内容正文:
1.3.3 预测元素及其化合物的性质
【学习目标】
1.以硅及其化合物为例,学会从元素在元素周期表中的位置、物质类别、元素化合价等角度认识含有该元素物质的化学性质,形成对元素及其化合物的多维立体认识网络。
2.了解元素周期表与元素周期律的应用,建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
一、多角度认识硅及其化合物的性质
【自主学习1】依据元素的性质预测化学性质
【方法导引】可从元素在周期表位置、原子结构、物质类别、化合价角度认识元素性质。
【问题探究】
硅及其化合物
化学性质预测
预测依据
硅元素
①硅原子最外层有 个电子,最高化合价为 价,最低化合价为 价;
②硅原子半径比碳 ,比磷 。
③硅的非金属性(原子得电子能力)比磷元素 ,比碳元素 。
1.原子结构
2.元素在元素周期表中的位置
硅酸(H2SiO3)
具有 的性质,但酸性较弱,酸性比碳酸、磷酸 (强或弱)
硅酸钠(Na2SiO3)
能与 反应。与HCl溶液反应的化学方程式:
阅读课本身边化学,回答下列问题。
1.硅的用途和制备:
(1)硅是常温下化学性质稳定的 材料,主要用于制造 和 。
(2)高纯硅的制备
【化学性质】
硅
2.二氧化硅的化学性质
(1)酸性氧化物的通性:
①二氧化硅能与NaOH)溶液缓慢反应生成盐和水: ;
②二氧化硅在高温下可与碱性氧化物(如CaO)反应: ;
③在高温条件下,SiO2可与Na2CO3、CaCO3等盐反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,SiO2+CaCO3 。
(2)氧化性:高温时,SiO2+2CSi+2CO↑。
(3)特性:与氢氟酸反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O(该反应曾用于刻蚀玻璃)。
3.二氧化硅存在和用途
(1)自然界中存在广泛,只能以 态存在,沙子、石英和水晶的主要成分都是 ;
(2)SiO2常被用来制造高性能的现代通信材料—— 。
4.硅酸盐与无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料:陶瓷、 、水泥等,制造普通玻璃的主要原料有
;
(2)新型无机非金属材料:如高温陶陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。
【自我检测】
1.判断正误
(1)硅在地壳中的含量仅次于氧,自然界中没有游离态的硅( )
(2)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( )
(3)SiO2常用来制造光导纤维和太阳能电池( )
(4)不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸,也不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化( )
2.下列有关硅的说法中,正确的是( )
A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B.Si→SiO2→H2SiO3均能进行一步转化
C.硅是生产计算机芯片的原料,二氧化硅是制造太阳能电池的原料
D.工业制粗硅的反应,说明C的还原性大于Si
二、元素周期表和元素周期律的应用
【自主学习3】阅读课本回答。
1.科学预测和指导工农业生产
①金属元素与非金属元素交界处寻找 ;
②过滤元素中寻找 ;
③IVB和VIB族的过渡元素的一些单质,制成特种合金来制造火箭、导弹、宇宙飞船 等。
【思考】
2.元素“位—构—性”三者之间的关系
【归纳总结】
【自我检测】
3.如图所示,元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A.虚线右上方的元素为金属元素 B.第6周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.可在虚线附近寻找用于制造半导体材料的元素 D.可在虚线附近寻找稀土元素
【课堂练习】
1.由下列实验事实得出的结论正确的是( )
A.由SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知,SiO2不是H2SiO3的酸酐
B.由反应SiO2+2CSi+2CO↑可知,碳的非金属性强于硅
C.将CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀,说明酸性:H2CO3>H2SiO3
D.SiO2可与NaOH溶液反应,也可与氢氟酸反应,因此SiO2为两性氧化物
2.(双选)“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,下列有关说法正确的是( )
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B.大多数硅酸盐制品的性质稳定、难溶于水
C.光纤和黏土的主要成分均为硅酸盐 D.制玻璃的原料为纯碱、石灰石和石英砂
3.碲(Te)是52号元素,位于元素周期表中ⅥA族,处于金属区与非金属区的交界线处。下列叙述错误的是( )
A.碲的单质具有半导体的性能 B.碲化氢(H2Te)比H2S更稳定
C.碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2) D.H2TeO4的酸性比H2SO4弱
4.判断下列对于铍及其化合物的性质的推测正确的是 。
A.铍的原子半径大于硼元素的原子半径
B.相同条件下,单质铍与酸的反应比单质锂与酸的反应剧烈
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱
D.单质铍与冷水剧烈反应
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