1.3.3元素周期表的应用 预测硅及其化合物的性质 课件 2022-2023学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

元素周期表的应用 ——预测硅及其化合物的性质 硅26.30% 氧48.60% 硅26.30% 铝7.73% 铁4.75% 钙3.45% 钠2.74% 钾2.47% 氢0.76% 镁2.00% 图1 地壳中元素质量分数 自然的馈赠 地壳中元素分布及含量(质量分数) 氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 氢 48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2 0.76 3.04 0.94 0.76 0.76 0.085 0.086 0.12 0.063 0.083 图2 地壳中元素物质的量相对大小 自然的馈赠 硅 地壳中各元素物质的量相对大小 氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 氢 3.0375 0.939 0.286 0.0848 0.0862 0.119 0.0633 0.0833 0.76 人类的智慧 中国自研芯片 太阳能电池 半导体材料 单质硅 活动1：探究Si元素的性质 问题1：在周期表中写出硅的质子数、元素符号和元素名称。 问题2：比较碳、硅、磷元素的性质。 Si C P 人类的探索 化合价 原子半径 原子得失电子能力 元素 元素位置 元素性质 原子结构 最外层电子数 电子层数 核电荷数 原子序数 族 周期 比较元素性质的方法 活动2：探究含Si物质的性质 问题3：请书写含Si物质的化学式，并说明书写依据。 价—类—律 活动2：探究含Si物质的性质 问题4：请以小组为单位，多角度预测H2SiO3的化学性质，并说明预测依据。 物质 化学性质预测 预测依据 H2SiO3 与碳同主族，与磷同周期，非金属性弱于碳和磷 具有酸的性质，能与碱反应，酸性较弱，弱于碳酸、磷酸等 活动2：探究含Si物质的性质 物质性质 物质通性 氧化性或还原性 相似性、递变性 元素性质 依据同周期递变：磷酸、硫酸、高氯酸 依据同主族递变：碳酸 实验步骤： 1.用5mL注射器抽取5mLNa2SiO3溶液; 2.用针头扎破装有CO2气体的收集袋的中上部（注意不要扎破手），将Na2SiO3溶液注入； 3.用手捏紧收集袋上部，大力摇动收集袋，大约3min后，观察现象。 宏观证据 研究物质性质的方法 活动3：方法应用 问题5：请根据研究物质性质的方法，预测SiO2的化学性质，并说明分析依据。 物质 化学性质预测 预测依据 SiO2 ①酸性氧化物： 与水生成硅酸 与碱生成盐和水 与碱性氧化物生成盐 Si与C同主族，CO2是酸性氧化物 SiO2中的Si是+4价，是Si的最高价态 ②氧化性 1930年，美国化学家托马斯∙米基利成功地获得了一种新型的制冷剂—CCl2F2（即氟利昂，简称F12）。这完全得益于元素周期表的指导。在1930年前，一些气体如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相继用作制冷剂。但是这些制冷剂不是有毒就是易燃，很不安全。为了寻找无毒不易燃烧的制冷剂，米基利根据元素周期表研究，分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。 赓 续 前 行 在第三周期，单质的易燃性是Na>Mg>Al，在第二周期中CH4比NH3易燃，NH3比H2O易燃，再比较氢化物的毒性：AsH3>PH3>NH3,H2S>H2O，根据这样的变化趋势，元素周期表中右上角氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的制冷剂。米基利还分析了其他的一些规律，最终一种全新的制冷剂CCl2F2终于应运而生了。80年代，科学家们发现氟利昂会破坏大气的臭氧层，危害人类的健康和气候，逐步被淘汰。人们又将在元素周期表的指导下去寻找新一代的制冷剂。 赓 续 前 行 感 谢 各 位 的 聆 听！ $