内容正文:
元素周期表的应用(第三课时)
预测元素及其化合物的性质
基于证据推理与模型认知素养培育的教学设计
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教学背景
2
任务一:元素周期表(律)应用之元素性质预测
结合学案任务一阅读材料,完成以下3个任务。
子任务1:从材料中可看出,半导体材料的组成涉及哪些元素?请在元素周期表中圈出。观察这些元素主要分布在元素周期表哪一区域?
子任务2:利用元素周期表,如何快速描述元素的原子结构(核电荷数、电子层数、最外层电子数),以材料中某元素为例说说你的做法。
子任务3:请完成学案表格内容,预测硅元素的性质(主要化合价、与相邻元素相比:原子半径大小、得电子能力强弱等),并说明预测依据。
教学分析
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半导体材料
铝
碳
硅
锗
氮
磷
镓
砷
铟
硒
碲
硼
锑
思路梳理:预测陌生元素性质
元素位置
原子结构
元素性质
铝
碳
硅
锗
氮
磷
镓
砷
铟
硒
碲
硼
催化剂
半导体材料
锰
铁
锇
铂
铑
镍
铬
钒
钌
钼
铜
锌
锑
该反应用过锇催化剂、铁系催化剂、纳米四氧化三铁、纳米三氧化二铁、纳米氧化铜、纳米氧化镍、纳米氧化锌、纳米氧化钼、钌系催化剂等。
该反应用铂、铑做催化剂
V2O5
石墨
金刚石
该反应用镍铬铁合金做催化剂
任务二:元素周期表(律)应用之物质性质预测
子任务1:硅元素组成的物质有哪些?尝试写出他们的化学式。
教学分析
7
子任务2:请预测含硅物质的化学性质(从子任务1所列物质中选一种进行性质预测),并说明预测依据。
预测一种物质的化学性质都有哪些角度?
价
类
请1、3、5、7组预测二氧化硅的化学性质
子任务2:请预测含硅物质的化学性质(从子任务1所列物质中选一种进行性质预测),并说明预测依据。
预测一种物质的化学性质都有哪些角度?
价
类
请2、4、6、8组预测硅酸的化学性质
类
价
特
氢氟酸用于刻蚀玻璃
相似性
石英砂
烟水晶
紫水晶
玛瑙
光纤电缆
H2SiO3 SiO2+H2O
H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O
H2SiO3+CaO=CaSiO3+H2O
类
思考:H2SiO3能否与碳酸钠溶液发生反应?
请说说你的依据。
相似性
H2SiO3酸性弱于H2CO3
递变性
思维模型:预测陌生物质的性质
陌生物质
核心元素
元素位置
原子结构
元素性质
物质性质
任务三:模型应用——预测二氧化硒的化学性质
疫情当下,药企加大了药物的生产与储备,在有机药物的生产过程中,二氧化硒是一种重要的催化剂。请运用预测物质化学性质的思维模型预测二氧化硒的化学性质。
诺贝尔奖获得者威廉-奥斯特瓦尔德说,过去认为门捷列夫的周期律只是过去思想的花朵 ,现在看来不止这样 ,实际上是一棵将要结出化学丰硕之果的树干,它不是结论而是绪论。
门捷列夫编制的第一张元素周期表
现代元素周期表
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