25（必修2）预测元素及其化合物的性质（1）（教案1）

skybamboo · 发表于 5 天前

第1章原子结构元素周期律
第3节元素周期表的应用
1.3.3预测元素及其化合物的性质

本课时是教材第一章第三节第三课时的内容，该课时主要基于对已知元素的认识，利用元素周期律以及对已知元素及其化合物性质的研究思路和方法，研究陌生元素及其化合物的性质。首先是在前两节研究同周期、同主族元素性质递变规律的基础上，继续研究陌生元素及其化合物的性质。其次以硅及其化合物为例从周期、主族的角度预测其性质，学会从元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三个角度认识元素。在之前的学习中，学生已经知道了同周期、同主族元素性质的递变规律，但是对于如何通过元素周期表和元素周期律预测元素性质还没有形成系统的方法和思路。通过本课时的学习，学生可以更好地从元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三个角度认识元素。

宏观辨识与微观探析：从微观上核外电子排布的角度预测元素的物化性质，从宏观上通过物质类别和化合价，预测元素的物化性质。
证据推理与模型认知：能基于一定的“位、构、性”关系对元素的性质预测提出合理的预测，并分析推理加以证实或证伪，具有证据意识。
科学精神与社会责任：能结合有关资料说明元素周期表对合成新物质、寻找新材料等的指导作用，理解化学是从理论到实践的应用学科。

重点：硅及其化合物性质
难点：硅及其化合物性质

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知识回顾

同周期元素性质的递变
同期元素原子的电子层数相同，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐变小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐变大，原子的失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
同主族元素性质的递变
同主族元素原子最外层电子数相同，从上至下电子层数依次递增。原子半径依次变大，原子核对最外层电子的吸引力和束缚力依次变小，原子失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱，元素金属性依次增强，非金属性依次减弱。
二、导语
展示课件：沙漠、玻璃、玉器、半导体硅等图片
在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧化物及其硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。玛瑙、水晶、计算机和手机的芯片、光导纤维、玻璃等都是以硅或硅的化合物为材料制成的。对于陌生元素，我们可以借助于已知元素的认识，利用元素周期律以及对已知元素及其化合物性质的研究思路和方法，研究其及其化合物的性质。
三、讲授新课
板书：第1章原子结构元素周期律
第3节元素周期表的应用
1.3.3预测元素及其化合物的性质
展示课件：交流·研讨
活动一：
1.比较碳、硅、磷元素的性质。
2.硅及其化合物有哪些？尝试写出他们的化学式。
3.请预测硅及其化合物的化学性质，并说明预测依据。
4.填写表格
硅及其化合物的化学性质预测及依据

硅及其化合物的化学式	化学性质预测	预测依据

活动二：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，可以根据元素原子结构的特点和元素在元素周期表中的位置认识元素的性质。
①画出碳、硅、磷的原子结构示意图

②说一说碳、硅、磷三种元素的主要化合价
碳、硅两种元素常见化合价+4、-4；磷元素常见化合价+5
③正确书写碳、硅、磷三种元素常见的氧化物
CO、CO2、SiO2、P2O5
④碳、硅、磷三种元素最高价氧化物对应酸的化学式
H2CO3       H2SiO3    H3PO4
⑤硅元素原子得失电子能力其情况如何？
硅元素原子得电子能力较弱。
活动三：从物质类别、元素化合价、物质所含有关元素在元素周期表中的位置的角度可以认识有关物质的化学性质。
①硅的化学性质
与非金属单质反应：Si+2F2=SiF4
与氧化物反应：Si+2FeO2Fe+SiO2
与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与碱反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
思考：
与碳同主族,与碳单质具有相似的化学性质吗？
注意：化学性质不活泼,但是在一定条件下能与氧气等发生化学反应,由于其性质的特殊性,可能还具有独特的性质。
②二氧化硅的化学性质
与氢氟酸反应    SiO2 + 4HF == SiF4↑+ 2H2O 用于雕刻玻璃
与碳反应       SiO2+2C Si+2CO↑
与镁反应    SiO2+2MgSi+2MgO
与氧化钙反应 SiO2+CaO CaSiO3
与碱溶液反应 SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
思考：思考：
二氧化硅溶于水吗？能与水生成硅酸吗？二氧化硅是酸性氧化物吗？
唯一不溶于水、也不与水反应的酸性氧化物
具有酸性氧化物的通性,能与碱、碱性氧化物等发生反应,可能也具有一定的特性
③硅酸制取
硅酸可以由较强酸（碳酸、盐酸、硫酸等）和可溶性硅酸盐反应制硅酸的制备
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
2HCl + Na2SiO3 == H2SiO3↓+ 2NaCl
思考：
硅酸、碳酸、磷酸三者酸性谁强谁弱？
具有酸的性质,能与碱反应,但酸性较弱,酸性弱于碳酸、磷酸
延伸：
与碳同主族，与磷同周期，非金属性弱于碳和磷
④硅酸钠性质
物质类别：盐、硅酸盐
颜色状态：白色固体
溶解性：易溶于水
化学性质：
与比硅酸酸性强的一些酸反应，生成难溶于水的硅酸
活动四：展示课件：拓展
①工业制硅
SiO2 +2C Si + 2CO↑
Si+2Cl2 SiCl4       SiCl4+2H2 Si+4HCl
②二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英和水晶的成分都是二氧化硅。二氧化硅制成的光导纤维克服了声音信号和图像信号在铜丝或铝丝中传播损耗大的缺点，节约了大量金属资源。此外还可以应用于能量传输、信息处理，遥测遥控和医疗器械。
③硅酸盐与无机非金属材料

活动五：利用元素周期表能干什么？
元素周期表已成为化学家的得力工具，为研究物质结构、发现新元素、合成新物质、寻找新材料提供了许多有价值的指导。
①在金属和非金属分界线处，寻找半导体材料。
②寻找用于制农药的材料(非金属F、Cl、S、P等)
③寻找优良催化剂，寻找耐高温耐酸碱腐蚀的特种合金，用来制造火箭、导弹、宇宙飞船等

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