17碳族元素.doc

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、+2 Pb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