1.3 元素周期律的应用 预测硅以及其化合物的性质 课件2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第三节 元素周期律的应用 第3课时　预测元素及其化合物的性质 复习巩固 同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外) 内容 同周期（从左到右） 同主族（从上到下） 原子半径 电子层结构 失电子能力 得电子能力 金属性非金属性 主要化合价 最高价氧化物对应的水化物酸碱性 非金属元素气态氢 化物的形成与稳定性 逐渐减小 逐渐增大 电子层数相同、最外层电子增多 失电子逐渐减弱 得电子逐渐增强 失电子逐渐增强 得电子逐渐减弱 金属性减弱、 非金属性增强 金属性增强、非金属性减弱 最高正价+1→+7（除O、F） 最高正价=主族序数 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 形成：由难到易 稳定性：逐渐增强 形成：由易到难 稳定性：逐渐减弱 电子层增多最外层电子数相同 新课引入 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 新课引入 世界著名高科技产业区——硅谷 硅谷，是高科技事业云集的圣塔克拉拉谷的别称。硅谷最早是研究和生产以硅为基础的半导体芯片的地方，因此得名。 新课引入 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、沙子和土壤。计算机芯片、光导纤维、玻璃仪器等，都是以硅或硅的化合物为材料制成的。硅在自然界中主要以硅酸盐（如地壳中的大多数矿物）和氧化物（如水晶、玛瑙、石英砂）的形式存在。 认识硅 硅孔雀石 水晶 新课讲解 硅元素位于元素周期表中：第三周期 ⅣA族 +6 4 2 C +15 8 2 P 5 与同主族的碳元素相比，硅元素原子的得电子能力弱。（非金属性） 与同周期的磷元素相比，硅元素原子的得电子能力弱。（非金属性） 新课讲解 硅单质的物理性质 单质硅 单质碳 灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体 熔、沸点高、硬度大 (导电性介于导体和绝缘体之间) 晶体硅是良好的半导体 新课讲解 硅（Si）的化学性质 （1）常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质反应。 Si＋2F2＝SiF4 Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑ ③Si＋2KOH＋H2O＝K2SiO3＋2H2↑ a.硅与氟气反应： b.硅与氢氟酸反应： c.硅与KOH（强碱）反应： (与唯一酸反应) （2）加热条件下，硅和一些非金属反应。 Si+2Cl2 SiCl4 Si + O2 SiO2 Si + C SiC(金刚砂) 高温 新课讲解 1.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是( 　 ) A．晶体硅和金刚石的物理性质相似 B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应 C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵 D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电 A 习题演练 资料卡片 SiO2是一种酸性氧化物，能与强碱溶液反应。如SiO2与 NaOH 溶液反应可生成 Na2SiO3 。 氢氟酸是 HF 的水溶液，可与 SiO2 发生反应生成 SiF4 气体和水，可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃。 SiO2 既能与 NaOH 溶液反应，也能与氢氟酸反应，能认为 SiO2 属于两性氧化物吗? SiO2 不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。 SiO2 能与氢氟酸反应，但并不生成盐和水。 新课讲解 ——但不溶于水，也不与水反应 酸性氧化物的通性 SiO2＋CaO === CaSiO3 高温 SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O SiO2＋Na2O === Na2SiO3 高温 与强碱溶液反应： 与碱性氧化物反应： 硅酸钠 俗称泡花碱，其水溶液俗称“水玻璃”，可作粘合剂、防火剂 为什么不能用磨口玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液? 若使用带玻璃塞的试剂瓶盛放碱液，碱液能与玻璃中SiO2发生反应生成Na2SiO3，导致玻璃塞与瓶口内侧粘连而无法打开。 新课讲解 特性：只能与氢氟酸(HF)反应 SiO2 + 4HF === SiF4↑+ 2H2O（曾用于刻蚀玻璃） HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。 SiO2+2C Si+2CO↑（工业制粗硅） 高温 弱氧化性 新课讲解 与碳酸盐反应 SiO2＋Na2CO3 === Na2SiO3＋CO2 ↑ 高温 SiO2＋CaCO3 === CaSiO3＋CO2 ↑ 高温 工业生产玻璃原理 二氧