经验告诉我们，成功是留给有准备的人。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么如何写好我们的高中教案呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“碳族元素（第一课时）”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

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．D2．D3．B、C4．B5．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。

精选阅读

碳族元素（第二课时）

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

教案课件是老师工作中的一部分，大家在着手准备教案课件了。将教案课件的工作计划制定好，这样我们接下来的工作才会更加好！你们知道适合教案课件的范文有哪些呢？下面的内容是小编为大家整理的碳族元素，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

教学目标

知识技能：掌握碳族元素原子结构特点；能推断出碳族元素单质及化合物性质的变化规律；加深对典型碳族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：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。

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

第一节碳族元素

一、碳族元素

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。

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

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

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。

（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amolCO2通入含bmolCa(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∶1a∶b2∶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

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．CH4B．SiH4C．H2OD．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．SiH42．HNO3H3PO4H2CO3H2SiO33．1∶3

碳族元素教案

第七章碳族元素无机非金属材料
第一节碳族元素
●教学目标
1.使学生了解碳族元素的性质及其递变规律。
2.使学生进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。
3.培养学生的总结、思考、判断能力。
●教学重点
碳族元素性质的递变规律
●教学难点
以碳族元素知识为载体，培养学生的总结、思考、判断能力
●课时安排
一课时
●教学方法
引导、探究、自学、练习
●教学用具
投影仪
炭块、镊子
●教学过程
［引言］第ⅠA碱金属元素易失去电子，表现活泼的金属性；第ⅦA族卤素易得到电子，表现活泼的非金属性；居于它们中间的第ⅥA族元素性质如何呢？它们及其化合物有怎样的用途？本章我们就来学习该族元素及其化合物的知识，用时了解几种新型无机非金属材料。
［板书］第七章碳族元素无机非金属材料
［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，并说明它们结构上的异同点。
［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。
［板书］
［师］从碳、硅的原子结构示意图可以看出，碳、硅均为元素周期表中的第ⅣA族元素，且分属于周期表中的二、三周期。
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，并写出它们的原子结构示意图。
［学生活动，请一位同学上黑板写出锗、锡、铅的原子结构示意图］
［学生板书］
［师］能否写出上述三种元素的符号和名称呢？请大家用最快的速度识记并默写。
［学生或老师板书］
锗Ge锡Sn铅Pb
［师］由以上硅、锗、锡、铅的原子结构示意图可以看出，它们的最外层都与碳一样有4个电子，且同属第ⅣA族，我们把它们统称为碳族元素。
［板书］第一节碳族元素
［师］以上我们所学的，就是碳族元素的名称、符号及原子结构。
［板书］一、碳族元素的名称、符号及结构
［过渡］下面，我们根据碳族元素的原子结构特点，来分析碳族元素在性质上的相似性和递变性。
［板书］二、碳族元素性质的相似性和递变性
［师］请大家根据碳族元素的原子结构特点，并结合元素周期律的知识，填写下表：
［投影展示］
碳族元素性质的递变规律
［上表可由学生回答，教师填写完成，也可由学生独立完成］
［师］注意，碳族元素的氢化物的写法是碳族元素在前，氢元素在后。
答案：
［师］请大家根据上表归纳并总结出碳族元素性质的相似性和递变性。
［教师引导，学生归纳、总结出以下结论］
［板书］1.相似性
（1）最外电子层上均有4个电子，易形成共价键。
（2）最高正价均为+4价，最高价氧化物通式为RO2，对应水化物通式为：H2RO3〔或H4RO4或R（OH）4〕。
（3）气态氢化物可表示为RH4。
2.递变性
随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，元素由非金属性向金属性递变的趋势明显。
［问题探究］根据元素周期律知识，Pb的金属性比Sn强，而在金属活动顺序表中，Sn的活动性比Pb强，这是否矛盾？
［生］不矛盾。看待事物的角度不同，结果也不同。
［师］确实不矛盾。元素周期律所谓的金属性和非金属性，指的是元素原子在干态时的得失电子能力；而金属活动性顺序表，是依据金属原子在水溶液中的失电子能力强弱所排列的，二者排列的依据不同，结果也不同。
［师］第ⅣA族元素中，碳是典型的非金属；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；锡和铅都是金属。由于硅和锗在元素周期表中位于金属和非金属分界线附近，所以常用来做半导体材料。
由于碳族元素在周期表中处于容易失去电子的碱金属与容易得到电子的卤素的中间位置，这使得它们得失电子的能力都较弱，一般容易形成共价化合物。
另外，碳族元素的化合价除了+4价外，还有+2价。其中，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。因此，+4价的铅（如PbO2）在参加化学反应时，往往会得电子而被还原成+2价的化合物，它本身是强氧化剂。
［板书］3.主要化合价
+4、+2Pb的+2价稳定
［问题探究］碳的+4价化合物稳定，CO就应具有较强的还原性，那么，在什么条件下CO表现强还原性呢？
［生］CO在高温下表现强还原性。
［师］对，所以常温下，可以用浓H2SO4干燥CO。
［投影例题］1.如果发现114号新元素（位于第七周期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.XO2具有强氧化性
D.X有稳定的氢化物
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XO2稳定。+4价的X易得电子变成+2价，所以XO2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
2.课本上说“……碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的”。
（1）根据上一句话判断：锡的+2价化合物（如SnCl2）应具有较强的___________性，铅的+4价化合物应具有较强的_____________性。
（2）Fe3O4可以写成FeOFe2O3的形式，根据化合价规律和这种书写方法，若将Pb3O4用上述形式表示，其化学式可写为______________。
（3）PbO2与浓盐酸可发生氧化还原反应生成Cl2，该反应的化学方程式为____________________________。
解析：（1）关键要理解锡的+4价化合物是稳定的，因而+2价化合物不稳定，容易转变为+4价化合物，而显示较强的还原性；同理，铅的+4价化合物具有较强的氧化性。
（2）铅的两种常见化合价中，+2价稳定，+4价不稳定，易得电子被还原。题中信息表明，Fe3O4中有+2、+3两种价态的铁元素。思维迁移到Pb3O4中铅的化合价+2价和+4价。仿照上述形式的写法，将Pb3O4写成2PbOPbO2，此化合物中正负化合价的代数和为零。
（3）PbO2与浓盐酸反应，已知浓盐酸的氧化产物是Cl2，则PbO2的还原产物必然是+2价的化合物，这里应是PbCl2，另有H2O生成。（注：此处也可将MnO2与浓盐酸的反应迁移，即可写出PbO2与浓盐酸反应的化学方程式）
答案：（1）还原氧化
（2）2PbOPbO2
（3）PbO2+4HClPbCl2+Cl2↑+2H2O
［过渡］以上我们学习了碳族元素的原子结构及化学性质，下面，我们通过下表来认识一下碳族元素单质的物理性质。
［板书］4.单质的物理性质
［投影展示］
碳族元素及其单质的一些重要性质
［师］从上表可看出，实验测出的碳族元素原子半径的递变规律与我们根据原子核外电子排布预测的是一致的。碳族元素单质的密度是从碳到铅逐渐增大，熔、沸点逐渐降低，锡的熔、沸点较特殊，这与其成键情况及空间结构有关系。
［问］碳元素形成的单质，在表上列出了金刚石和石墨两种，它们与碳元素的关系是什么？
［生］它们都是碳元素的同素异形体。
［问］二者性质、用途有何不同？
［生］金刚石的熔点和沸点较高，硬度大，难溶于溶剂，不能导电；主要用于制造钻具、装饰品。
石墨熔点很高，质软有滑腻感，是电的良导体。主要用于制造润滑剂、电极、耐火材料。
［问］碳元素只有金刚石和石墨两种同素异形体吗？
［生］不止金刚石和石墨，还有C60、C70等。
［师］对，C60是一种较重要的碳单质。下面请同学们阅读课本P144“C60及其应用前景”。
［学生阅读］
［板书］5.C60简介
［师］从阅读材料里我们可以看出，碳元素除了金刚石和石墨外，还有多种同素异形体，在已发现的碳族成员如C50、C60、C70、C84……中C60是最稳定的。C60可以形成各种化合物，可用作高温润滑剂、耐热和防火材料等。目前，将C60应用于超导体、材料科学等领域的探索正在不断地深入。
C60分子的结构是足球状的，是由20个正六边形和12个正五边形呈一定弧度一个接一个地排列成的一个球体分子。它的结构是由英国科学家克罗托教授最先设想出来的。在他为了这个大大的“碳分子”的结构而冥思苦想、食不知味、睡不入眠的时候，是著名建筑学家布克曼斯特富勒设计的一个球形模型给了他灵感。所以，他又把自己设计的这种新的碳分子的结构，称为“富勒笼球”。
C60及一系列碳族分子的发现，是化学发展史上一件具有划时代意义的大事。为了表彰这一重大科学成就，1996年的诺贝尔化学奖授给了克罗托和另外两位对C60的发现做出贡献的科学家——美国赖斯大学的化学教授柯尔和斯莫利。
［投影练习］
1.下列气态氢化物中最不稳定的是
A.CH4B.NH3
C.SiH4D.H2S
答案：C
2.根据碳族元素的相似性和递变规律，并结合其一般性和特殊性的知识，判断下列说法中正确的是
A.CO2为弱氧化剂，PbO2为强氧化剂
B.CO2、PbO2都是弱氧化剂，CO和PbO都是还原剂
C.Sn（OH）2可与HCl反应，但不与NaOH反应
D.锗单质的熔点在Si和Pb之间，是半导体
答案：AD
3.近年来，科学家发现一种新分子，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是一种新型化合物
B.C60和石墨都是碳的同素异形体
C.C60在纯氧中充分燃烧只生成唯一产物CO2
D.C60的摩尔质量为720
答案：BC
［小结］本节课我们学习了碳族元素的结构特点及随着原子序数的递增，其性质递变的规律，同时还认识了碳元素的另一种同素异形体——C60。
［布置作业］1.复习初中所学碳及其化合物的知识。
2.预习硅及其化合物的知识。
●板书设计
第七章碳族元素无机非金属材料
第一节碳族元素
一、碳族元素的名称、符号及结构
二、碳族元素性质的相似性和递变性
1.相似性
（1）最外电子层上均有4个电子，易形成共价键。
（2）最高正价均为+4价，最高价氧化物通式为RO2，对应水化物通式为：H2RO3〔或H4RO4或R（OH）4〕。
（3）气态氢化物可表示为RH4。
2.递变性
随着原子序数的递增，元素的原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱、失电子能力逐渐增强，元素由非金属性向金属性递变的趋势明显。
3.主要化合价
+4、+2Pb的+2价稳定
4.单质的物理性质
5.C60简介
●教学说明
本节课是学生学完元素周期表后，继氧族之后的又一族元素，其重点是要在深刻理解和熟练运用元素周期表的基础上去学习碳族元素性质的递变规律，也即强调了学生在学习过程中的活学活用。因此，怎样调动学生学习的积极性，让学生积极主动地参予到教学过程中来，是本节课教法上要解决的问题。在这里，我用了实物展示，引导学生总结、归纳、复习、练习等方法来达到这一目的，并向学生介绍C60的结构及有关情况，以扩展学生的视野。

《碳族元素》教案1

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。高中教案的内容要写些什么更好呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《《碳族元素》教案1》，仅供参考，欢迎大家阅读。

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。

教师活动

学生活动

指导阅读

板书

讲述

展示

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

展示

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

2.35×10m

222KJ/mol

金刚石

1.55×10m

345KJ/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。

CNO

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：SiCO

键长：C—CSi—OSi—CSi—Si

键能：C—CSi—OSi—CSi—Si

熔沸点：

金刚石二氧化硅碳化硅晶体硅

教师活动

学生活动

讲述

投影

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+O2SiO2

将碳、硅化学性质对比表记录于笔记中。

板书

指导阅读

讲述

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+SiO2Si+2CO↑

Si+2Cl2SiCl4

SiCl4+2H2Si↓+4HCl

板书

投影

讲述

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+SiO2SiC+2CO↑中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是

A．1∶3B．3∶1C．2∶1D．1∶2

X

Y

Z2．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·SiO2

2MgO·SiO2

Al2O3·2SiO2·2H2O

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．CaCl2B．Ca(ClO)2C．Na2SiO3D．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+H2O

3．（A）（B）

文章来源：http://m.jab88.com/j/29296.html

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