内容正文:
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新知探究(一)——根据同周期、同主族元素性质的递变规律预测硅的性质
新知探究(二)——元素周期表的应用
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第三课时 预测元素及其化合物的性质
新知探究(一)——根据同周期、同主族元素性质的递变规律预测硅的性质
(一)元素性质的推断依据
元素的性质通常包括元素化合价、原子半径、元素原子的得失电子能力等,可以根据元素原子 的特点和元素在周期表中的 认识元素的性质。
结构
位置
(二)预测硅的性质
1.硅元素的原子结构及性质分析
原子结构示意图 最高正价 最低负价 元素类别 得电子能力
+4 -4 非金属元素 较___
弱
2.硅及其化合物的性质预测
硅及其化合物的化学式 物质类别 化学性质预测 预测依据
Si 非金属
单质 具有 ,化学性质不活泼,但是在一定条件下能与_____等发生化学反应 Si与C同主族,其具有还原性
还原性
氧气
SiO2 酸性
氧化物 具有 氧化物的性质,
能与碱、碱性氧化物反应 Si与C同主族,且____具有酸性氧化物的性质
具有________ Si元素为 价
H2SiO3 ____ 具有酸的性质,能与 反应,但酸性较弱,弱于_____
_____等 Si与C同主族,且非金属性:_____
续表
酸性
氧化性
CO2
+4
酸
碱
碳酸、
磷酸
Si<C
(三)化学性质验证
1.硅
(1)硅的位置和存在
在元素周期表中的位置 第3周期 族
元素在自然界中的存在形式 只有 态
物理性质 晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高
用途 晶体硅用作 材料、硅芯片和硅太阳能电池
ⅣA
化合
半导体
(2)化学性质
2.二氧化硅
不
光导纤维
续
表
3.硅酸(H2SiO3)
4.硅酸盐与无机非金属材料
(1)硅酸盐:由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称。
(2)传统的无机非金属材料之一——硅酸盐材料
普通水泥 普通玻璃 陶瓷
主要原料 石灰石、黏土、石膏 、石灰石、 石英 黏土、长石、
石英
主要成分 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、
硅酸二钙(2CaO·SiO2)、
铝酸三钙(3CaO·Al2O3)等 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 复杂的混合物
纯碱
(四)硅及其化合物的特性
1.SiO2是H2SiO3的酸酐,但它与水不反应,不能直接用它与水反应来制取H2SiO3。
2.非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的却很高。
3.酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟氢氟酸作用:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
[题点多维训练]
题点(一) 硅及其化合物的性质
1.下列关于硅和二氧化硅的说法不正确的是 ( )
A.晶体硅呈灰黑色,是具有金属光泽、硬而脆的固体
B.硅的化学性质很稳定,在自然界里无游离态的硅存在,常温下可与其他物质发生反应
C.硅和二氧化硅都能与NaOH溶液反应
D.工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅,说明通常情况下还原性:C>Si
答案:D
2.下列物质:①水 ②氢氟酸 ③烧碱溶液 ④浓硫酸
⑤氧化钙 ⑥浓硝酸 ⑦碳酸钠固体
其中,在一定条件下能与SiO2反应的是( )
A.只有②③⑤⑦ B.只有①③⑤⑥
C.只有①④⑥ D.全部
答案:A
答案:D
解析:A错误,步骤①中SiO2高温下与C反应生成Si和CO;
B错误,石英坩埚中含有SiO2,高温条件下与熔融Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2;
C错误,常温条件下,硅、二氧化硅都能与氢氟酸反应;
D正确,反应①③中Si元素均由+4价降低到0价,硅元素均被还原。
题点(二) 硅及其化合物的用途
4.(2023·临夏州积石中学月考)下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是( )
A.硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中
B.高纯度的硅单质广泛用于制造光导纤维
C.普通玻璃、塑料、水泥等均属于硅酸盐材料
D.SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料
答案:D
解析:硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是一种粘合剂,会将磨口玻璃塞黏在瓶口,因此应保存在橡胶塞的试剂瓶中,A错误;
高纯度的二氧化硅广泛用于制造光导纤维,B错误;
普通玻璃、陶瓷、水泥等均属于硅酸盐材料,塑料不属于硅酸盐材料,C错误;
SiO2是水晶、玛瑙的主要成分,也是制造光导纤维的原料,D正确。
5.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是( )
A