第一章 第3节　基础课时7　预测元素及其化合物的性质（课件 学案 练习，共3份）鲁科版（2019）必修 第二册

基础课时7　预测元素及其化合物的性质 学习目标　1.认识原子结构、元素性质以及元素在元素周期表中位置的关系。2.初步学会利用元素周期表,分析、比较、预测元素及其化合物的性质。3.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。 一、预测硅元素及其化合物的性质 硅元素在地壳中含量居第二位,硅的氧化物及硅酸盐构成的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。硅是信息技术的关键材料,太阳能电池板、硅芯片、集成电路、光导纤维等均为硅单质及其化合物的产品,玻璃、陶瓷、水泥等含硅酸盐的物质是传统的无机非金属材料,水晶、玛瑙等还可以做成漂亮的装饰品。 [问题讨论] 1.太阳能电池板、硅芯片、光导纤维、水晶的成分分别是什么 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2.如何用二氧化硅为原料来制取硅酸 写出有关反应的化学方程式。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3.如何从原子结构的角度分析硅原子得电子能力比碳、磷原子弱 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4.从物质的分类看SiO2属于哪一类 可能具有什么性质 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)硅 1.化学性质 (1)常温下,除能与氟气、氢氟酸和强碱反应外,硅不与氧气、氯气、硫酸、硝酸、盐酸等其他物质发生反应。 ①与氟气反应:Si+2F2===SiF4; ②与氢氟酸反应:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑; ③与NaOH溶液反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。(这是唯一能与强碱溶液反应生成氢气的非金属单质) (2)加热时,硅能与氧气、氯气等反应,高温时能与碳反应。 ①Si+O2SiO2;②Si+2Cl2SiCl4; ③Si+CSiC。 2.制备与用途 在工业上,用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅,将粗硅提纯后,可以得到半导体材料的高纯硅。 (二)二氧化硅 1.化学性质 (1)二氧化硅是一种酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性 ①二氧化硅在常温时可以与碱溶液缓慢反应生成盐和水:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。 ②二氧化硅在高温下可与碱性氧化物反应:SiO2+CaO CaSiO3。 ③高温条件下,SiO2可与Na2CO3、CaCO3等盐反应。 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑; SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑。 (2)特性 ①SiO2不溶于水,也不与水反应。 ②二氧化硅在常温下与氢氟酸反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③二氧化硅中的硅为+4价,具有弱的氧化性,如在高温时,二氧化硅中的硅可以被碳置换出来:SiO2+2CSi+2CO↑。 2.二氧化硅的用途 SiO2 被用于制造高性能的现代通讯材料———光导纤维。光导纤维还用于能量传输、信息处理、遥测遥控和医疗器械制造等。 (三)硅酸、硅酸盐 1.硅酸(H2SiO3) 2.硅酸钠(Na2SiO3) (1)与酸性较强的酸反应:Na2SiO3+H2O+CO2(少量)===Na2CO3+H2SiO3↓。 (2)用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。 3.硅酸盐材料 传统无机非金属材料主要是硅酸盐材料,包括陶瓷、玻璃、水泥。 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原 料 黏土(含水的硅酸盐或铝硅酸盐) 纯碱、石灰石和石英 主要原料:石灰石、黏土,辅助原料:适量的石膏 设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑 主要 成分 硅酸盐 硅酸钠 (Na2SiO3)、硅酸钙 (CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) 硅酸三钙(　　　　　　　　　　　 ... ...