第七章硅和硅酸鹽工業第一節碳族元素〔第一課時〕教學目標：知識目標：1．了解碳族元素的性質及其遞變規律；2．了解運用元素周期律知識學習同族元素性質及其遞變規律的方法，并運用這些知識學習碳族元素及其化合物的知識。能力目標：培養學生的思考、判斷能力。教學重點：碳族元素性質遞變規律。教學過程：[引入]有人提出：現代化學是以碳和硅為首的化學，你知道哪些與碳、硅及其化合物有關的知識出示：陶瓷、兵馬俑樣品；多媒體展示：有關建筑物、廚房設備、集成電路、敏感材料、超導材料等照片。[講述]陶瓷是我中華民族一項最偉大的創造，具有悠久而輝煌的歷史；秦兵馬俑的制造展示了當時的制陶規模和高超的動手術與藝術水平；硅在現代電子、航天航空等方面起著十分重要的作用。在這一章里，我們將介紹一些與硅有關的知識。請一位同學指出硅在元素周期表中的位置，第IVA族包括哪些元素[板書]第一節碳族元素一、碳族元素請一位同學寫出碳族元素的元素符號[板書]1．元素碳、硅、鍺、錫、鉛請一同學指出它們原子結構的異同點相同點：最外層電子數都是4，常見的化合價為＋2、＋4[板書]2．原子結構：碳、硅、鍺、錫的＋4穩定，而鉛＋2穩定。氫化物的通式為RH4。最高價的氧化物的水化物的通式為H2RO3和R(OH)4不同點：電子層數依次增加，原子半徑依次增大[設問]根據元素周期律的知識分析：碳族元素從碳到鉛元素的性質是怎樣遞變的[板書]3．元素性質CSiGeSnPb金屬性增強，非金屬性減弱4．化合物的性質：請同學到黑板上寫出它們氫化物的化學式：[板書]CH4SiH4GeH4SnH4穩定性減弱碳常見氧化物有幾種呢主要化合價有幾種[板書]H2CO3H4SiO4Ge〔OH〕4、Sn〔OH〕4、Pb〔OH〕4酸性減弱堿性增強〔多為兩性〕請同學們聽一段錄音，出示錫和鉛的樣品，展示表7-1。由學生歸納出它們的物理性質。錄音材料如下：①我是碳族首領——碳。我是地球上化合物最多的元素，大氣中有CO2、礦物界有各種碳酸鹽、金剛石、石墨和煤，還有石油和天然氣等碳氫化合物；動植物中的脂肪、蛋白質、淀粉和纖維素等也都是我的化合物，我有兩個兄弟——同素異形體金剛石和石墨，它們的熔沸高，金剛石是無色固體，硬度很大、石墨是灰黑色固體、但硬度很小。②作為碳族的第二位主人——硅，我是構成地球上礦物界的主要元素，在自然界中，我從不單獨一人，總是和其他元素朋友在一起，我面色灰黑，有金屬光澤，是硬而脆的固體，我和金剛石哥哥很象，熔沸點高、硬度大、由于我的導電性介于導體和絕緣體之間、是良好的半導體材料，可以用來制造集成電路、晶體管等，用途可廣呢！③我叫鍺，是碳族的第三位主人，有銀灰色的面膛，我是典型的金屬元素，我的化合物被應用的還不多，重要的是晶態鍺，那樣的我有金剛石般的結構，是重要的半導體材料。④我是碳族的第四位主人——錫，我是金屬元素，臉色銀白。我有三種同素導形體，最常見的是銀白色硬度居中的白錫，它在低于286K時轉變為粉末狀的灰錫，高于434K時，轉變為脆錫，我可以用于制合金。如青銅為我和銅的合金、我還可以制成日用器件、工具和武器及錫箔，金屬鍍層。⑤我是碳族的最后一位主人——鉛，我是一種重而軟的金屬，常溫下為藍色的固體，我的用處也很大。從金屬到化合物我都有廣泛用途。比方，我可以制鉛電纜、化工方面的耐酸設備以及X射線，原子能工業用的防護材料等。[板書]5．單質的物理性質討論討論為什么金剛石的熔點比晶體硅的熔點要高[講述]碳的單質除了金剛石、石墨外還有C60、C70等。介紹課本中的選學內容。反響練習：1．以下元素在自然界沒有游離態存在的是〔〕A．碳B．硫C．硅D．氮2．以下氣態氫化物中，穩定性最差的是〔〕A．CH4B．SiH4C．H2SD．PH43．以下說法中，正確的選項是 〔〕A．碳是非金屬元素，所以碳單質都是絕緣體B．硅的導電性介于金屬和絕緣體之間C．鍺的非金屬性比金屬性強D．鍺不存在氣態氫化物4．在元素周期表中，以下有關碳族元素的遞變規律正確的選項是 〔〕A．自上而下元素的金屬性逐漸增強B．自上而下元素的非金屬性逐漸增強C．自上而下元素單質顏色逐漸變淺D．自上而下元素單質溶、沸點逐漸升高5．最近科學家制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結構，化學式為C60.以下說法中，正確的選項是〔〕A．C60是一種新型的化合物B．C60和石墨都是碳的同素異形體C．C60中含有離子鍵D．C60的式量為7206．在沒有現成CO2氣體發生器的情況下，請你選用如圖中局部儀器裝配成一個簡易的、能隨開隨用的、隨關隨停的CO2氣體發生裝置. 〔〕(2)假設用上面已裝配好的實驗裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀H2SO4、濃HNO3、水、塊狀純堿、塊狀大理石.比較合理的方案，你認為應選的藥品是.7．試用以下列圖所列各裝置設計一個實驗來確證某無色氣體中含有H2、CO2、SO2、HCl、CO五種氣體.(1)假設氣體的流向是從左到右，連接上述裝置的正確順序