《(新教材)2019-2020学年鲁科版化学必修第二册素养突破学案:1.3第3课时预测元素及其化合物的性质Word》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(新教材)2019-2020学年鲁科版化学必修第二册素养突破学案:1.3第3课时预测元素及其化合物的性质Word(14页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3 课时预测元素及其化合物的性质 课程标准核心素养 1.能根据学过的一些典型元素的性质预测同主族其他元 素的性质。 2.了解元素周期表的应用。 1.科学探究 设计实验方案,探究同主族元素 性质的递变规律。 2.证据推理 根据元素周期表和元素周期律预 测和探究新元素,寻找各种新型 材料。 预测硅及其化合物的性质 1可以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。 2从同主族和同周期相邻元素的性质预测硅的性质 (1)碳和硅都属于A 族元素,按照同主族元素性质变化规律,硅和碳的最外层电子数 都是 4,都是非金属元素,硅的原子半径比碳的原子半径大,得电子能力比碳弱,非金属性 比
2、碳弱。 (2)硅和磷都是第3 周期元素,电子层数相同,硅的最外层电子数比磷少,原子半径比 磷大,得电子能力比磷弱,非金属性比磷弱。 3硅单质及其重要化合物 (1)硅单质 在元素周期 表中的位置 第 3 周期 A 族 元素在自然界中 的存在形式 只有化合态 物理性质晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高 用途晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 硅在参与化学反应时,一般表现还原性。 (2)二氧化硅 物质二氧化硅 化学式SiO2 物理性质熔、沸点高,不溶于水 化 学 性 质 与水反应不反应 与 C 反应 SiO22C= 高温 Si2CO 与氢氟 酸反应 SiO24HF=SiF4 2H
3、2O 该反应曾用于刻蚀玻璃 与碱 (NaOH) 反应 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 盛碱液的试剂瓶要用橡胶塞 与盐反应 SiO2Na2CO3= 高温 Na2SiO3CO2 SiO2CaCO3= 高温 CaSiO3CO2 与碱性氧 化物反应 SiO2CaO= 高温 CaSiO3 主要用途制造光导纤维,制光学仪器、电子部件,水晶可制作饰品 (3)硅酸 (H2SiO3) (4)硅酸钠 (Na2SiO3) 白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称水玻璃,有黏性,水溶液显碱性。 与酸性较强的酸反应:Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3。 用途:黏合剂(矿物胶 ),耐火阻燃材料
4、。 (5)硅酸盐与无机非金属材料 硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物的总称,在自然界分布极广。硅酸 盐材料 (如陶瓷、玻璃、水泥等)是无机非金属材料的主要分支之一,有着悠久的历史。随着 信息科学、能源技术、航天技术、生物工程等现代科学技术的发展,一些具有特殊结构、特 殊功能的新型无机非金属材料,如高温结构陶瓷、 生物陶瓷和压电陶瓷等,相继被研制出来。 1判断正误 (1)晶体硅的结构和金刚石类似,熔点高。() (2)太阳能电池可以采用硅材料制作。() (3)SiO2是制作半导体的材料,Si 是制作光纤的材料。() (4)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,往其中通入CO2有沉淀产生。(
5、) (5)水泥、玻璃、陶瓷、氮化硅都是传统无机非金属材料。() (6)氢氟酸不能存放在玻璃瓶中,要用塑料瓶存放。() 答案: (1)(2)(3)(4)(5)(6) 2在一定条件下,下列物质与硅、二氧化硅均不反应的是() A氢氟酸B浓硫酸 C烧碱D氟气 解析: 选 B。A 项, Si4HF=SiF42H2,SiO24HF=SiF42H2O;C 项, Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2 , SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O ; D项 , Si 2F2=SiF4。 3下列关于SiO2和 CO2的说法不正确的是() ASiO2的沸点比CO2高 BCO2与 SiO2化学式虽然相
6、似,但CO2与 SiO2的物理性质有很大区别 CCO2和 SiO2均能和水反应生成相应的酸 DCO2和 SiO2均能与氢氧化钠溶液反应生成相应的盐和水 解析: 选 C。由常温下二氧化硅为固体,而二氧化碳为气体可知A 项正确;由CO2与 SiO2的状态可知B 项正确; CO2可溶于水生成H2CO3,但 SiO2不溶于水也不与水反应,C 项错误。 元素周期表的其他应用 1科学预测 根据元素在周期表中的位置,推测元素的原子结构,预测其主要性质, 为研究物质结构、 发现新元素、合成新物质等提供许多有价值的指导。 2在生产上的某些应用 将下面左右两侧对应内容连线: 答案: cab 元素 “位 ”“ 构”
7、“ 性” 之间的关系 1结构与位置的关系 (1)电子层数周期序数; (2)质子数原子序数; (3)主族元素原子最外层电子数主族序数; (4)主族元素的最高化合价主族序数,最低化合价主族序数8(一般规律 )。 2位置与性质的关系 (1)同周期主族元素从左到右,元素金属性减弱,非金属性增强。 (2)同主族元素从上到下,元素金属性增强,非金属性减弱。 (3)元素的化合价与元素所在主族的规律性 元素的最高正价与最低负价的代数和为0,则该元素位于A 族。 元素的最高正价与最低负价的代数和为2,则该元素位于A 族。 元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素位于A 族。 元素的最高正价与最低负价的代数
8、和为6,则该元素位于A 族。 3结构与性质的关系 反应中易 得电子 大于4元素原子的最 外层电子数 小于4反应中易 失电子 原子最外 层电子数 小于 4 易失电子元素在 反应中 易得电子 原子最外 层电子数 大于 4 1(2019上海华师大二附中高一期末)要开发新型催化剂材料,可以从元素周期表的 哪块区域寻找 () A主族元素 B副族元素 C A 族元素 D金属元素与非金属元素的分界线附近 答案: B 2铊 (Tl) 是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于第6 周期。 Tl 3与 Ag 在酸性 介质中发生反应:Tl 3 2Ag=Tl 2Ag 。下列推断正确的是() ATl 的最外层有 1
9、个电子 BTl 3 的氧化性比 Al 3弱 CTl 能形成 3 价和 1 价的化合物 DTl 的还原性比 Ag 强 解析: 选 C。A.Tl 与 Al 同族,即 Tl 在第 A 族,其原子最外层有3 个电子, 1 价阳 离子最外层有2 个电子,即Tl 最外层有 2 个电子。 B.由 Tl 3 2Ag=Tl 2Ag 可知, Tl 3能将 Ag 氧化,而 Al 3则不能,故 Tl 3比 Al3氧化性强。 C.Tl 在第 A 族,其最高正 化合价为 3 价,从 Tl 来看 Tl 元素有 1 价,则 Tl 能形成 3 价和 1 价的化合物。 D.在 氧化还原反应中,还原剂的还原性比还原产物强,在Tl
10、3 2Ag=Tl 2Ag中, Ag 是还 原剂, Tl 是还原产物,则 Tl 的还原性比 Ag 弱。 3如图为周期表中短周期的一部分。已知a 原子的最外层电子数是次外层电子数的一 半,下列说法中不正确的是() d a b c A.元素 a 的最高价氧化物对应水化物的酸性比b 的弱 B元素 a 的原子半径比d 的大 C元素 a 的单质在空气中燃烧会导致温室效应 D元素 a 的单质是一种良好的半导体材料 解析: 选 C。由元素在短周期中的位置可知d 处于第 2 周期, a、b、c 处于第 3 周期, a 原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,则最外层电子数为4,故 a 为 Si,可推知b 为 P
11、、c 为 S、d 为 N。同周期主族元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,最高价氧化物 对应水化物的酸性逐渐增强,则元素 b 的最高价氧化物对应水化物的酸性比a 的强,A 正确; 同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,故元 素 d 的原子半径比a的小, B 正确; a 为 Si 元素, 与氧气的反应产物为SiO2,不是导致温室 效应的物质, C 错误; a为 Si 元素,其单质是一种良好的半导体材料,D 正确。 课堂小结 预测元素及其 化合物的性质 预测硅及其化合物的性质 硅单质 硅的化合物:二氧化硅、硅酸、硅酸钠 元素周期表的其他应用 元素“位”“构”“
12、性”之间的关系 合格考训练 1下列关于硅的说法不正确的是() A硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体 B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料 C硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质发生反应 D当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应 解析: 选 C。硅既有非金属性,又有金属性,其单质具有金属光泽,具有导电性,是一 种半导体材料。常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应;加热或高温条件下,硅能与 氧气、氢气发生反应。 2下列离子方程式书写不正确的是() A向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳:CO2OH =HCO 3 B单质硅与氢氟酸反应:Si4HF=2H2
13、SiF4 C石英砂与烧碱反应生成水玻璃:SiO22OH =SiO2 3H2O D向水玻璃中通入少量二氧化碳:SiO2 3H2OCO2=H2SiO3 CO2 3 解析: 选 A。向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳生成的是Na2CO3。 3镭是元素周期表中第7 周期 A 族元素,关于其叙述不正确的是() A镭的金属性比钙弱 B单质能与水反应生成H2 C镭在化合物中呈2 价 D碳酸镭难溶于水 解析: 选 A。镭与钙均为第A 族元素,且原子序数:镭钙,故金属性:镭钙。 4四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M 为金属元素。下列说法不正确 的是 () A原子半径ZH2SiO3,故 B 项不正确。
14、5短周期主族元素甲戊在元素周期表中的相对位置如图所示。下列判断正确的是 () 甲乙 丙丁戊 A.原子半径:丙 丁丙 C氢氧化物的碱性:丙丁 戊 D最外层电子数:甲乙 解析: 选 C。同周期主族元素原子半径从左至右是依次减小的,故A 项错误;同主族 元素金属性自上而下是依次增强的,故B 项错误;同周期主族元素金属性从左至右是依次 减弱的,故对应氢氧化物的碱性是依次减弱的,故C 项正确;同周期元素的原子最外层电 子数从左至右越来越多,故D 项错误。 6A、B、C、D、E、F 六种短周期元素分别位于3 个周期,它们的原子序数依次增大。 A 与 D 同主族, B 与 E 同主族, C 与 F 同主族。
15、 且 C 与 F 能形成原子个数比为21 的化合 物 M 与原子个数比为31 的化合物N。已知 E 元素为地壳中含量居第2 位的元素, D 为金 属。 (1)写出元素符号:A_, B_,C_,D_,E_, F_。 (2)M 能在一定条件下生成N,写出反应的化学方程式: _ 。 (3)写出 F在元素周期表中的位置:_ 。 (4)写出工业上用B来制备单质E的化学方程式: _ 。 解析: 先从 E 入手, E 为硅元素,则B 为碳元素, C 与 F 同主族且能形成原子个数比 为 2 1 和 3 1 的两种化合物,则C 为氧元素, F 为硫元素,由此推出A 为氢元素, D 为 钠元素。 答案: (1)HCONaSiS (2)2SO2 O2 催化剂 2SO3 (3)第 3 周期 A 族 (4)2CSiO2= 高温 Si 2CO 等级性测试 1下列关于硅和二氧化硅的说法不正确的是() A晶体硅呈灰黑色,是具有金属光泽、硬而脆的固体 B硅的化学性质很稳定,但自然界里无游离态的硅存在,常温下可与其他物质发生反 应 C硅和二氧化硅都能与NaOH 溶液反应 D工业上用焦炭在高温条件下还原二氧化硅来制备硅,说明通常情况下还原性CSi 解析: 选