第1章第3節(jié)元素周期表的應(yīng)用魯科版普通高中化學(xué)必修2

第3課時(shí)

預(yù)測(cè)元素及其化合物的性質(zhì)核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1、以硅及其化合物為例，學(xué)會(huì)從元素在周期表中的位置、物質(zhì)類別、元素化合價(jià)等角度認(rèn)識(shí)含有該元素物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，形成對(duì)元素及其化合物的多維立體認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)。2、了解元素周期表與元素周期律的應(yīng)用，建立“位—構(gòu)—性”關(guān)系應(yīng)用的思維模型。踐行證據(jù)推理與模型認(rèn)知培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)感受宏觀辨識(shí)與微觀探析增強(qiáng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

學(xué)習(xí)目標(biāo)

素養(yǎng)目標(biāo)非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)稀有氣體元素BAlSiGeAsSbTePoAt非金屬金屬金屬性逐漸增強(qiáng)FCs同周期（左→右）非金屬性？金屬性？同主族（上→下）金屬性？非金屬性？元素性質(zhì)的遞變規(guī)律知識(shí)回顧增強(qiáng)減弱增強(qiáng)減弱方法導(dǎo)引

對(duì)于陌生元素，我們可以借助于已知元素的認(rèn)識(shí)，利用元素周期律以及對(duì)已知元素及其化合物性質(zhì)的研究思路和方法，研究陌生元素及其化合物的性質(zhì)。硅及其化合物的存在與應(yīng)用硅及其化合物的存在與應(yīng)用

C

Al

P任務(wù)一：認(rèn)識(shí)硅元素找到硅在周期表中的位置1、畫出硅元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2、比較碳、硅、磷元素的性質(zhì)并填表。原子結(jié)構(gòu)示意圖最高正價(jià)最低負(fù)價(jià)元素類別得電子能力比較對(duì)象硅和碳

硅和磷

原子半徑非金屬性得電子能力失電子能力最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性與氫氣化合難易程度氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性

任務(wù)一：認(rèn)識(shí)硅元素找到硅在周期表中的位置1、畫出硅元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2、比較碳、硅、磷元素的性質(zhì)并填表。原子結(jié)構(gòu)示意圖最高正價(jià)最低負(fù)價(jià)元素類別得電子能力+4-4非金屬元素較弱硅和碳最外層都有4個(gè)電子,既不易得到電子，也不易失去電子，所以硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,主要形成正四價(jià)化合物。任務(wù)一：認(rèn)識(shí)硅元素利用元素周期表1、畫出硅元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2、比較碳、硅、磷元素的性質(zhì)并填表。原子半徑硅和碳

硅和磷

原子半徑非金屬性得電子能力失電子能力最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性

與氫氣化合難易程度氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性硅＞碳

硅＜碳

硅＜碳

硅＞碳

H2SiO3＜H2CO3硅難于碳

SiH4＜CH4硅＞磷H2SiO3＜H3PO4硅難于磷SiH4＜PH3硅＜磷硅＜磷硅＞磷任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)3、硅及其化合物有哪些?嘗試寫出它們的化學(xué)式。4、請(qǐng)預(yù)測(cè)硅及其化合物的化學(xué)性質(zhì)，并說明預(yù)測(cè)依據(jù)。任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)硅及其化合物的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)及依據(jù)硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)Si（1組）①……②…………SiO2（2組）H2SiO3（3組）Na2SiO3（3組）任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅單質(zhì)（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）常溫下：與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF===SiF4↑+2H2↑與堿反應(yīng)：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)Si①化學(xué)性質(zhì)不活潑②有氧化性和還原性

③由于性質(zhì)的特殊性，可能還具有獨(dú)特的性質(zhì)。與碳同主族，與碳單質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)。任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅單質(zhì)（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)SiO2①具有酸性氧化物的通性，能與堿、堿性氧化物等發(fā)生反應(yīng)②氧化性③可能具有一定的特性。與碳同主族，與二氧化碳具有相似的化學(xué)性質(zhì)。（1）酸性氧化物（類似CO2）（工業(yè)制粗硅）SiO2+2C====Si+2CO↑（2）氧化性（弱）任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)二氧化硅（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)二氧化硅（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）（3）特性（與氫氟酸反應(yīng)）SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O（刻蝕玻璃）

HF任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅酸（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)H2SiO3①具有酸的性質(zhì)，能與堿反應(yīng)，但酸性較弱，酸性弱于碳酸、磷酸等與碳同主族，與磷同周期，非金屬性弱于碳和磷硅膠干燥劑硅膠干燥劑是一種高微孔結(jié)構(gòu)的高活性吸附劑，通常用硅酸凝膠(H2SiO3)經(jīng)老化脫水等一系列處理過程而制得。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不和任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。具強(qiáng)烈的吸濕性能。廣泛用于儀器儀表、設(shè)備機(jī)械、皮革箱包食品藥品等的貯存和運(yùn)輸中的防潮、防霉和銹蝕。任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅酸（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)H2SiO3①具有酸的性質(zhì)，能與堿反應(yīng)，但酸性較弱，酸性弱于碳酸、磷酸等與碳同主族，與磷同周期，非金屬性弱于碳和磷硅膠干燥劑是一種高微孔結(jié)構(gòu)的高活性吸附劑，通常用硅酸凝膠(H2SiO3)經(jīng)老化脫水等一系列處理過程而制得?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不和任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。具強(qiáng)烈的吸濕性能。廣泛用于儀器儀表、設(shè)備機(jī)械、皮革箱包食品藥品等的貯存和運(yùn)輸中的防潮、防霉和銹蝕。如何由二氧化硅制備硅酸凝膠？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（約兩滴管）任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅酸（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)H2SiO3①具有酸的性質(zhì)，能與堿反應(yīng)，但酸性較弱，酸性弱于碳酸、磷酸等與碳同主族，與磷同周期，非金屬性弱于碳和磷如何由二氧化硅制備硅酸凝膠？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

結(jié)論：可溶性硅酸鹽和較強(qiáng)酸反應(yīng)制硅酸（約兩滴管）任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅酸（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)H2SiO3①具有酸的性質(zhì)，能與堿反應(yīng)，但酸性較弱，酸性弱于碳酸、磷酸等與碳同主族，與磷同周期，非金屬性弱于碳和磷如何證明硅酸酸性弱于碳酸？通入二氧化碳任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅酸（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)H2SiO3①具有酸的性質(zhì)，能與堿反應(yīng)，但酸性較弱，酸性弱于碳酸、磷酸等與碳同主族，與磷同周期，非金屬性弱于碳和磷如何證明硅酸酸性弱于碳酸？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。任務(wù)二：認(rèn)識(shí)含硅元素物質(zhì)認(rèn)識(shí)硅酸（單質(zhì)--氧化物--酸--鹽）硅及其化合物的化學(xué)式化學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)依據(jù)Na2SiO3白色固體，易溶于水，與比硅酸酸性強(qiáng)的一些酸反應(yīng)，生成難溶于水的硅酸屬于弱酸的正鹽，可與強(qiáng)酸反應(yīng)生成硅酸思維建模：預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)的性質(zhì)陌生物質(zhì)核心元素元素位置元素性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)化合價(jià)類別元素周期表、周期律

預(yù)測(cè)Br2的化學(xué)性質(zhì)。Br第四周期ⅦA族Br2拓展閱讀1930年美國(guó)化學(xué)家托馬斯·米奇利成功地獲得了一種新型的致冷劑——CCl2F2（即氟利昂）。這完全得益于元素周期表的指導(dǎo)。在1930年前，一些氣體如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相繼用作致冷劑。但是，這些致冷劑不是有毒就是易燃，很不安全。為了尋找無毒不易燃燒的致冷劑，米奇利根據(jù)元素周期表研究，分析單質(zhì)及化合物易燃性和毒性的遞變規(guī)律。在第三周期中，單質(zhì)的易燃性是Na>Mg>Al，在第二周期中易燃性是CH4>NH3>H2O，再比較氫化物的毒性：AsH3>PH3>NH3，H2S>H2O，根據(jù)這樣的變化趨勢(shì)，元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的致冷劑。他經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的研究和對(duì)比，最終，一種全新的致冷劑CCl2F2終于應(yīng)運(yùn)而生。80年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氟利昂會(huì)破壞大氣的臭氧層，危害人類的健康。人們將在元素周期表的指導(dǎo)下去尋找新一代的致冷劑。任務(wù)三：元素周期表的應(yīng)用元素周期表已成為化學(xué)家的得力工具，為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)新元素、合成新物質(zhì)、尋找新材料提供了許多有價(jià)值的指導(dǎo)。尋找優(yōu)良催化劑，尋找耐高溫耐酸堿腐蝕的特種合金，用來制造火箭、導(dǎo)彈等在金屬和非金屬分界線處，尋找半導(dǎo)體材料。我的收獲下列事實(shí)不能用元素周期律解釋的是（）

A.NaOH的堿性強(qiáng)于Al(OH)3

B.H2SiO3的溶解性弱于H