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化学必修 第二册第3节 元素周期表的应用图片课件ppt
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这是一份化学必修 第二册第3节 元素周期表的应用图片课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了半导体材料，光导纤维，玻璃等，思考交流，原子半径依次减小，原子半径依次增大，失电子能力依次增强，非金属性依次增强，得电子能力依次增强，金属性依次增强等内容，欢迎下载使用。
1875年法国化学家布瓦博德朗宣布发现了新元素镓，它的比重为4.7，原子量是59点几。门捷列夫根据周期表，断定镓的性质与铝相似，比重应为5.9，原子量应为68，而且估计镓是由钠还原而得。布氏感到非常惊讶，按门氏提供的方法，布氏新提纯了镓，果然和门氏判断极为接近，比重为5.94，原子量为69.9，原来不准确的数据是由于称中含有钠，大大减少了它本身的原子量和比重。 你能说出门捷列夫预测镓的思路吗？
1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。2.认识元素周期表是元素周期律的具体体现。3.了解元素的原子结构、周期表中的位置与元素性质的关系。4.体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。
1.能结合有关资料说明元素周期律（表）对合成新物质、制造新材料的指导作用。(证据推理与模型认知)2.深刻认识化学对创造更多的物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重要贡献。（科学态度与社会责任）
硅在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分岩石、沙子和土壤。计算机芯片、光导纤维、玻璃仪器等，都是以硅或硅的化合物为材料制成的。
1.比较碳、硅、磷的性质。
2.硅及其化合物有哪些？尝试写出它们的化学式。
硅及其化合物有硅、二氧化硅、硅酸等；化学式为Si、SiO2、H2SiO3。
3.请预测硅及其化合物的化学性质，并说明预测依据。
1.硅的化学性质（1）常温下化学性质稳定,不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应,只与强碱、氢氟酸、氟气反应。
Si+2NaOH+H2O ==== Na2SiO3+2H2↑
Si+2F2 ==== SiF4
Si+4HF ==== SiF4↑+2H2↑
（燃烧，放出大量的热）
2.硅的工业制法(粗硅)
【想一想】粗硅如何提纯?
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯
SiO2+2NaOH ==== Na2SiO3+H2O
（3）不与酸反应（除氢氟酸以外）
SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
【提示】防止玻璃塞中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口粘在一起 （SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O）。
【方法点拨】(1)其他的碱性溶液亦如此。(2)盛有硅酸钠溶液的试剂瓶也不能用玻璃塞，因为它本身是一种粘合剂。
2.为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸? 那用什么瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？
【提示】原因是玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4气体；通常用特制的塑料瓶或铅皿盛装氢氟酸。
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，硅酸盐是一种结构复杂的固态化合物，一般都不溶于水。
（2）硅酸钠（Na2SiO3）
较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸
2HCl + Na2SiO3 + H2O ==== H4SiO4↓+ 2NaCl
同周期、同主族元素结构、性质的递变规律
金属性最强的元素是Cs
非金属性最强的元素是F
同周期元素性质的递变性：从左到右，原子半径变小，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱，形成的氢化物稳定性逐渐增强。
同主族元素性质的递变性：自上而下，原子半径变大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，形成的氢化物稳定性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物碱性(酸性)逐渐增强(减弱)；同主族元素性质具有相似性和差异性。
根据同周期元素性质的递变性及同主族元素性质具有相似性和差异性，可以由位置推测性质，也可以由性质反推原子结构。
【归纳与总结】元素的位、构、性三者之间的关系及其应用
观察周期表中金属元素、非金属元素的分区情况。
(1)金属性最强的元素是铯(Cs)，非金属性最强的元素是氟(F)。(2)位于分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。
【阅读教材】认识元素周期表和元素周期律的应用和意义。(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。
(2)可预测或推测元素的原子结构和性质。
(3)元素周期表和元素周期律对科学技术具有指导作用。①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。如硅、锗。②研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新农药。③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀材料。如：耐高温、耐腐蚀的合金：钛、钼、钨、铬。飞机起落架: 钛、钒、铁、铝组成的多钛合金。飞机发动机叶片: 镍、铁、碳 、钴组成的镍钴合金。
【强调】以上这些特殊用途的材料的合成所需元素均处于元素周期表的某一区域内,但并不代表在这一区域的所有元素均有特殊的用途。所有的应用都必须以成百上千次的实验为基础,这正说明了科学探究道路上的艰辛和曲折。
同一主族金属性与非金属性
同一周期金属性与非金属性
“位-构-性”的相互推断
预测新元素、发现新物质
1.下列说法正确的是 （ ） A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱C.F、Cl、Br的非金属性依次增强D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
【提示】分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。
2.（2022·广东选择考·3）广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是（ ）
【提示】南宋鎏金饰品的主要原料是金属，不属于硅酸盐材料，故A错误；蒜头纹银盒的材料为银，不属于硅酸盐材料，故B错误；广彩瓷咖啡杯的材料为陶瓷，属于硅酸盐材料，故C正确；铜镀金钟座的主要材料为金属，不属于硅酸盐材料，故D错误。
3.下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（ ） ①HCl比H2S稳定 ②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强 ④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤
【提示】判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸)，而不是氧化性强弱，故②错，③对；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数I>O，但非金属性I
1875年法国化学家布瓦博德朗宣布发现了新元素镓，它的比重为4.7，原子量是59点几。门捷列夫根据周期表，断定镓的性质与铝相似，比重应为5.9，原子量应为68，而且估计镓是由钠还原而得。布氏感到非常惊讶，按门氏提供的方法，布氏新提纯了镓，果然和门氏判断极为接近，比重为5.94，原子量为69.9，原来不准确的数据是由于称中含有钠，大大减少了它本身的原子量和比重。 你能说出门捷列夫预测镓的思路吗？
1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。2.认识元素周期表是元素周期律的具体体现。3.了解元素的原子结构、周期表中的位置与元素性质的关系。4.体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。
1.能结合有关资料说明元素周期律（表）对合成新物质、制造新材料的指导作用。(证据推理与模型认知)2.深刻认识化学对创造更多的物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重要贡献。（科学态度与社会责任）
硅在地壳中的含量仅次于氧，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分岩石、沙子和土壤。计算机芯片、光导纤维、玻璃仪器等，都是以硅或硅的化合物为材料制成的。
1.比较碳、硅、磷的性质。
2.硅及其化合物有哪些？尝试写出它们的化学式。
硅及其化合物有硅、二氧化硅、硅酸等；化学式为Si、SiO2、H2SiO3。
3.请预测硅及其化合物的化学性质，并说明预测依据。
1.硅的化学性质（1）常温下化学性质稳定,不易与H2、O2、Cl2、硫酸、硝酸、盐酸等物质反应,只与强碱、氢氟酸、氟气反应。
Si+2NaOH+H2O ==== Na2SiO3+2H2↑
Si+2F2 ==== SiF4
Si+4HF ==== SiF4↑+2H2↑
（燃烧，放出大量的热）
2.硅的工业制法(粗硅)
【想一想】粗硅如何提纯?
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯
SiO2+2NaOH ==== Na2SiO3+H2O
（3）不与酸反应（除氢氟酸以外）
SiO2 + 4HF ==== SiF4↑+ 2H2O
1.实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
【提示】防止玻璃塞中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3 ，使瓶塞和瓶口粘在一起 （SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O）。
【方法点拨】(1)其他的碱性溶液亦如此。(2)盛有硅酸钠溶液的试剂瓶也不能用玻璃塞，因为它本身是一种粘合剂。
2.为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸? 那用什么瓶保存?为什么能用氢氟酸来刻蚀玻璃？
【提示】原因是玻璃中含有SiO2会与HF反应生成SiF4气体；通常用特制的塑料瓶或铅皿盛装氢氟酸。
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，硅酸盐是一种结构复杂的固态化合物，一般都不溶于水。
（2）硅酸钠（Na2SiO3）
较强酸和可溶性硅酸盐反应制硅酸
2HCl + Na2SiO3 + H2O ==== H4SiO4↓+ 2NaCl
同周期、同主族元素结构、性质的递变规律
金属性最强的元素是Cs
非金属性最强的元素是F
同周期元素性质的递变性：从左到右，原子半径变小，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱，形成的氢化物稳定性逐渐增强。
同主族元素性质的递变性：自上而下，原子半径变大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，形成的氢化物稳定性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物碱性(酸性)逐渐增强(减弱)；同主族元素性质具有相似性和差异性。
根据同周期元素性质的递变性及同主族元素性质具有相似性和差异性，可以由位置推测性质，也可以由性质反推原子结构。
【归纳与总结】元素的位、构、性三者之间的关系及其应用
观察周期表中金属元素、非金属元素的分区情况。
(1)金属性最强的元素是铯(Cs)，非金属性最强的元素是氟(F)。(2)位于分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。
【阅读教材】认识元素周期表和元素周期律的应用和意义。(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。
(2)可预测或推测元素的原子结构和性质。
(3)元素周期表和元素周期律对科学技术具有指导作用。①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。如硅、锗。②研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新农药。③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀材料。如：耐高温、耐腐蚀的合金：钛、钼、钨、铬。飞机起落架: 钛、钒、铁、铝组成的多钛合金。飞机发动机叶片: 镍、铁、碳 、钴组成的镍钴合金。
【强调】以上这些特殊用途的材料的合成所需元素均处于元素周期表的某一区域内,但并不代表在这一区域的所有元素均有特殊的用途。所有的应用都必须以成百上千次的实验为基础,这正说明了科学探究道路上的艰辛和曲折。
同一主族金属性与非金属性
同一周期金属性与非金属性
“位-构-性”的相互推断
预测新元素、发现新物质
1.下列说法正确的是 （ ） A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱C.F、Cl、Br的非金属性依次增强D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
【提示】分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。
2.（2022·广东选择考·3）广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是（ ）
【提示】南宋鎏金饰品的主要原料是金属，不属于硅酸盐材料，故A错误；蒜头纹银盒的材料为银，不属于硅酸盐材料，故B错误；广彩瓷咖啡杯的材料为陶瓷，属于硅酸盐材料，故C正确；铜镀金钟座的主要材料为金属，不属于硅酸盐材料，故D错误。
3.下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是（ ） ①HCl比H2S稳定 ②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强 ④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤
【提示】判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸)，而不是氧化性强弱，故②错，③对；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数I>O，但非金属性I
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