1.3.3 预测元素及其化合物的性质(共21张PPT)-2023-2024学年高一化学鲁科版必修第二册课件
文档属性
| 名称 | 1.3.3 预测元素及其化合物的性质(共21张PPT)-2023-2024学年高一化学鲁科版必修第二册课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-19 11:24:34 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第1章 原子结构 元素周期律
第3节 元素周期表的应用
第3课时 预测元素及其化合物的性质
自主复习
1.同周期元素性质的递变
同期元素原子的电子层数相同，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的吸引力逐渐变大，原子的失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
变小
减弱
增强
减弱
增强
自主复习
2.同主族元素性质的递变
同主族元素原子最外层电子数相同，从上至下电子层数依次递增，原子半径依次 ，原子核对最外层电子的吸引力和束缚力依次变小，原子失电子能力依次 ，得电子能力依次 ，元素金属性依次 ，非金属性依次 。
变大
增强
减弱
减弱
增强
人类的生活发生了翻天覆地的变化，这些都要归功于一种元素——硅。硅在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。玛瑙、水晶、计算机和手机的芯片、光导纤维、玻璃等都是以硅或硅的化合物为材料制成的。
对于陌生元素，我们可以借助于已知元素的认识，利用元素周期律以及对已知元素及其化合物性质的研究思路和方法，研究陌生元素及其化合物的性质。
交流研讨
1.比较碳、硅、磷元素的性质。
2.硅及其化合物有哪些？尝试写出他们的化学式。
3.请预测硅及其化合物的化学性质，并说明预测依据。
阅读课本P25—27页内容，思考回答
元素 C Si P
原子结构示意图
主要化合价
最高价氧化物
酸
碳、硅、磷性质比较
+4 -4
+4 -4
+5 -3
CO2
H3PO4
H2CO3
H2SiO3
P2O5
SiO2
课堂探究
硅及其化合物的化学式 化学性质预测 预测依据
硅及其化合物的化学性质预测及依据
化学性质不活泼,但是在一定条件下能与氧气等发生化学反应,由于其性质的特殊性,可能还具有独特的性质
具有酸性氧化物的通性,能与碱、碱性氧化物等发生反应,可能也具有一定的特性
具有酸的性质,能与碱反应,但酸性较弱,酸性弱于碳酸、磷酸
与碳同主族,与碳单质具有相似的化学性质
与碳同主族,与二氧化碳具有相似的化学性质
与碳同主族，与磷同周期，非金属性弱于碳和磷
白色固体，易溶于水，与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸
属于弱酸的正盐，可与强酸反应生成硅酸
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
1.硅的化学性质（化学性质不活泼）
与非金属单质反应：Si+2F2=SiF4
与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与碱反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
归纳总结 从物质类别、元素化合价、物质所含有关元素在元素周期表中的位置的角度可以认识有关物质的化学性质。
①与烧碱溶液反应
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO ==== CaSiO3
高温
2.二氧化硅化学性质——酸性氧化物
②与氧化钙反应
唯一不溶于水、也不与水反应的酸性氧化物
离子方程式：SiO2+2OH-==SiO32-+H2O
2.二氧化硅化学性质
③弱氧化性
SiO2+2C ==== Si+2CO↑
高温
④特性（与氢氟酸反应，用于雕刻玻璃）
SiO2 + 4HF == SiF4↑+ 2H2O
Na2SiO3 +2HCl == H2SiO3↓+ 2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2H2SO4 == H2SiO3↓+ Na2SO4
3.硅酸制备
硅酸可以由较强酸（碳酸、盐酸、硫酸等）和可溶性硅酸盐反应制备
思考：
硅酸、碳酸、磷酸三者酸性谁强谁弱？
硅酸具有酸的性质,能与碱反应,但酸性较弱,酸性弱于碳酸、磷酸
延伸：
与碳同主族，与磷同周期，非金属性弱于碳和磷
4.硅酸钠(Na2SiO3)性质
物质类别：盐、硅酸盐
颜色状态：白色固体
溶解性：易溶于水
化学性质：与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
（粗硅）
SiO2 +2C ==== Si + 2CO↑
高温
1.工业制硅
②粗硅提纯
高温
Si+2Cl2 ==== SiCl4
高温
SiCl4+2H2 ==== Si+4HCl
（高纯硅）
（粗硅）
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯
①制粗硅
身边的化学
2.二氧化硅与光导纤维
二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英和水晶的成分都是二氧化硅。二氧化硅制成的光导纤维克服了声音信号和图像信号在铜丝或铝丝
中传播损耗大的缺点，节约了
大量金属资源。此外还可以应
用于能量传输、信息处理，遥
测遥控和医疗器械。
身边的化学
无机非
金属材料
传统无机
非金属材料
陶瓷
水泥
玻璃
3.硅酸盐与无机非金属材料
有机高分子材料
金属材料
材料
新型无机
非金属材料
身边的化学
生物陶瓷
高温结构陶瓷
在金属和非金属分界线处，寻找半导体材料。
寻找优良催化剂，寻找耐高温耐酸碱腐蚀的特种合金，用来制造火箭、导弹、宇宙飞船等
寻找用于制农药的材料(非金属F、Cl、S、P等)
周期表的应用
例 1 下列表述正确的（ ）
A.二氧化硅可以与水反应生成硅酸
B.二氧化硅是酸性氧化物，不与任何酸发生反应
C.二氧化硅是制造光导纤维的主要材料
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与NaOH溶液反应，故二氧化硅是两性氧化物
C
例2 关于元素周期表，下列叙述中不正确的是 （ ）
A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温、耐腐蚀的元素
C.在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D.地球上元素的含量分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
D
第1章 原子结构 元素周期律
第3节 元素周期表的应用
第3课时 预测元素及其化合物的性质
自主复习
1.同周期元素性质的递变
同期元素原子的电子层数相同，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的吸引力逐渐变大，原子的失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
变小
减弱
增强
减弱
增强
自主复习
2.同主族元素性质的递变
同主族元素原子最外层电子数相同，从上至下电子层数依次递增，原子半径依次 ，原子核对最外层电子的吸引力和束缚力依次变小，原子失电子能力依次 ，得电子能力依次 ，元素金属性依次 ，非金属性依次 。
变大
增强
减弱
减弱
增强
人类的生活发生了翻天覆地的变化，这些都要归功于一种元素——硅。硅在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。玛瑙、水晶、计算机和手机的芯片、光导纤维、玻璃等都是以硅或硅的化合物为材料制成的。
对于陌生元素，我们可以借助于已知元素的认识，利用元素周期律以及对已知元素及其化合物性质的研究思路和方法，研究陌生元素及其化合物的性质。
交流研讨
1.比较碳、硅、磷元素的性质。
2.硅及其化合物有哪些？尝试写出他们的化学式。
3.请预测硅及其化合物的化学性质，并说明预测依据。
阅读课本P25—27页内容，思考回答
元素 C Si P
原子结构示意图
主要化合价
最高价氧化物
酸
碳、硅、磷性质比较
+4 -4
+4 -4
+5 -3
CO2
H3PO4
H2CO3
H2SiO3
P2O5
SiO2
课堂探究
硅及其化合物的化学式 化学性质预测 预测依据
硅及其化合物的化学性质预测及依据
化学性质不活泼,但是在一定条件下能与氧气等发生化学反应,由于其性质的特殊性,可能还具有独特的性质
具有酸性氧化物的通性,能与碱、碱性氧化物等发生反应,可能也具有一定的特性
具有酸的性质,能与碱反应,但酸性较弱,酸性弱于碳酸、磷酸
与碳同主族,与碳单质具有相似的化学性质
与碳同主族,与二氧化碳具有相似的化学性质
与碳同主族，与磷同周期，非金属性弱于碳和磷
白色固体，易溶于水，与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸
属于弱酸的正盐，可与强酸反应生成硅酸
Si
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
1.硅的化学性质（化学性质不活泼）
与非金属单质反应：Si+2F2=SiF4
与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与碱反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
归纳总结 从物质类别、元素化合价、物质所含有关元素在元素周期表中的位置的角度可以认识有关物质的化学性质。
①与烧碱溶液反应
SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO ==== CaSiO3
高温
2.二氧化硅化学性质——酸性氧化物
②与氧化钙反应
唯一不溶于水、也不与水反应的酸性氧化物
离子方程式：SiO2+2OH-==SiO32-+H2O
2.二氧化硅化学性质
③弱氧化性
SiO2+2C ==== Si+2CO↑
高温
④特性（与氢氟酸反应，用于雕刻玻璃）
SiO2 + 4HF == SiF4↑+ 2H2O
Na2SiO3 +2HCl == H2SiO3↓+ 2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2H2SO4 == H2SiO3↓+ Na2SO4
3.硅酸制备
硅酸可以由较强酸（碳酸、盐酸、硫酸等）和可溶性硅酸盐反应制备
思考：
硅酸、碳酸、磷酸三者酸性谁强谁弱？
硅酸具有酸的性质,能与碱反应,但酸性较弱,酸性弱于碳酸、磷酸
延伸：
与碳同主族，与磷同周期，非金属性弱于碳和磷
4.硅酸钠(Na2SiO3)性质
物质类别：盐、硅酸盐
颜色状态：白色固体
溶解性：易溶于水
化学性质：与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
（粗硅）
SiO2 +2C ==== Si + 2CO↑
高温
1.工业制硅
②粗硅提纯
高温
Si+2Cl2 ==== SiCl4
高温
SiCl4+2H2 ==== Si+4HCl
（高纯硅）
（粗硅）
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯
①制粗硅
身边的化学
2.二氧化硅与光导纤维
二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英和水晶的成分都是二氧化硅。二氧化硅制成的光导纤维克服了声音信号和图像信号在铜丝或铝丝
中传播损耗大的缺点，节约了
大量金属资源。此外还可以应
用于能量传输、信息处理，遥
测遥控和医疗器械。
身边的化学
无机非
金属材料
传统无机
非金属材料
陶瓷
水泥
玻璃
3.硅酸盐与无机非金属材料
有机高分子材料
金属材料
材料
新型无机
非金属材料
身边的化学
生物陶瓷
高温结构陶瓷
在金属和非金属分界线处，寻找半导体材料。
寻找优良催化剂，寻找耐高温耐酸碱腐蚀的特种合金，用来制造火箭、导弹、宇宙飞船等
寻找用于制农药的材料(非金属F、Cl、S、P等)
周期表的应用
例 1 下列表述正确的（ ）
A.二氧化硅可以与水反应生成硅酸
B.二氧化硅是酸性氧化物，不与任何酸发生反应
C.二氧化硅是制造光导纤维的主要材料
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与NaOH溶液反应，故二氧化硅是两性氧化物
C
例2 关于元素周期表，下列叙述中不正确的是 （ ）
A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温、耐腐蚀的元素
C.在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D.地球上元素的含量分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
D