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化學教案－硅 碳族元素
硅·碳族元素
第一節(jié) 碳族元素 [1]
第二節(jié) 硅及其重要化合物 [2]
第三節(jié) 硅酸鹽工業(yè)簡述 [1]
第一節(jié)碳族元素
一。教學目的要求
運用物質結構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的遞變規(guī)律。
二。教學重點
碳族元素的性質及其遞變規(guī)律。
[教學過程（m.panasonaic.com）]
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、教學的目的要求
1·認識硅和SiO2的結構性質用途。
2·了解原硅酸、硅酸的組成和性質。
初步了解幾種硅酸鹽的組成和用途。
二、教學重點
硅和二氧化硅的晶體結構和性質。
三、教學過程（m.panasonaic.com）
（硅和二氧化硅的晶體結構和性質。）
指導學生看書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上、結構上有什么不同？
[講]一、硅
（一）硅和金剛石都屬于原子晶體，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�。茫谩 。福城Эǎ枴。常常担啊妗。矗福玻浮妗 。保�
晶體硅 Ｓｉ－Ｓｉ４３千卡／摩爾�。保矗保啊妗。玻常担怠妗 。�
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。
（二）化學性質
１。碳、硅能和氧氣反應
�。茫�2＝ＣＯ2
Ｓi＋Ｏ2＝ＳｉＯ2
２。硅和強堿反應
�。觟＋2ＮaＯＨ＋Ｈ2Ｏ＝Ｎa2ＳiＯ3＋２Ｈ2
３。碳和硅反應生成碳化硅ＳiＣ
�。樱椋檬窃泳w，硬度大。
（三）純硅的制取
ＳiＯ2＋２Ｃ＝Ｓi＋２ＣＯ2↑
粗硅
�。觟＋２Ｃl2＝ＳiＣl4 四氯化硅
�。觟Ｃl4＋２Ｈ2＝Ｓi＋４ＨＣl
二、二氧化硅
（一）打出下列投影，得到結論：
（二）化學性質：
１。和堿性氧化物反應
�。觟Ｏ2＋ＣaＯ＝ＣaＳiＯ3
２。和堿反應
�。觟Ｏ2＋２ＮaＯＨ＝ＮaＳiＯ3＋Ｈ2Ｏ
�。�。和ＨＦ反應
ＳiＯ2＋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
Ｎa2ＳiＯ3 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�。ǎ蝍2Ｏ·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
教學目的：
使學生初步了解水泥、玻璃的主要成分和生產水泥、玻璃的簡單原理。
教學重點：
水泥、玻璃的主要成分和制造普通玻璃的化學反應原理。
教學過程（m.panasonaic.com）：
指導學生看書，學生回答。板書如下：
１。水泥
１〉普通水泥的主要原料
石灰石�。胊ＣＯ3
粘土�。粒�2Ｏ3·２ＳｉＯ2·２Ｈ2Ｏ
２〉生產過程：
先磨，后燒，再磨（二磨一燒）
發(fā)生復雜的物理化學變化。
３〉主要成分：
硅酸三鈣、 硅酸二鈣、 鋁酸三鈣
３ＣａＯ·ＳｉＯ2�。玻茫幔�·ＳｉＯ2 ３ＣａＯ·Ａｌ2Ｏ3
２。玻璃
１〉普通玻璃的主要原料
純堿（Ｎa2ＣＯ3）石灰石（ＣaＣＯ3）
硅石（ＳiＯ2）
２〉主要反應
Ｎa2ＣＯ3＋ＳiＯ2＝Ｎa2ＳiＯ3＋ＣＯ2↑
�。胊ＣＯ3＋ＳiＯ2＝ＣaＳiＯ3＋ＣＯ2↑
３〉普通玻璃的主要成分
Ｎa2ＳiＯ3 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 呈藍白色
Ca2O 呈紅色
二氧化碳
二氧化硅
結構
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
沸點
－79℃ 升華
2230℃
硬度
0
8
溶解性
微溶
難溶
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