觀察、實(shí)驗(yàn)和科學(xué)抽象。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：碳族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。碳及其化合物的化學(xué)性質(zhì)。
難點(diǎn)：碳酸的酸式鹽與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。
教學(xué)過(guò)程
教 師 活 動(dòng)
學(xué) 生 活 動(dòng)
提問(wèn)
有人提出：現(xiàn)代化學(xué)是以碳和硅為首的化學(xué)，你知道哪些有關(guān)碳硅及其化合物的知識(shí)？（見(jiàn)附1）
舉例。
板書(shū)
提問(wèn)
講解
板書(shū)
第一節(jié)碳族元素
一、碳族元素
1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
畫(huà)出C、Si的原子結(jié)構(gòu)示意圖和電子式，比較它們的相似與不同。
對(duì)學(xué)生的回答給予正確的評(píng)價(jià)，重復(fù)正確答案后板書(shū)。
相似點(diǎn)：最外層4e。
不同點(diǎn)：核電荷數(shù)、電子層數(shù)、原子半徑。
一學(xué)生到黑板上板演，其余在草稿紙上寫(xiě)。
比較C、Si原子結(jié)構(gòu)的異同。
板書(shū)
投影
組織討論
2．性質(zhì)變化規(guī)律
指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本1~2頁(yè)，總結(jié)規(guī)律，填寫(xiě)下表：
（見(jiàn)附2）
從物質(zhì)結(jié)構(gòu)角度分析金剛石比晶體硅的熔點(diǎn)高的原因？
閱讀課文，總結(jié)規(guī)律，填表。
討論后回答：
都為原子晶體，但碳原子半徑比硅的小，碳原子間鍵長(zhǎng)比硅的短，鍵能比硅的大，所以熔點(diǎn)高。
講解
實(shí)驗(yàn)
板書(shū)
下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較碳和硅的非金屬性強(qiáng)弱。
Mg2Si和鹽酸反應(yīng)
Mg2Si+4HCl=SiH4↑+2MgCl2
SiH4+2O2=SiO2+2H2O(自燃)
觀察、比較硅烷、甲烷的穩(wěn)定性，確定非金屬性碳比硅強(qiáng)。
展示
講解
金剛石、石墨圖片，C60結(jié)構(gòu)圖片，硅、錫、鉛實(shí)物樣品。
碳族元素從上到下由非金屬遞變?yōu)榻饘俚内厔?shì)非常明顯。碳族元素C、Si、Ge、Sn元素的+4價(jià)穩(wěn)定，而+4價(jià)的Pb有強(qiáng)氧化性，Pb的+2價(jià)穩(wěn)定。
觀察、記憶：
C、Si：非金屬
Ge：金屬性比非金屬性強(qiáng)
Sn 、Pb：金屬
教 師 活 動(dòng)
學(xué) 生 活 動(dòng)
板書(shū)
講解
投影小結(jié)
二、碳及其化合物的性質(zhì)
碳族元素的代表物之一——碳及其化合物的知識(shí)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)一部分下面分別討論和總結(jié)：CH4、C、CO、CO2的氧化性和還原性——從碳的化合價(jià)分析；CO2、Na2CO3的化學(xué)性質(zhì)——從物質(zhì)類(lèi)別分析。
（見(jiàn)附3）
分組討論、總結(jié)：
一組：CH4、C
二組：CO、CO2
三組：Na2CO3
（舉他反應(yīng)實(shí)例）
實(shí)驗(yàn)
練習(xí)
將CO2通入澄清石灰水中，當(dāng)出現(xiàn)大量沉淀時(shí)暫停實(shí)驗(yàn)。
繼續(xù)通入CO2至沉淀完全溶解。
將a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，討論a∶b為何值時(shí)：
產(chǎn)物為CaCO3、H2O____________
產(chǎn)物為Ca(HCO3)2____________
產(chǎn)物為CaCO3 、Ca(HCO3)2、H2O___________
觀察，寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
觀察，寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式：
CaCO3+ CO2+H2O=Ca(HCO3)2
（一學(xué)生黑板板書(shū)）
練習(xí)、討論。
a∶b=1∶1
a∶b=2∶1
1∶1< a∶b<2∶1
實(shí)驗(yàn)
將上述實(shí)驗(yàn)得到的清液分成兩份：
一份加入濃鹽酸。
一份加入澄清石灰水。
觀察并根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式和離子方程式。
2HCl+ Ca(HCO3)2=CaCl2+2CO2↑+2H2O
Ca(OH)2+ Ca(HCO3)2= 2CaCO3↓+2H2O
OH
（兩位學(xué)生黑板板書(shū)）
討論后得出結(jié)論：
弱酸的酸式鹽既可以和強(qiáng)酸反應(yīng)又可以和強(qiáng)堿反應(yīng)。
小結(jié)提問(wèn)
碳族元素重要性質(zhì)規(guī)律性變化的原因是什么？可從哪幾方面討論非金屬單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)？
碳族元素的一些重要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生規(guī)律性變化的原因，是它們的電子層和核電荷數(shù)的增加而引起的。
非金屬元素單質(zhì)及化合物的化學(xué)性質(zhì)可以從元素化合價(jià)和物質(zhì)所屬類(lèi)別入手分析。
作業(yè)
課本第2頁(yè)1、2題。
隨堂檢測(cè)
1．下列氣態(tài)氫化物中最不穩(wěn)定的是_________。
A．CH4 B．SiH4 C．H2O D．HCl
2．將下列物質(zhì)按酸性由強(qiáng)到弱的順序排列________________。
H2CO3、H2SiO3、HNO3、H3PO4。
3．將0.8molCO2通入含1molNaOH的溶液中，求反應(yīng)后溶液中CO3
隨堂檢測(cè)答案
1．SiH4 2．HNO3 H3PO4 H2CO3 H2SiO3 3． 1∶3
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