資源簡介

(共23張PPT)
第三節 元素周期表的應用
第3課時 預測元素及其化合物的性質
第一章
復習回顧
同一周期元素，從左到右，原子核外電子層數 ，隨著核電荷數的遞增，元素原子的最外層電子數 ，原子半徑逐漸 ，原子核對核外電子的吸引力逐漸 ，元素原子失電子能力逐漸 ，得電子能力逐漸 。
相同
逐漸增加
減小
增強
減弱
增強
同一主族元素，從上到下，對非金屬元素來說，各元素原子的核外電子層數逐漸 ，核電荷數 ，原子半徑逐漸 ，對最外層電子的引力逐漸 ，元素原子的得電子能力逐漸 ，氧化性逐漸 ，最高價氧化物形成的水化物的酸性逐漸 。
減弱
增加
增多
增加
減弱
減弱
減弱
你能根據硅元素在元素周期表中的位置、原子結構來預測硅的性質嗎？
1.能根據學過的一些典型元素的性質預測同主族其他元素的性質。
2.了解硅及其化合物的性質及應用。
3.了解元素周期表的應用。
學習目標
學習任務一 · 預測硅Si的性質
元素位置
原子結構
元素性質
硅Si在元素周期表的位置
第3周期ⅣA族
硅Si的原子結構
電子層數：
最外層電子數：
3層
4個
2
8
+14
4
能否根據元素周期表中，硅附近的元素推測硅及其化合物的性質？
最高正價：
最低負價：
+4
-4
學習任務一 · 預測硅Si的性質
推測硅的性質
硅與碳同 ，電子層數硅比碳 ，最外層電子數 ，對外層電子的引力碳 硅，最高價氧化物對應的水化物酸性H2CO3 H2SiO3。
形成的氧化物SiO2為 性氧化物
形成的硅酸鹽(Na2SiO3)性質與碳酸鹽(Na2CO3)
主族
元素位置
原子結構
元素性質
多
相同
>
>
酸
相似
硅與鋁同周期，鋁能與堿(NaOH)反應，硅也能。
C Si
最高價氧化物 CO2
酸 H2CO3
鹽
SiO2
H2SiO3
Na2CO3
Na2SiO3
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
1.單質硅的性質
(1)物理性質及用途
灰黑色，有金屬光澤，穩定的半導體材料，自然界中沒有游離態的硅
主要用于制造芯片
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
1.單質硅的性質
(2)化學性質
①常溫下，硅的化學性質不活潑，只與F2、HF、強堿(如NaOH)溶液反應:
Si+ F2 = SiF4
Si+ HF = SiF4 + H2↑
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3 +2H2↑
②加熱條件下和某些非金屬單質(如O2、Cl2)發生反應:
2
4
2
Si+O2 = SiO2

課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
2.二氧化硅SiO2的性質
常溫下固態，不溶于水，沙子、石英、水晶、瑪瑙的主要成分
可用于制造光導纖維（光纖）、玻璃
(1)物理性質及用途
課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
2.二氧化硅SiO2的性質
(2)化學性質
b.高溫下SiO2與堿性氧化物反應生成鹽:
①酸性氧化物的通性
a.常溫下SiO2與強堿溶液反應生成鹽和水:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2Na2O === NaSiO3
高溫
②弱氧化性
SiO2+2C === Si+ 2CO↑
高溫
課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
2.二氧化硅SiO2的性質
(2)化學性質
③特性：與氫氟酸反應
SiO2+4HF = SiF4↑+ 2H2O
用于刻蝕玻璃
課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
3.硅酸H2SiO3的性質
(1)物理性質
難溶于水
(2)化學性質
①弱酸性：酸性比碳酸弱
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
強酸制弱酸
②不穩定性
H2SiO3 = SiO2+H2O

課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
3.硅酸H2SiO3的性質
(3)制備
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
(4)用途
硅酸凝膠做干燥劑
課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
4.硅酸鹽的性質
(1)硅酸鹽材料：陶瓷、玻璃、水泥
普通水泥 普通玻璃 陶瓷
主要原料 石灰石、黏土、石膏 純堿、石灰石、石英 黏土、長石、石英
主要成分 硅酸三鈣（3CaO·SiO2） 硅酸二鈣（2CaO·SiO2） 鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3） NaSiO3 CaSiO3 SiO2 硅酸鹽材料
課堂檢測
學習任務一 · 預測硅Si的性質
總結硅及其化合物性質
4.硅酸鹽的性質
(2)硅酸鈉（Na2SiO3)
Na2SiO3水溶液俗稱水玻璃，具有黏結力強、耐高溫等特性。
實驗室盛放堿溶液的試劑瓶應使用橡膠塞，而不用玻璃塞。
原因：玻璃中的SiO2易和堿溶液中的OH 反應生成NaSiO3，它是一種具有粘性的物質，導致瓶塞與瓶口粘在一起。
相關方程式：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
課堂檢測
學習任務二 · 利用元素周期表尋找新材料
元素周期表已成為化學家的得力工具，為研究物質結構、發現新元素、合成新物質、尋找新材料提供了許多有價值的指導。
根據在元素周期表中位置相近的元素具有相似的性質這一規律
(1)在金屬元素和非金屬元素的交界處尋找半導體材料
(2)在過渡元素中尋找制造催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金的元素
(3)尋找合適的超導材料、磁性材料。
課堂檢測
1.下列有關硅和硅的化合物的用途錯誤的是( )
A.晶體硅作半導體材料
B.二氧化硅作光導纖維材料
C.硅單質作耐火材料
D.高純硅作計算機芯片材料
課堂檢測
2.熔融苛性鈉應選用的器皿是( )
A.陶瓷坩堝
B.石英坩堝
C.普通玻璃坩堝
D.鐵坩堝
課堂檢測
3.下列關于硅及其化合物的敘述正確的是( )
A.硅是良好的半導體材料，也可用于制造光纜
B.SiO是酸性氧化物，不溶于水，也不溶于任何酸
C.可以用焦炭還原二氧化硅生產粗硅：
D.生產水泥和玻璃用到的原料均有石灰石
SiO2+C === Si+ CO2↑
高溫
課堂檢測
4.下列有關硅及硅酸鹽材料的說法正確的是( )
A.硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞瓶中
B.高純度的硅單質用于制造光導纖維
C.普通玻璃、塑料、水泥等均屬于硅酸鹽材料
D.SiO2是水晶、瑪瑙的主要成分，也是制造光導纖維的原料
課堂檢測
5.下列判斷不正確的是()
A.在過渡元素中尋找半導體材料
B.在周期表中氟、氯、硫、磷等元素位置附近找合成農藥的元素
C.在周期表中鐵、鉻、錳元素位置附近可找合成催化劑的元素
D.鈦鐵合金和鑭鎳合金可用于合成儲氫材料
課堂檢測
6. 5G技術中的核心材料是芯片，在元素周期表中能找到可用于制作半導體芯片材料的區域是()
A.過渡元素(副族)區域
B.金屬元素和非金屬元素的分界線附近
C.鑭系元素和錒系元素區域
D.ⅠA族元素和稀有氣體元素中
課堂檢測
7.鍺是一種重要的半導體材料，用于制造晶體管及各種電子裝置，鍺(Ge)是第4周期ⅣA族元素，位于元素周期表中金屬區與非金屬區的交界線上。下列敘述正確的是( )
A.鍺的單質具有半導體的性能
B.鍺是金屬性很強的元素
C.鍺化氫(GeH4)穩定性很強
D.鍺酸(H4GeO4)是難溶于水的強酸
第2課時

展開更多......

收起↑