高中化学-高三化学教案第七章 硅和硅酸盐工业

时间:2022-12-28 09:35:13 教案 我要投稿
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高中化学-高三化学教案第七章 硅和硅酸盐工业

  作为一名专为他人授业解惑的人民教师,时常需要用到教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?以下是小编整理的高中化学-高三化学教案第七章 硅和硅酸盐工业,仅供参考,欢迎大家阅读。

高中化学-高三化学教案第七章 硅和硅酸盐工业

  学法指导

  1.要注意知识的纵向和横向对比。

  纵向,即碳族元素的单质及化合物性质的递变规律的研究。如CH 4和SiH 4的稳定性强弱的比较,H 2 C0 3和H 2 Si0 3,的酸性强弱的比较等。

  横向,即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和卤素元素的对比。如Si、P、S、Cl的非金属强弱的比较,氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较等。

  2.要注意知识的归纳总结。如归纳硅及其化合物之间的转化关系,水泥、玻璃、陶瓷的生产过程等。在归纳时要注意各物质的特殊性,如CO的毒性和还原性,SiO 2的特性(与Na 2 CO 3 、HF反应)等。

  3.要重视所学知识与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系,光导纤维与通讯的联系等

  考点说明

  碳、硅等元素知识也是非金属元素的命题热点之一,该类试题常以元素及其化合物知识为载体与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算密切结合。考查的内容主要有:

  1.C、CO的还原性;

  2.CO、C0 2的检验与鉴别;

  3.C0 2 、CO等气体的制取和收集;

  4.C0 2与Na0H、S0 2与C等反应产物的确定及计算;

  5.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途;

  6.环境保护,消除碳氧化物污染的综合应用。

  CO 2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO 2是植物光合作用的反应物,是动物新陈代谢的产物),在今后的综合测试中应引起重视。

  7.金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质

  第一讲碳、硅及其化合物

  第一节碳族元素

  碳族元素位于元素周期表的ⅣA族,包括C、S、Ge、 Sn、Pb,最外层电子数均为4个,易形成共价化合物。

  1.碳族元素性质的递变规律

  元素

  性质

  碳(C)

  硅(Si)

  锗(Ge)

  锡(Sn)

  铅(Pb)

  主要化合价

  +2、+4

  +4(只有+4)

  +2、+4

  +2、+4

  +2、+4

  单质色、态

  无色或黑色固体

  灰黑色固体

  灰白色固体

  银白色固体

  蓝白色固体

  氢化物RH 4的稳定性

  主要氧化物

  CO、CO 2

  SiO 2

  GeO、GeO 2

  SnO、SnO 2

  Pb、PbO 2

  最高价氧化物的水化物

  化学式

  H 2 CO 3

  H 2 SiO 3 H 4 SiO 4

  Ge(OH) 4

  Sn(OH) 4

  Pb(OH) 4

  酸碱性

  酸性递减

  碱性递增(多数有两性)

  金属性、非金属性

  非金属性递减、金属性递增

  2.碳的化学性质

  碳在常温下性质比较稳定,很难被氧化,但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。

  ①还原性:_________________________________________

  ②可燃性: __________________________________________

  ③氧化性:__________________________________________

  3.一氧化碳和二氧化碳的比较

  (1)一氧化碳

  物理性质

  五色无味气体,剧毒(结合血红蛋白),难溶于水

  化学性质

  ①可燃性

  ②还原性(与Fe 3 0 4 、CuO、H 2 0的反应)

  ③不成盐氧化物

  实验室制法

  收集方法:排水法

  检验方法:点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯,无水雾出现,罩沾有澄清的`石灰水的烧杯,出现浑浊

  工业制法主要用途:燃料、还原剂、化工原料

  (2)二氧化碳

  二氧化碳物理性质:无色略带酸味气体,无毒,能溶于水(1:1)固体时俗称干冰

  化学性质

  ①不能燃烧,一般情况下不助燃;

  ②氧化性(与C、Mg的反应)

  ③酸性氧化物(与碱及碱性氧化物的反应)

  ④与盐[Ca(Cl0) 2 、Na 2 Si0 3 、NaAl0 2 、 C 6 H 5 ONa]

  收集方法:向上排空气法

  体验:使澄清的石灰水变浑浊煅烧石灰石:CaC0 3 =CaO+C0 2 ↑

  用途:灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等作用

  4.硅及化合物

  (1)硅

  ①晶体结构:与金刚石的晶体结构类似,是正四面体型空间网状结构的原子晶体。

  ②物理性质:硬度大、熔点高,具有金属光泽,是一种半导体,只能以化合态存在于自然界。

  ③化学性质:不活泼。注意下列化学反应的条件,前三者常温反应,后四者需加热。

  第三个化学反应方程式说明NaOH等碱性溶液不使用玻璃塞的试剂瓶。

  第四个化学方程式说明氢氟酸能用玻璃试剂瓶,而应用塑料瓶。

  (3)硅酸

  ①制法:用可溶性硅酸盐与酸反应制取:

  (思考,上述反应说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强这是为什么?)

  ②化学性质

  常温可与F 2 、HF 、NaOH反应,加热条件下可与O 2 、H 2 HNO 3 Cl 2等物质反应

  (2)二氧化硅

  结构

  化学性质:酸性氧化物(与碱性氧化物反应、碱反应),特殊反应(HF),与碳反应

  (3)硅酸

  制法

  化学性质

  课堂之外

  硅的制取:在半导体及集成电路的发展史上,硅是极其重要的角色,因此研究计算机的地方称为硅谷,集成电路需要超纯度的硅,它是怎样产生的呢?

  Si0 2 +2C Si+2C0↑

  主要副反应为:Si02+3C SiC+2C0↑

  因此生产的粗硅所含的杂质有C、Si0 2 、SiC等,它们都是高熔沸点物质。为了提纯硅采用下列方法:

  SiCl 4的沸点很低,可以采用蒸馏的方法反复提纯,直所需的纯度。

  2.铅的化合物与铅污染

  铅的应用很广,如铅蓄电池、汽油抗爆震的添加剂四乙基铅[Pb(C 2 H 5 )]等,古代也有人用铅制成器皿,但铅是有毒的,古罗马帝国时兴用铅皿煮酒以消除酸味:

  Pb+ 2CH 3 COOH=(CH 3 COO) 2 Pb+H 2 ↑

  (醋酸)铅糖

  但由于铅糖是有毒的,不少的人因此而中毒。现代铅污染主要来源于汽车的尾气,环保部门已在很多城市禁止使用含铅汽油。

  考题解析

  例下列关于硅的说法不正确的是( )

  A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

  D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料

  C硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应

  D.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应

  [解析]常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气起反应。选C。

  [答案] C

  例下列关于碳族元素的说法中,错误的是( )

  A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显

  B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱

  C碳族元素原子的最外层都有4个电子

  D.主要化合价有+2价和+4价,大多数+2价化合物稳定

  [解析]由碳族元素主要化合价及有关物质性质递变规律,

  A、B、C说法正确,D不正确。因为C、Si、Ge、 Sn的+4价化合物都是稳定的,而只有铅的+2价化合物是稳定的。

  [答案] D

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