下面是小编为大家整理的高中化学《硅和硅酸盐工业》教案及课后测试题,本文共7篇,仅供参考,喜欢可以收藏与分享哟!本文原稿由网友“sacl”提供。
篇1: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CH4和SiH4的稳定性强弱的比较,H2C03和 H2Si03,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,SiO2的特性(与Na2CO3、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、C02的检验与鉴别;
3.C02、CO等气体的制取和收集;
4.C02与Na0H、S02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。
CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO2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RH4的稳定性
主要氧化物
CO、CO2
SiO2
GeO、GeO2
SnO、SnO2
Pb、PbO2
最高价氧化物的水化物
化学式
H2CO3
H2SiO3 H4SiO4
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Fe304、CuO、H20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、Na2Si03、NaAl02、C6H5ONa]
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:CaC03=CaO+C02↑
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F2 、HF 、NaOH 反应,加热条件下可与O2、H2 HNO3 Cl2 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?
Si02+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、Si02、SiC等,它们都是高熔沸点物质。为了提纯硅采用下列方法:
SiCl4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(C2H5)]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+ 2CH3COOH=(CH3COO)2Pb+H2↑
(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
篇2:高中化学《硅》教案
高中化学《硅》教案推荐
第一节 无机非金属材料的主角――硅
教材分析:
硅是带来人类文明的重要元素之一,硅及其化合物是元素化合物知识的重要基础知识。本节内容不仅为形成化学基本观念提供感性基础,也为了解化学与生活,化学与社会发展,化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。
本节的主要内容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性质、硅酸盐的性质、硅及化合物的用途。在教学中可采用碳和硅(同一主族相邻的两种元素)进行对比,突出它们的相似性与不同性。另外多运用日常生活中的事例进行教学,联系生产生活的实际,充分利用实物、模型、彩图、实物照片等形式,增强教学的直观行,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学的情感。
教学目标:
知识与技能
1、了解硅的重要化合物的主要性质,认识硅及其化合物的主要用途。
2、联系生产生活实际,培养学生对知识的迁移能力。
过程与方法
1、采用对比的方法,联系碳、二氧化碳大等学生已有的知识、经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。
2、运用日常生活中事例进行教学,增强教学的直观性。
情感态度与价值观
1、认识硅及其化合物的广泛哟鸥鸟国土,体会化学的创造性与实用性,并关注化学有关的实际问题。
2、利用实物、模型及学生自己手机的有关实物或照片,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学的情感。
3、通过动手实验,培养学生实事求是的科学态度。
教学重点:
二氧化硅的性质
教学难点:
硅酸盐的丰富性和多样性。
教学方法:
对比法、讨论法、讲授法
教学安排:(二课时)
第一课时:二氧化硅、硅酸
第二课时:硅酸盐、单质硅
教学过程:(第一课时)
[导入]美国的硅谷――位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊,圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长48公里,宽16公里的长条形地带上。由于它集中了全世界90%以上的著名半导体公司(思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果) ,而半导体的基本元件是硅片,所以该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美国高新技术的摇篮,
现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。也是高新科技的象征。
[师]既然硅这么重要,那么他是如何存在,有些什么性质呢?
[板书]§4-1无机非金属材料的主角――硅
[师]主角,我们足以看出硅的地位。我们看课本P46 图3-1,硅在地壳中的含量居第二,仅次与氧。
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的'90%以上。
[学生活动]看图4-1
[师]大家在元素周期表中找到硅,并且写出硅和碳的原子结构示意图。
[学生活动]
C Si
[师]它们最外层均为四个电子,既不容易得到也不容易失去,性质稳定。但他们却是不可以忽视的:碳--统治了有机界:碳是构成有机物的主要元素;硅―统治了无机矿物界:硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。下面我们的学习就围绕着碳和硅的相似性进行学习。
[学生活动]回顾碳的相关知识
存在 酸性氧化物 弱酸性质
[师]阅读课本P74-76页内容,从碳的性质总结硅、二氧化硅、硅酸的性质。
[学生活动]
[资料卡片] 在25℃和101kPa的条件下,由单质生成1molCO2时放热393.5kJ;而在同样条件下,生成1molSiO2时放热910.9kJ.放热越多,其生成物通常越稳定,可见SiO2比CO2更容易生成,而且更稳定。
[思考] 比较碳、硅亲合氧的能力及硅在自然存在形式?
[归纳] ①硅的亲氧性强于碳的亲氧性。
②因此硅元素在氧化气氛包围的地球上,硅主要以SiO2及硅酸盐形式存在。
[板书]1、二氧化硅 SiO2
[师]从课本P74-75的内容,大家对二氧化硅进行树型分类?
[学生思考、书写]
[展示]二氧化硅的结构模型
[师]二氧化硅晶体,基本结构单元是正四面体,每个Si结合4个O,每个O结合2个Si,形成空间网状结构。正是这种结构,决定了其具有优良的物理和化学性质。
[思考与交流] 请根据SiO2的存在和应用思考:
二氧化硅具有哪些物理性质?化学稳定性如何?你的根据是什么?SiO2的这些性质是由什么决定的?
[学生活动]
[归纳、总结、板书]
① 物理性质:熔点高、硬度大
② 用途:建筑材料、饰品、工艺品
③ 化学性质:稳定性好
[过渡]下面我们一起来看看SiO2的化学性质,玻璃的主要成分是二氧化硅和硅酸盐,我们通过其性质,来看SiO2的性质。
[师]我们可以用玻璃瓶来装试剂:酸、碱、盐,这可以看出其化学性质稳定,不能够跟一般的酸发生反应,除HF外。
[板书]a、不与酸反应,氢氟酸除外
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
用途:可以在玻璃上雕刻花纹等
[师]因为HF酸可以和SiO2反应,所以HF的保存就不能使用玻璃瓶,而用塑料或橡胶瓶,我们可以用这个性质在玻璃上雕刻花纹,量器上雕刻刻度等。
[展示]装有NaOH的试剂瓶
[思考]一般的试剂瓶都使用玻璃瓶塞,而这个试剂瓶使用的是橡胶塞,为什么?
[思考、讨论]
[总结]我们开始将CO2和SiO2比较,CO2是酸性氧化物,SiO2也是酸性氧化物,所以其具有酸性氧化物的通性,即能与碱、碱性氧化物反应。
[板书]b、与碱性氧化物反应
C、与碱反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
[师]正是因为其能与NaOH发生反应,所以其瓶塞使用的是橡胶塞。
[过渡]CO2溶于水生成H2CO3,SiO2我们知道它是不能溶于水的,它有没有对应的酸呢?如何制取呢?
[思考]碳酸的制取,使用的是强酸制弱酸的方法,那么硅酸是不是也可以使用同样的方法获得呢?
[探究实验4-1]试管中取3ml Na2SiO3溶液,滴入2滴酚酞,逐滴加入稀HCl,边加边振荡,至红色变浅并接近消失时停止。
[学生活动]观察、思考
[总结、归纳、板书]2、硅酸
实验过程:
现象:红色消失,生成白色凝胶
结论:硅酸钠转化为硅酸
反应:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
[师]硅酸凝胶经干燥脱水后的到多空的硅酸干凝胶,称为“硅胶”。硅胶多空,吸附水的能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品的干燥剂,也可以作催化剂的载体。
[课堂练习]
1、下列各组物质有关性质关系的比较,正确的是( )
A.溶解性:CO2H2CO3
C.熔点:SiO2 >CO2(干冰) D.硬度: SiO2 2、要除去SiO2中的CaO杂质,最适宜的试剂是( ) A、纯碱溶液 B、盐酸 C、硫酸 D、氢氧化钠溶液 [总结]本节课我们主要学习了二氧化硅的存在、用途、性质和硅酸的制取、用途。需要重点掌握二氧化硅的性质和硅酸的制取。 板书设计: §4-1无机非金属材料的主角――硅 1、二氧化硅 SiO2 ① 物理性质:熔点高、硬度大 ② 用途:建筑材料、饰品、工艺品 ③ 化学性质:稳定性好 a、不与酸反应,氢氟酸除外 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 用途:可以在玻璃上雕刻花纹等 b、与碱性氧化物反应 C、与碱反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 2、硅酸 实验过程: 现象:红色消失,生成白色凝胶 结论:硅酸钠转化为硅酸 反应:Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl 教学反思: 教学过程: (第二课时) [复习引入] 上节课我们学习了二氧化硅的性质和用途和硅酸的制取用途。 对照它们之间的转化关系,写出相应的方程式。 [学生活动]书写相关的化学方程式。 [创设情境]在农田的施肥中,如何才能使 ,K+更大程度的吸收呢?联系胶体的性质进行思考。 [学生活动]阅读P77 ,科学视野。 [师]硅酸盐岩石长期在水和大气中二氧化碳侵蚀下,风化为黏土,并且形成土壤胶体。土壤胶体带负电,与 ,K+等营养离子相结合,使土壤具有保肥作用。 土壤、岩石中都含有大量硅酸盐,硅酸盐在自然界中分布极广,其结构复杂,大多数不溶于水,化学性质稳定。 [展示]Na2SiO3溶液 [师]SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3就一种最简单的硅酸盐,其能够溶于水,水溶液俗称为水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂的主要原料。 [实验4-2]取两个滤纸片,分别浸在水和水玻璃中,取出,放在酒精灯外焰上。 [学生活动]观察、填表。 放入蒸馏水 放入Na2SiO3饱和溶液 现象 结论 [师]浸泡在Na2SiO3饱和溶液的滤纸不能燃烧,所以其可以作木材的防火剂。 [师]看图4-8 应用广泛的硅酸盐产品 [学生活动]阅读课本P78-79内容,填写下表 [板书] 原料 生产设备 主要成分 水泥 玻璃 陶瓷 [师]以上我们介绍的是传统的无机非金属材料,现在非金属材料发展迅速,出现了许多具有特殊功能的材料。 介绍SiC、硅钢、硅橡胶、新型陶瓷等内容。 [学生活动]阅读课本P79,单质硅,完成下列问题。 [板书] (1)硅单质的存在形式:有__________和 ________两种。 (2)物理性质:________________________________________。 (3)化学性质:常温下___________。 (4)硅的用途:高纯硅是良好的_______材料,于制造集成电路、太阳能电池等。 [师]指导学生完成,并介绍相关内容 [课堂练习] 1、熔融烧碱应选用的器皿是( ) A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁制坩埚 D.陶瓷坩埚 2、生产水泥、普通玻璃都要用到的主要原料是( ) A.黏土 B.石灰石 C.纯碱 D.石英 3、下列所列各物质的用途中,不正确的是 A.石英砂:制玻璃、制单晶硅 B.硅胶:干燥剂、吸附剂、催化剂载体 C.碳化硅:砂纸、砂轮 D.硅酸:粘合剂、耐火材料 [总结]这节课我们主要学习了硅酸盐和单质硅的相关知识。需要重点掌握传统的无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷的原料,生产过程和主要成分,以及硅做半导体的特性的用途。 【教学目的】 1.了解单质碳在常温下的化学稳定性和升温时的化学活动性 2.了解各种碳单质、物理性质差异大,但化学性质却相同 3.掌握碳的可燃性和还原性 4.初步了解化学反应伴随的能量变化 【教学重点、难点】 重点:碳单质的可燃性和还原性 难点:碳单质与氧化铜、二氧化碳发生的化学反应 【教学用具】实验5-4的药品、仪器。 【教学过程】 前提诊测: 1.以单质形式存在的碳有哪些? 2.写出下列反应的化学方程式: ①氢气与氧化铜的反应; ②碳在氧气中燃烧。 引入新课:讲述:碳的各种单质物理性质不相同,但化学性质却相同。 问:碳单质在常温下化学性质怎样?学生阅读教材第一自然段后回答。 碳在常温下,化学性质是不活泼的。一般不与其他物质发生反应,比如:木炭在常温下稳定,金刚石,石墨也是这样,还有我国古代,用墨书写或绘制字画,虽年深日久,仍不变色,都说明了碳在常温下,性质是稳定的。 一、在常温下,碳的化学性质稳定 二、碳跟氧气反应(可燃性): 在讲一章“氧气的性质”时,我们已经学过了碳可以在氧气中燃烧,那么,碳在氧气中燃烧的现象是什么样的(比在空气中燃烧得更旺,发出白光,放出大量的热,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体),这是碳在氧气中充分燃烧时的现象,生成的气体是二氧化碳,其反应的化学方程式为: 点燃 1、充分燃烧:C+O2=====CO2 如果说,大量的碳在少量的氧气中燃烧,结果就不一样了,这时就是碳燃烧不充分,此时生成物量种叫一氧化碳的气体,同时放出热,其反应的化学方程式为: 点燃 2.不充分燃烧:2C+O2======2CO 上述两个反应,在以煤为燃料的厨房里也经常发生。煤的主要成份是碳,当空气充足,炉火很旺时,煤燃烧充分,主要生成二氧化碳,炉火不旺时,煤燃烧不充分,生成较多量的一氧化碳,前面我们学习过一氧化碳是污染空气的一种气体,一氧化碳是有毒的气体,那么在冬天生火取暖时,若门窗关闭,为什么容易中毒呢?(这是因为门窗关闭之后,碳燃烧不充分,生成大量的一氧化碳,而容易发生煤气中毒)以上实验说明了碳具有可燃性。 讨论:怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成? 三、高温下跟某些氧化物的反应:(还原性) 1.与氧化铜发生反应: 演示:演示实验5-4“用木炭还原氧化铜” 现象:(1)试管的黑色氧化铜粉末逐渐变红, (2)右管内澄清石灰水变浑浊。 黑色氧化铜逐渐变红,说明氧化铜被木炭还原成铜:而生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明炭在加热条件下被氧化铜氧化成二氧化碳。 高温 结论: 2CuO + C ===== 2Cu + CO2↑ 这个反应说明了单质碳具有还原性,它可用于冶金工业,例如:用焦炭可把炭可把铁从它的氧化物矿石中还原出来,单质不仅可将金属从它的氧化物中还原出来,它还可与二氧化碳,水等非金属氧化物发生化学反应。(还原反应) 点燃 2Fe2O3 + 3C ======= 4Fe + 3CO2↑ 单质碳与二氧化碳反应生成一氧化碳。 2.与二氧化碳反应发生反应 高温 C+CO2 ===== 2CO 单质碳与二氧化碳反应需吸热,而碳在氧化中燃烧时是放热的,在化学变化过程中同时伴随着热量的变化,这就是化学反应中的吸热和放热的现象,碳与二氧化碳的反应,我们在现实生活中的例子可以得到证实,在烧得很旺的炉火里,添上大量的煤之后,湿度会降低,同时产生煤气(一氧化碳);一氧化碳也是一种可燃性气体,它在燃烧时,放出大量的热,发出淡蓝色的火焰,关于它的一些性质,我们将在本章第五节中学习,下面我们再来学习碳与水的反应。 3.碳与水的反应 碳和水反应之后,生成的混合气体,我们称为水煤气(主要是CO和H2),这就是我们工业上制取氢气的原理: 高温 C+H2O=====CO↑+H2↑ 单质碳和水反应之后,生成的水煤气中的两种气体都是易燃的,这就是为什么湿煤比干煤烧得更旺的原因所在。 我们说化学反应过程中都伴随着能量的变化,化学反应放出热量是一种主要的能源,可直接供给人们取暖、加热、也可转化为电能、动能等,火电厂(以煤为原料)就是将化学变化时放出的热量变成电能的典型例子。 讨论:如果没有化学变化放出的热量,世界将变化什么样? 答:若没有化学变化放出的能量的利用,就没有人类社会的进步和发展,就没有当今社会的科学技术,文化生活高度发展的社会。 我们今天所学的单质碳的性质和前面所学过的什么物质的性质很相似? 碳和氢气的性质比较: 【小结】不同的碳单质的化学性质是相同的,碳单质与氢气的化学性质相似,都具有可燃性和还原性。 【板书设计】 第二节 单质碳的化学性质 一、在常温下,碳的化学性质稳定 二、碳跟氧气反应(可燃性): 点燃 1、充分燃烧:C+O2=====CO 2 点燃 2.不充分燃烧:2C+O2======2CO 以上反应是放热反应。 三、高温下跟某些氧化物的反应:(还原性) 1.与氧化铜发生反应: 演示:演示实验5-4“用木炭还原氧化铜” 现象:(1)试管的黑色氧化铜粉末逐渐变红, (2)右管内澄清石灰水变浑浊。 高温 结论: 2CuO + C ===== 2Cu + CO2↑ 2.与二氧化碳反应发生反应 高温 C+CO2 ===== 2CO 该反应是吸热反应。 3.碳与水的反应 高温 C+H2O=====CO↑+H2↑ 碳和氢气的性质比较: 【作业布置】 教材中本节练习,练习册上相应作业。 1、采用启发式教学,注重知识的形成。体现化学科特点,即由实验得出知识。例如:石墨的吸附性、导电性,金刚石的硬度都由实验后得出。避免灌输式教学,知识更易理解和记忆,使课堂充满乐趣。 2、体现课改精神。采用以学生为主,教师为辅的教学模式。教师充当组织者、辅导者角色,真正把课堂交给学生。例如:由学生讲解金刚石、石墨的性质和用途。通过这一节课让我明白什么是以学生为主,教师为辅的教学模式。小组每个人分工讲解不同的内容,不但培养了团结协作能力,还使每个人都得到锻炼,学生表达能力强了,胆子也更大。 3、突出重点,突破难点。例如:金刚石和石墨的性质和用途最后由老师总结,知识更完整。金刚石、石墨物理性质差异的原因能结合模型细致引导分析得出结论,还通过氧气和臭氧性质的差异讨论,加深对结构决定性质的理解。教师做到了学生自己会的老师不讲或由学生讲解,学生不会的或不完整的老师一定讲,避免了知识的不完整。 4、课前准备充分,合理利用教具。多媒体、投影仪、模型、实验仪器能合理充分利用。提高课堂容量,提高教学效率。 5、拓展知识,激发学习兴趣,培养学生收集知识能力。 6、课堂结构完整,时间安排合理。 7、及时表扬学生,提高学习兴趣。 教学目的 1.了解碳的各种单质具有相同的化学稳定性和化学活动性。 2.通过对实验现象的观察分析,掌握碳的可燃性和还原性。 3.初步了解化学反应中的能量变化。 重点和难点 1.重点:碳的可燃性和还原性。 2.难点:碳与氧化铜、二氧化碳的反应。 教学方法 实验、分析讲解相结合 教学过程 [温故知新]复习上节课内容 [展示]观看图片 [提问]古代字画为什么能保存到现在而不变色呢? [结论]碳在常温下化学性质稳定 [引言]今天我们就一起学习碳的化学性质 [板书] 第二节 组成燃料的主要元素----- 单质碳的化学性质 [组织讨论] 根据碳原子的结构简图,分析碳单质的化学活动性。 [共同分析] 元素的化学性质主要决定于其原子的最外层电子数,碳原子最外层电子数为4,得到或失去4个电子成为稳定结构都比较困难,故常温下单质碳的化学性质较稳定。(联系生活实际,以我国古代字画墨迹及焦炭、木炭等具有稳定性为例进行讨论。) [板书] 一、碳的化学性质 1.碳在常温下化学性质稳定 [探究]改变条件碳的化学性质还这么稳定? [回忆]木炭在氧气中燃烧 [板书]2.、碳与氧气的反应──可燃性 [提问] 写出碳与氧气反应的化学方程式。 [板书] [展示图片]上述图片反应了怎样的化学原理 [讲解] 氧气不充足时,碳燃烧不充分生成一氧化碳,也放出热量。 [板书] [讲解] 煤的主要成份是碳,煤在空气充足和不充足时燃烧,分别生成二氧化碳和一氧化碳,放出热量。煤是常用的燃料。冬天使用煤时一定要注意开窗通风,防止煤气中毒。 [引入] 冬天使用煤时,还有这种情况你知道是怎么回事吗?请看大屏幕 [讨论]烧的很旺的炉子中会产生大量的CO2 ,添入新煤(主要成分是C)后,发生反应: 高温 C+CO2=2CO (吸收热量) [相关练习]煤炉里,煤燃烧时由下至上会发生一系列化学反应.下图中A、B、C处分别发生不同的化学反应,请依次写出它们的化学反应方程式: [共同分析] 煤炉中生成的二氧化碳与新加的碳发生反应,碳夺取了二氧化碳中的氧生成一氧化碳,二氧化碳被还原,也生成一氧化碳。温度降低,说明发生该反应要吸收热量。 [板书] C+CO22CO 吸收热量 [过渡]碳看来改变条件,化学性质很活泼。下面我们一起探究氧化铜与木炭混合能否发生化学反应。 [展示]实验目的,仪器及用品 [讨论]根据提供的仪器,学生小组讨论设计实验装置 [演示实验]提示1.学生观察的重点:①反应物颜色的改变;②石灰水是否变化。 2.实验的注意事项 播放木炭还原氧化铜视频 [提问] 根据实验现象,分析反应产物是什么? [板书] 3、碳与某些氧化物的反应──还原性 [回答]实验:氧化铜与木炭混合加热。 现象:黑色粉末变红,石灰水变浑浊。 结论:反应生成铜和二氧化碳。 写出上述反应的化学方程式。 指定学生到黑板上书写,教师检查后强调方程式书写要点。 [板书] 3、碳与某些氧化物的反应──还原性 化学方程式: C+2CuO2Cu+CO2↑ [共同讨论] 还原反应是含氧化合物中的氧被夺去的反应。上述反应中,氧化铜中的氧被碳夺走而还原成铜,碳是这个反应中的还原剂。 [讲解] 工业上,常利用碳的还原性,将金属从其氧化物矿石中还原出来。 [练习] 写出用碳还原赤铁矿(主要成份是Fe2O3)的化学方程式及碳还原氧化锌的化学方程式 教师注意检查学生书写情况。 2Fe2O3+3C利用碳的还原性,可以冶炼金属。 4Fe+3CO2↑ [讲解] 碳与二氧化碳的反应要吸热,而碳、镁带、氢气等燃烧时则放热。化学反应中通常伴随有吸热现象和放热现象。 化学反应放出的热量是一种重要能源,可以供人们取暖、加热,或转变成电能、动能等。 [设问] 假如没有化学反应放出的热量,世界将是什么样子? [共同讨论] 假如没有化学反应放出的热能,我们将无法取暖、无法煮熟食物,汽车无法开动,工厂无法生产……我们的生活将黯然失色,世界将失去其勃勃生机。 [练习] 展示练习,巩固本节课内容 [提问]通过本节课的学习,你收获了哪些知识? [补充讲解]通过本节课我们学习了碳的化学性质。了解了碳单质的各种性质及应用。 3 / 4 [作业] 略。 [板书设计] 5.2 组成燃料的主要元素碳----碳的化学性质 一. 碳的化学性质 1. 碳在常温下化学性质稳定 2. 碳与氧气反应-----可燃性 3. 碳可与二氧化碳反应 C+CO22CO 吸收热量 4. 碳可与金属氧化物反应------还原性 C+2CuO2Cu+CO2↑ 1.在一个通风良好的煤炉中,最不易发生的反应是( ) 1、底江苏省考古专家对“泗水王陵”进行保护性挖掘,在考古的过程中发现在棺室外围的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭,这表明木炭具有( ) A . 可燃性 B . 还原性 C . 稳定性 D . 吸附性 [练习] 展示练习,巩固本节课内容 1.20底江苏省考古专家对“泗水王陵”进行保护性挖掘,在考古的过程中发现在棺室外围的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭,这表明木炭具有( ) A . 可燃性 B . 还原性 C . 稳定性 D . 吸附性 2.如何设计实验证明石墨和金刚石都是由碳元素组成的? [提问]通过本节课的学习,你收获了哪些知识? [补充讲解]通过本节课我们学习了碳的化学性质。了解了碳单质的各种性质及应用。 1.使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。 2.激发学生学习化学的兴趣,使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。 3.扩大学生的知识面,激发学生的求知欲。 ●教学重点 使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。 ●教学难点 激发学生的求知欲 ●课时安排 1课时 ●教学方法 实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验 ●教学用具 录像机、投影仪 普通玻璃片、红色玻璃片、蓝色玻璃片各一块,普通玻璃管、搪瓷被碰损的碗或杯,稀盐酸 酒精喷灯、火柴 ●教学过程 [引言]请大家看录像机展示的这些物品 [录像机展示]水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品 [师]录像机刚刚展示的这些物品可谓琳琅满目。大家是否能想到,这些形态不一,用途各异的物品却源自于同一类物质——含硅物质。它们都是以含硅物质为原料经加热制成的,这一制造工业叫做硅酸盐工业。硅酸盐工业在国民经济中占有很重要的地位,本节课我们就来简单了解一下硅酸盐工业。 [板书]第二节硅酸盐工业简介 [师]首先,我们来了解一下水泥的有关知识。 [板书] 一、水泥 [师]水泥是一种非常重要的建筑材料。请大家阅读课本有关内容,并填写下表。 [投影展示]水泥 主要原料 主要设备 反应条件 普通水泥的主要成分 主要性质 [学生阅读完课本后,可由学生回答,教师填写上表] 答案: 粘土石灰石(石膏)适量 水泥回转窑 高温 硅酸三钙:3CaO·SiO2硅酸二钙:2CaO·SiO2铝酸三钙:3CaO·Al2O3 水硬性 [师]由上表可以看出,水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后,很容易凝固变硬,由于水泥具有这一优良特性,被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化,因此是水下工程必不可少的材料。 [问]建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是什么? [生]是水泥、沙子和水的混合物。 [问]混凝土又是由什么做成的呢? [生]是由水泥、沙子和碎石混合而成。 [师]目前,我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。大家知道吗?解放前水泥曾被称为“洋灰”,就是现在,也仍然还能听到这种叫法。 叫“洋灰”的原因是什么呢? 高中化学《金属的化学性质》教案及课后题 本节重点介绍金属的化学性质,教材在兼顾学生已有金属与氧气反应的实验基础上,采用对比的方法,引导学生根据反应的难易和剧烈程度不同,初步感受金属的活动性。教材特别注重对学生学习能力的培养,通过对重点内容置换反应和金属活动性顺序采用探究的方式,通过实验,层层引导,深入讨论,让学生自己归纳得出结论。通过练习,应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。在提高学生应用知识的同时,也为后面学习酸的化学性质作了知识上的铺垫. 金属的化学性质(1) 教学目标 1、知识目标:初步认识常见金属与酸、与盐溶液的置换反应;能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断。 2、能力目标:对学生进行实验技能的培养和结果分析的训练,培养学生观察能力、探究能力、分析和解决问题的能力以及交流协作能力。能用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。 3、情感目标: ①通过学生亲自做探究实验,激发学生学习化学的浓厚兴趣。 ②通过对实验的探究、分析,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度。 ③使学生在实验探究、讨论中学会与别人交流、合作,增强协作精神。 重点 金属活动性顺序的理解和应用。 难点1、用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生。 2、用置换反应和金属活动性顺序解释某些与生活有关的化学问题。 学情分析 本课题知识贴近生活,是学生很感兴趣的一个课题。作为九年级的学生,在本课题之前,已经多次进行过实验探究,初步掌握了科学探究的方法;在学习了氧气、碳等非金属单质的性质后已具备了一定的元素化合物知识,为学习金属的性质奠定了知识和方法基础。而且整个课题的引入、探究、得出结论、练习巩固都完全由学生参与,学生的积极性和热情会被充分的调动起来,可轻松学习并应用知识。 教学方法 实验探究、讨论。 课前准备仪器药品 试管、镊子、镁条、铝丝、锌粒、铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液等。 课时安排: 1课时 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 【课题引入】我们在生活中经常使用和见到各种金属,这些金属的物理性质和化学性质都是有差别的,我们先来回忆一下以前学习过的有金属参加的化学反应有哪些呢?它们反应的现象是什么?化学方程式怎样写? 【过渡】观察上述化学反应可知:通常金属能与氧气反应,能和酸反应,还能与金属的化合物如硫酸铜溶液反应。现在我们先来探究金属与氧气反应的规律。 回忆相关反应的现象、条件,书写化学方程式。 3Fe+2O2 Fe3O4 2Mg+O2 2MgO 4Al+3O2 2Al2O3 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 联系生活,从学生熟悉的物质、事实出发引入新课,同时复习相关知识。 【引导复习、回忆】金属与氧气的反应 1、常温能反应: 以镁、铝为代表。 2、高温下能反应:以铁、铜为代表。 3、高温下也不能反应:以金、银为代表。 回忆、记录、巩固相关知识。比较镁、铝、铁、铜、银、金的活泼程度差异。 1、复习、巩固相关知识,加深印象。 2、为金属与酸、盐反应的学习打下基础。 【过渡】有些金属的化学性质活泼,有些金属的化学性质不活泼,我们可以从①能否反应②反应的激烈程度来探究金属的活泼程度即金属活动性差异。 听讲 了解判断金属活动性差异的初步方法。 【设问】金属与酸反应现象是否也像金属与氧气反应一样存在差别呢?同学们可以先提出自己的假设,设计实验方案,通过实验来探究这个问题。 猜想、假设、设计实验方案。 激发学生兴趣,培养学生思维推理能力和实验设计能力。 【探究活动1】 镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸反应 【提示】 按操作规范进行实验,认真观察现象。 【巡视、指导实验】 实验探究: A组:镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸反应。 B组:镁、锌、铁、铜分别与稀硫酸反应 培养实验操作能力、观察能力、思维推理能力和同学间的合作精神。 【引导学生进行讨论、交流和展示探究结果】 学生进行讨论、交流。展示探究结果:镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为镁>锌>铁>铜。 在讨论、交流中,吸取别人有益的意见,让不同的意识在碰撞中相互同化。 【设问】在镁、锌、铁、铜几种金属中,哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?由此你能把金属分为哪两类? 思考、讨论并得出结论。 结论:可分为能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属和不能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属这两类。 为后面学习金属活动顺序时,为什么会出现氢元素打下基础。 【过渡】在第五单元我们曾做过铁钉与硫酸铜反应的实验,反应后在铁钉表面有紫红色的铜产生,这说明了什么? 说明铁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来,铁应该比铜活泼。 培养学生相关知识的迁移能力,拓展学生思路。 【讲述】可以用金属和某些金属化合物的溶液反应来比较金属的活动性差异。实验桌上除刚才的实验药品外还有几种金属化合物的溶液,同学们可以参考刚才的金属与酸反应的探究活动,提出自己的假设,设计实验方案,然后进行实验来探究。 猜想、假设、设计实验方案。 激发学生兴趣,培养学生严谨、认真的科学思维能力和态度,增强学生实验设计能力。 【探究活动2】 金属与金属化合物的溶液反应 【巡视、指导实验】 实验探究:镁、锌、铁、铜分别与硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、硝酸银溶液反应。 培养学生实验操作能力、观察能力和同学间的'协作精神。 【设问】通过实验,结合上一个探究的结果,你能得出镁、锌、铁、铜、银这几种金属的活动性顺序吗? 【引导学生讨论、交流和展示探究结果】 讨论、交流并达成共识。得出结论:镁、锌、铁、铜、银的金属活动性由强到弱依次为镁>锌>铁>铜>银。 通过学生间对话、师生间对话,使知识在对话中形成,在交流中拓展。 【展示】金属活动顺序 【设问】 为什么会出现氢元素?金属元素的位置与它的活动性有什么关系?位于前面的金属能否把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来? 观察、记忆。 思考、交流、讨论,总结出金属活动顺序的应用规律。加强学生记忆。 培养学生思维的深度和广度,培养学生分析、归纳、总结知识的能力。 【设问】刚才做了有关金属化学性质的实验探究,有的反应已经学过,如锌与盐酸、稀硫酸反应,铁与硫酸铜溶液反应。这些化学反应的类型和以前学过的化合反应、分解反应的类型相同吗?如果从物质类别的角度去分析,这些反应有什么特点? 思考、交流、讨论,总结出置换反的应特点和规律。 理解、掌握置换反应的应特点和规律。 【课堂练习】 1.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它是由硫酸铜、石灰加水配制而成,为什么不能用铁制容器来配制波尔多液? 2.家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品? 3.不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者,小明在市场上买了一枚银元,请你用化学方法帮他鉴别这枚银元的真假。 练习、巩固。 联系生活,使学生学以致用,能运用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生,解释某些与生活有关的化学问题。体会“生活处处有化学”。 指导学生自主归纳总结本课题。 学生自主总结本节课的主要内容。评价自己在本节课的启示和收获。 培养学生对知识的归纳、总结能力。 【布置作业】 1、庭小实验:收集几种金属,取少量分别放入几个小玻璃杯中,然后向各个玻璃杯中加入一些醋精(主要成分是醋酸),仔细观察发生的现象。试根据现象判断这几种金属活动性的差异。 2、课本14页第3题、5题。 记录。 体现新课标“从生活走进化学,从化学走向社会”的教育理念。 【板书设计】 课题2 金属的化学性质 一、金属与氧气反应 镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金、银不活泼。 二、金属与酸反应 镁>锌>铁>铜。(金属活动性由强到弱排列) 三、金属与金属化合物的溶液反应 镁>锌>铁>铜>银。(金属活动性由强到弱排列) 四、金属活动顺序 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金 (金属活动性由强到弱依次排列) 自我总结金属活动顺序应用规律 五、置换反应(自我总结规律、特点) 六、自我评价(我在这节课里有哪些收获?) 教学建议:本课题内容较多,系统性强,建议用一节课以保证学生有较充分的时间进行实验探究、思考和交流,同时要加强练习,使学生充分消化本课题知识。 习题 1.下列关于金属的叙述中正确的是( )。 A.所有的金属都是固态的 B.金属具有导电性、导热性和延展性 C.活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应,但不能与碱反应 D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的 2.地壳里含量最多的金属元素是( )。 A.氧 B.铝 C.硅 D.铁 3.铝在人体中积累可使人慢性中毒,世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合中,必须加以控制的是 ( ) 。 A.制造炊具 B.制防锈油漆 C.制铝合金窗 D.炼铝厂制造铝锭 4.少量钠应保存在( )。 A.密闭容器中 B.水中 C.煤油中 D.汽油中 5.下列关于金属Na的叙述中,说法正确的是( )。 A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na在空气中燃烧,产物是Na2O C.Na是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na常温和加热时反应,产物一样 6.钠着火时,可用来灭火的物质或器材是 ( )。 A. 自来水 B. 沙土 C. 泡沫灭火器 D. 四氯化碳灭火器 7.铝在空气中能够稳定存在的原因是( )。 A.铝的活泼性差 B.铝的还原性差 C.铝与氧气不反应 D.铝表面有氧化膜 8.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是( )。 A.Al 是地壳中含量最多的元素 B.Al 是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性 C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧 D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al 并不滴落 9.为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液( ) 。 A.浓盐酸 B.硝酸 C.硫酸 D.浓氢氧化钠溶液 10.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 ( )。 A. 钠熔点低 B. 钠的密度小 C. 钠的硬度小 D. 有强还原性 11.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体又有沉淀产生的是 ( )。 A. (NH4)2SO4 B. NaHCO3 C. BaCl2 D. CuSO4 12.下列叙述中,不正确的是 ( )。 A. 钠原子有强还原性,钠离子有弱氧化性 B. Na+离子浓度大的溶液一定显碱性 C. 由于钠很活泼,所以定能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属 D. 钠是电和热的良导体 13.将2.3 g钠放入100 g水中,生成溶液中溶质的质量分数是 ( )。 A. 等于2.3% B. 等于4% C. 大于2.3% D. 大于4% 14.分别将0.2 mol的Na、Mg、Al投入500 mL浓度为为0.2 mol/L的盐酸中,生成氢气的质量比为 ( )。 A. 1:2:3 B. 1:1:1 C. 3:2:1 D. 2:1:1 15.足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,放出的气体体积在标准状况下相等,则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为( )。 A 1︰2 B 3︰2 C 3︰1 D 6︰1 16.把少量的金属钠分别放入钠放入CuSO4溶液中,现象是______________________________ ___________,离子方程式是__________________________________________。 17.钠与水反应时产生的各种现象如下: ①钠浮在 原因是 ②钠熔化篇3:硅酸盐及硅单质教案板书
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篇5:硅酸盐及硅单质教案板书
篇6:硅酸盐及硅单质教案板书
篇7:高中化学《金属的化学性质》教案及课后题
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