1.3 第3课时 预测元素及其化合物的性质（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（鲁科版2019）

第3课时　预测元素及其化合物的性质 课程标准要求 学业质量水平 1.以对硅及其化合物性质的预测为例，了解元素周期律和元素周期表在学习元素及其化合物知识中的重要作用。 2．认识原子结构、元素性质与物质性质的因果关系，能够利用元素在周期表中的位置和原子结构，并结合物质类别分析、预测、比较元素及其化合物的性质。 3．掌握硅及其化合物的性质及主要应用。 1.知道硅及其化合物的性质和应用。(水平1) 2．认识原子结构、元素位置、物质类别与元素及其化合物性质之间的关系。(水平2) 3．能从多个角度预测元素及其化合物的性质，并评估所做说明或预测的合理性。(水平4) [对应学生用书P33] 一、硅及其化合物性质的预测 1．硅元素的存在 硅在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、砂子和土壤。 [点拨]　硅属于亲氧元素，在自然界大多以含氧化合物的化合态存在，没有天然的硅单质，硅单质都需要通过人工方法制备，单质硅有晶体硅和无定形硅(非晶硅)两种。 2．根据原子结构和元素位置预测硅元素的性质 预测依据 元素性质 原子 结构 最外层有4个电子 ①原子既难得到电子也难失去电子，属于非金属性较弱的元素； ②最高正化合价为＋4价，最低化合价为－4价 元素 位置 与C同主族，位于C的下方 原子半径：Si＞C；原子得电子能力：Si＜C；非金属性：Si＜C 与P同周期，位于P的左边 原子半径：Si＞P；原子得电子能力：Si＜P；非金属性：Si＜P 位于金属元素和非金属元素分界线附近 既具有金属性又具有非金属性，单质属于半导体材料 3.根据物质类别、元素化合价和元素位置预测硅的化合物的性质 预测依据 硅化合物性质 物质 类别 SiO2属于酸性氧化物　 具有酸性氧化物的通性：①能与碱溶液缓慢反应，如SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O； ②高温时能与碱性氧化物反应，如SiO2与CaO反应的化学方程式为SiO2＋CaOCaSiO3 物殊性 酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2可以与HF发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，用于刻蚀玻璃 元素 化合价 SiO2中Si为＋4价 SiO2具有氧化性，能与某些还原剂反应，如SiO2与C 反应的化学方程式为SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ 元素 位置 第3周期ⅣA族 非金属性小于碳和磷， H2SiO3的酸性既小于H3PO4也小于H2CO3，如Na2SiO3溶液中通入CO2发生反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ [点拨]　①工业上需要在电炉中，用焦炭高温还原二氧化硅制得硅，这样制得的硅中含有少量的杂质，需要将粗硅提纯后，才可得到用作半导体材料的高纯硅。②硅酸是一种难溶性酸，加热易分解生成二氧化硅。 二、硅及其化合物的应用 1．单质硅的应用：硅是常温下化学性质稳定的半导体材料，主要用于制造芯片和太阳能电池。 2．二氧化硅的应用：二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英和水晶的主要成分都是二氧化硅，常用来制造光导纤维、玻璃仪器和冶炼单质硅。 3．硅酸盐的应用：硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐性质稳定，熔点较高，多数难溶于水，是陶瓷、玻璃和水泥的主要成分，硅酸盐材料是传统的无机非金属材料的主要分支之一。其中常见硅酸盐产品的主要原料、生产设备、反应、成分如下： 玻璃 水泥 陶瓷 主要原料 纯碱、石灰石、石英 石灰石、黏土 黏土 主要设备 玻璃窑 水泥回转窑 陶瓷窑 主要反应 SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑ 主要成分 普通玻璃Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、 硅酸二钙(2CaO·SiO2)、 铝酸三钙(3CaO·Al2O3) 铝硅酸盐 (Al2O3·2SiO2·2H2O) 三、元素周期表中规律的应用 同一周期或同一主族元素性质的相似性和规律性变化，为研究物质结构、发现新元素、合成新物质、寻找新材料等提供了许多有价值的指导。例如： (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料。 (2)在过渡金属元素中寻找制备优良催化剂的材料。 (3)在ⅣB到ⅥB族的过渡金属元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等。 (4)利用元素周期表寻找合适的超导材料、磁性材料等。 (5)研究元素周期表右上角的非金属元素，合成新农药。 1．巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)硅原子最外层有4个电子，既不易得到电子，也不易失去电子(√) (2)二氧