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    抓对比 抓特殊 抓基点
    信息来源:网站管理处  ‖  发稿作者: 主任   ‖  发布时间:2015年4月17日  ‖  查看1276次  ‖   字体:[] [] []

                                                           抓对比 抓特殊  抓基点

                                                     ----学好碳族元素的关键

                                                                                                    (四川省 仁寿一中 夏俊清 620500

    碳族元素是从非金属性向金属性变化规律相当典型的一族元素,这对复习巩固周期律和物质结构理论有重要的作用。碳及其化合物在初中已经有较多地学习,本章着重学习硅及其化合物。那么,要学好本章知识,关键在于“三抓:。

    一、          对比,学知识:

           1 由于学生对碳及其化合物的结构和性质已经比较熟悉,而碳与硅在同一主族,它们的结构和性质具有很多相似的地方,也有不同的地方。所以,抓住它们相似点和不同点进行比较,这样便于学习新的知识。如从以下几个方面来对比学习碳与硅在结构和性质上的异同点

            (1)、结构:最外层都有4个电子,碳的原子半径小于硅的原子半径。

            (2)、物理性质:都具有较高的熔沸点,较大硬度。金刚石的熔沸点、硬度都高于或强于晶体硅。金刚石是绝缘体、石墨是电的良导体,而Si是半导体。

            (3)、化学性质:常温时都很稳定,都能跟O2反应; Si能跟HFNaOH溶液反应,而C不能。

    由于硅在常温下性质稳定,限于反应的条件,难以在课堂上做实验,因此在学习中应多采用对比的方法,通过对比找出碳与硅在结构和性质上的异同点,由碳的性质推出硅的一些性质,使学生进一步树立“结构决定性质”的观点。

    2、对SiO2性质的学习同样也采用对比的方法,根据SiO2CO2都是酸性氧化物这一特点,把他们的性质一一列出,引导学生逐一分析对比:

      

           CO2

    SiO2

    存在

    空气

    存在于岩石中,硅石、石英、水晶、硅藻土都含SiO2

    物理性质

    熔、沸点低,常温时是气体,微溶于水

    坚硬难溶的固体,不溶于水。

       化学性质

    1与水

    CO2+H2O==H2CO3

    不反应

    2与酸

    不反应

    除氢氟酸外不反应

    3NaOH溶液

    CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

    SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

    4CaO

    CO2+CaO==CaCO3

    SiO2+CaO=高温==CaSiO3

    用途

    饮料、制碱

    光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表、电子部件等。

        这样使学生学会运用对比的方法学习元素化合物的知识,并通过对比加深对SiO2的化学性质的认识,培养学生运用物质的类别、属性推断物质的性质的学习方法。

    二、抓特殊,记特性:

    硅及其化合物有很多特殊性的地方,如:

    1、  非金属单质与碱溶液作用一般无H2放出,但Si却放出H2 :

    Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2O

    2、  非金属单质一般不跟非氧化性酸作用,但Si能与HF作用:

    Si+4HF===SiF4 +2H2

    3、  非金属单质一般为非导体,但Si为半导体。

    4SiO2H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它与水作用制备H2SiO3

    5、非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的却很高。

    6、酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟HF作用:

    SiO2+4HF===SiF4 +2H2O

    7、无机酸一般易溶于水,H2SiO3却难溶于水。

    8、因H2CO3的酸性强于H2SiO3,但在高温下:

    Na2CO3+SiO2高温=== Na2SiO3+CO2也能进行。

    9Na2SiO3的水溶液称水玻璃,但它却与玻璃的成分大不相同。硅酸钠的水溶液(即水玻璃)称泡花碱,但它却是盐的溶液,并不是碱溶液。

    \抓基点,扩知识:

    《碳族元素》这一章看似平平常常,学习中假如能抓住某些知识“基点”,进行挖掘和演译,就能进一步深化和扩展知识。如:

    1、抓住碳酸的酸性强弱来扩展:

    H2CO3的酸性比H2SiO3HCIOHAIO2都要强,根据反应规律:

      较强酸+弱酸盐====较强酸盐+弱酸

    可推广得到下列反应:

    1)、CO2通人NaAIO2溶液:

          CO2+NaAIO2+2H2O====AI(OH)3 +NaHCO3

    CO2+2NaAIO2+3H2O====2AI(OH)3 +Na2CO3(因为HCO3电离能力比HAIO2还强)

             2)、CO2通入Na2SiO3 NaCIO溶液中,CO2转变为HCO3

    2CO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3+2NaHCO3

    CO2+NaCIO+H2O===NaHCO3+HCIO

    2、抓住“硅的亲氟性”来扩展:

    硅及其化合物易与F2 HF等反应生成SiF4,可得到如下反应式:

    1)、Si HFF2反应:

          Si+2F2===SiF4    Si+4HF===SIF4+2H2

      (2)SiO2 HF反应:

           SiO2+4HF===SiF4+2H2O

               由此可理解氢氟酸不能盛装在玻璃器皿中的原因。

    3、抓住“反常反应”来扩展:

    从氧化还原反应角度分析,碳、硅有许多“反常反应”,但都可以从反应本身找到原因,从而扩展知识。

          4e-

    " v:shapes="_x0000_s1026">如;SiO2+2C==高温=Si+2CO↑

    显然失电子能力Si>C,但上述反应中C作还原剂,SiO2中硅得到电子。原因是由于产物CO属于气体易逸出,促使反应向正方向进行。类似的还有:

    C+FeO=高温==Fe+CO↑

         此文已发表在中学化学教学参考》2004年第6期上

                  
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