江西乐安一中高三化学教案：06 碳族元素.doc

【同步教育信息】一.教学内容：碳族元素教学要求：1.了解碳族元素性质及其递变规律，学会运用元素周期律的知识指导碳族元素及其化合物的学习。2.掌握碳及其化合物的重要性质。3.理解硅及其化合物的重要性质。4.初步了解硅酸盐工业及其产品，认识化学与生产、生活的联系。5.初步了解新型无机非金属材料，认识化学在社会、科技中的重要作用。二.重点、难点：1.碳单质、CO、CO2、碳酸盐的重要性质2.硅单质、SiO2的重要性质三.知识分析：1.碳（金刚石为例）、硅单质的比较列表如下：碳硅原子结构示意图原子半径相对较小相对较大单质晶体类型原子晶体（金刚石）原子晶体单质熔点熔点很高比金刚石稍低化学性质1.还原性：（可燃性）（制粗硅）（制水煤气）2.氧化性还原性：2.CO2与SiO2CO2SiO2电子式/晶体类型分子晶体原子晶体俗称干冰（固态时）硅石、石英、水晶化学性质1.酸性氧化物2.弱氧化性：酸性氧化物SiO2不能与水反应生成H2SiO33.CO的有关知识：（1）物理性质：无色无味气体，密度接近空气，难溶于水，有剧毒。（2）化学性质：CO的化学性质主要是还原性，如：（可燃性）（冶炼金属）4.硅及其化合物“反常”性质：（1）硅的还原性比碳弱，但碳在高温下却能从SiO2中还原出硅：这是由于生成物CO气体逸出原因。（2）非金属单质与弱碱反应一般不生成氢气（请回忆Cl2）而硅却能：（3）虽然是硅酸的酸酐，但却不能用与水反应生成硅酸，而只能用硅酸盐跟较弱酸（HCl、H2CO3）制得。（4）酸性氧化物一般不与酸反应（除氧化还原反应外），而却能与氢氟酸反应，但与其它常见酸不反应。（H2SO4、HNO3、HCl等）（氢氟酸可腐蚀玻璃）（5）非金属氧化物一般是分子晶体（如CO2、NO2、SO2等），而却是原子晶体。（6）无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸（H4SiO4）却难溶于水。（7）较强酸能把较弱酸从其盐溶液中制取出来，这是复分解反应的一般规律，因此H2CO3可制H2SiO3：，但在高温下却能由较弱酸性氧化物制得较强酸性氧化物，其原因是，生成的CO2是气体，离开反应体系而使反应进行到底。（8）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，但它和玻璃的成分不完全相同，硅酸钠也俗称泡花碱，但它是盐不是碱。（9）钢化玻璃与普通玻璃成份相同，石英玻璃与普通玻璃成份却不同。5.常见硅酸盐产品比较6.酸式盐和碱反应的方程式书写：分析与书写酸式盐与碱反应的过程首先要从实质入手。酸式盐（大多数可溶）与碱反应的一个重要本质是中和——在碱溶液存在的条件下，酸式盐中可以电离出H+，不得不全部（或部分）电离出来与OH-结合成水，于是酸式酸根离子就转化为酸根离子，溶液中的酸根离子将首先将能产生难溶物的阳离子沉淀析出，整个反应过程既遵守质量守恒又遵守电荷守恒，产物的确定就要根据酸式酸根中的H+与碱提供的OH-的相对量决定：如（1）NaHCO3溶液与少量Ca(OH)2混合：析：少量，可提供足量，H+可将全部OH-中和：（2）溶液与过量混合析：过量，则不足，H+只能中和部分OH-：请试写下列反应：（3）少量（4）过量（5）少量（6）过量答案如下：（3）（4）（5）（6）注：（5）（6）反应中为同种阳离子，因此提供的与是一样多的，因此“少量”、“过量”已不影响反应结果。【典型例题】例1.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，分子式为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720解析：这是一道信息题，但考查了最基本的概念：单质和化合物，同素异形体，离子键和共价键等。请同学们注意题中“分子”“分子式”等关键词，再加入以上基本概念的准确掌握，即可顺利得出答案。答案：BD评注：本章是非金属部分不算重要的章节，但就高考题而言，在某些年份占有较大比重，尤其是多以C60、CO2与温室效应，新型无机材料为载体考查了化学基本理论、基本概念，甚至“3+X”学科间的综合（见例4）例2.锗酸铋简称BGO，是我国新研制成功的一种性能优良的闪烁晶体材料，其中Ge处于最高价，Bi的价态与它跟氯形成的某种共价氯化物中的价态相同，而且在此氯化物中，铋具有8电子稳定结构，则BGO的化学式为（）A.B.C.D.解析：锗处于IVA，最高正价为；铋的氯化物中能使Bi满足8电子稳定结构，由于Bi是VA元素，所以，是，为价。再运用化合物的化合价代数和为0的原则，确定B选项。答案：B例3.120℃、101.3kPa条件下，有2L、2L、1L、0.5L和1L组成的混合气体。将混合气体通过分别放足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不记三个反应管以何种顺序排列，问：（1）尾气是否有可能是单一气体？______