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1、zhengzhoushiyizhong 预测元素及其化合物的性质预测元素及其化合物的性质能借助元素周期表，梳理元素及其化合物的性质能借助元素周期表，梳理元素及其化合物的性质通过预测元素的性质通过预测元素的性质，将元素化合物从，将元素化合物从“价价-类类”二维认知二维认知模型发展到模型发展到元素周期表三维认知模型元素周期表三维认知模型目标目标1目标目标2学习目标学习目标发展宏观辨识与微观探析发展宏观辨识与微观探析发展证据推理与模型认知发展证据推理与模型认知发展科学态度与社会责任发展科学态度与社会责任目标目标3通过学习领会元素周期表在生产实践中的指导意义通过学习领会元素周期表在生产实践中的指导意义
2、寻宝游戏寻宝游戏线索线索1 1 线索线索2 2 线索线索3 3 硅硅砷砷硼硼锗锗线索线索1 1：它可以做半：它可以做半 导体材料导体材料 硅硅砷砷硼硼碳碳锗锗钠钠氯氯氧氧铜铜寻宝游戏寻宝游戏线索线索1 1 线索线索2 2 线索线索3 3 半导体是导电能力介于半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的物导体与绝缘体之间的物质质。知知识识卡卡片片寻宝游戏寻宝游戏寻宝游戏寻宝游戏线索线索1 1 线索线索2 2 线索线索3 3 线索线索2 2：最高正价：最高正价+4+4 硅硅砷砷硼硼碳碳锗锗钠钠氯氯氧氧铜铜硅硅碳碳锗锗最高正价最高正价=主族序数主族序数硅硅线索线索3 3：元素原子有：元素原子有 3 3个电
3、子层个电子层 硅硅砷砷硼硼碳碳锗锗钠钠氯氯氧氧铜铜寻宝游戏寻宝游戏线索线索1 1 线索线索2 2 线索线索3 3 钠钠氯氯电子层数电子层数=周期数周期数硅硅寻宝游戏寻宝游戏有有3个电子层，个电子层，最外层电子数都为最外层电子数都为4结构结构位置位置分界线附近分界线附近决定决定反映反映第第3周期，周期，第第A族探秘探秘“硅硅”宝宝作半导体材料，作半导体材料，制作芯片，用于制作芯片，用于电子产品、集成电子产品、集成电路等。电路等。性性质质有有3个电子层，个电子层，最外层电子数最外层电子数都为都为4结构结构位置位置分界线附近分界线附近决定决定反映反映用途用途第第3周期，周期，第第A族探秘探秘“硅硅”
4、宝宝？活动活动1 1：结合元素周期表和原子结构信息，预测硅元素有哪些性质。：结合元素周期表和原子结构信息，预测硅元素有哪些性质。任务一任务一 预测硅元素的性质预测硅元素的性质活动活动2 2：比较比较Si 与与C、P元素性质强弱，元素性质强弱，说明比较依据。说明比较依据。活动要求：个人完成学案，小组互查互议活动要求：个人完成学案，小组互查互议活动活动3 3：总结硅：总结硅元素适合做半导体材料原因元素适合做半导体材料原因。任务一任务一 预测预测硅元硅元素的性质素的性质元素性质元素性质碳碳硅硅磷磷主要主要化化合合价价 原子半径原子半径 C Si Si P得电子能力得电子能力 C Si Si P非金属
5、性非金属性 C Si Si P比较依据比较依据元素周周元素周周表应用表应用利用利用“位位-构构-性性”关系预测硅元素的性质关系预测硅元素的性质利用元素周期表利用元素周期表“同主族相似性、递变性、同周期递变性同主族相似性、递变性、同周期递变性”比较元素的性质比较元素的性质 同同 主族主族 元素元素具有具有 相似相似 性性质质、同时具同时具 递变递变 性性同同 周期周期 元素元素具有具有 递变递变 性性准金属准金属非金属非金属金属金属半半导导体体材材料料金属与非金属金属与非金属分界线处分界线处最外层电子数最外层电子数为为4构构结结任务三任务三 应用元素周期表解决问题应用元素周期表解决问题置置位位不
6、易得电子，不易得电子，也不易失电子；也不易失电子；即表现出一定即表现出一定的金属性，也的金属性，也表现出一定的表现出一定的非金属性，但非金属性，但非金属性较弱；非金属性较弱；有导电能力，有导电能力，但比金属导电但比金属导电能力弱。能力弱。质质性性活动活动3 3：总结硅：总结硅元素适合做半导体材料原因元素适合做半导体材料原因。材料特异性质材料特异性质元素定位区域元素定位区域半导体材料半导体材料金属与非金属分界线金属与非金属分界线催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料过渡金属过渡金属农药含农药含AsAs、F F、ClCl、S S、P P等元素等元素非金属元素非金属元素任务
7、一任务一 硅硅元素的性质元素的性质位置相近位置相近结构相似结构相似性质相似性质相似元素周周表应用元素周周表应用-利用位置相近性质相似规律研究物质结构、发现新元利用位置相近性质相似规律研究物质结构、发现新元 素、合成新物质、寻找新材料。素、合成新物质、寻找新材料。材料材料第一代第一代半导体半导体锗锗晶体（晶体（GeGe）硅硅单晶单晶第二代第二代半导体半导体砷砷化化镓镓（GaAsGaAs磷磷化化铟铟第三代第三代半导体半导体氮氮化化镓镓（GaNGaN）碳碳化硅（化硅（SiCSiC）半导体产业发展半导体产业发展元素性质相似元素性质相似单质和某些同类化合物表现出相似性单质和某些同类化合物表现出相似性元素
8、性质差异元素性质差异单质和某些同类化合物表现出差异性单质和某些同类化合物表现出差异性准金属准金属非金属非金属金属金属硅硅锗锗砷砷磷磷碳碳镓镓铟铟任务二任务二 预测硅及其化合物的性质预测硅及其化合物的性质活动活动1 1：写出较常见含硅元素的物质：写出较常见含硅元素的物质活动要求：小组讨论合作完成（活动要求：小组讨论合作完成（1010分钟）分钟）活动活动2 2：预测：预测硅单质硅单质及及硅酸硅酸的化学性质，的化学性质，说明预测依据说明预测依据活动活动3 3：比较性质强弱（与：比较性质强弱（与C、P元素对应的同类物质），元素对应的同类物质），说明比较依据说明比较依据 任务二任务二 预测硅及其化合物的
9、性质预测硅及其化合物的性质 硅晶体灰黑色硅晶体灰黑色 、硬、硬而脆有金属光泽的固而脆有金属光泽的固体。熔沸点高，硬度体。熔沸点高，硬度大。大。硅酸为玻璃状无色透明的无定形硅酸为玻璃状无色透明的无定形颗粒，难溶于水，在水中为胶状物。颗粒，难溶于水，在水中为胶状物。沙子、石英、水晶的沙子、石英、水晶的主要成分是二氧化硅。主要成分是二氧化硅。熔沸点高，硬度大。熔沸点高，硬度大。水晶水晶任务二任务二 预测硅及其化合物的性质预测硅及其化合物的性质物质物质化学性质化学性质与与C、P元素对应的物质比较性质强弱元素对应的物质比较性质强弱 Si单质单质氧化氧化性性碳碳 硅硅 硅硅 磷磷单质单质还原还原性性碳碳
10、硅硅 硅硅 磷磷H2SiO3最高价含氧酸最高价含氧酸酸酸性性 H2CO3 H2SiO3 H2CO3 H3PO4 元素周周表应用元素周周表应用-利用利用“同主族相似性、递变性，同周期递变性同主族相似性、递变性，同周期递变性”预测物质性质及预测物质性质及 比较性质强弱比较性质强弱 同同 主族主族 元素元素原子结构原子结构 相似相似 性性质与质与 递变递变 性性同同周期周期 元素元素结构结构 递变递变 性性请同学们总结可以从哪些视角预测物质性？比比较较依依据据决定决定单质和某些同类化合物表现出单质和某些同类化合物表现出相似性、与递变性。相似性、与递变性。单质和某些同类化合物表现出单质和某些同类化合物
11、表现出递变性递变性 决定决定氧化性氧化性氧化性氧化性0 0+4+4-4-4还原性还原性还原性还原性物质物质物质物质类别类别类别类别元素元素元素元素价态价态价态价态元素周元素周元素周元素周期表期表期表期表物质物质物质物质通性通性通性通性/特性特性特性特性相似性相似性相似性相似性/递变性递变性递变性递变性思维模型-认识物质性质角度由二维视角发展到三维视角任务二任务二 预测硅及其化合物的性质预测硅及其化合物的性质实验目的实验目的 验证酸性验证酸性H2CO3强于强于H2SiO3实验步骤实验步骤打开打开Na2SiO3溶液瓶塞，溶液瓶塞，快速快速拧开矿泉水瓶盖，拧开矿泉水瓶盖，迅速迅速将将Na2SiO3溶
12、液溶液一次性全部一次性全部倒倒入矿泉水瓶入矿泉水瓶(充满充满CO2)中，中，迅速迅速拧紧瓶盖。拧紧瓶盖。大力摇动矿泉水瓶大力摇动矿泉水瓶。实验现象实验现象实验结论实验结论活动活动5：分组实验，验证：分组实验，验证H2CO3酸性酸性强于强于H2SiO3瓶子变瘪，溶液浑浊瓶子变瘪，溶液浑浊H2CO3酸性强于酸性强于H2SiO3活动活动4：设计实验，证明：设计实验，证明H2CO3酸性酸性强于强于H2SiO3 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 成功关键成功关键“快快”本节课的收获本节课的收获原子原子结构结构元素元素性质性质决定决定反映反映元素元素位置位置决定决定反映反映反映反
13、映反映反映原子序数原子序数族族周期周期化合价化合价原子半径原子半径得失电子能力得失电子能力最外层电子数最外层电子数电子层数电子层数核电荷数核电荷数物质组成物质组成结构分类结构分类物质物质性质性质决定决定反映反映物质物质用途用途决定决定反映反映决定决定反映反映化化学学性性质质元元素素周周期期表表应应用用预测预测元素元素性质性质预测预测物质物质性质性质位位-构构-性性周期表周期表物质类物质类化合价化合价作业作业1：梳理本节课硅单质及硅酸的性质：梳理本节课硅单质及硅酸的性质作业作业2：请同学们从物质类别、化合价、元素周期表三维角度预测：请同学们从物质类别、化合价、元素周期表三维角度预测SiO2 的性质的性质作业作业3：你有用哪些方法可以比较你有用哪些方法可以比较C C和和P P的非金属？的非金属？制造中国芯制造中国芯 助力中国梦助力中国梦
