高考化學(xué) 專題十四 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料課件.ppt
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碳、硅的單質(zhì),1.碳、硅的存在形態(tài) (1)碳在自然界既有_____態(tài)又有_____態(tài)。碳的同素異形體有_______、______、無定形碳、C60等。 (2)硅在地殼中的含量占第二位,僅次于___,全部以______態(tài)存在,是一種親___元素,單質(zhì)硅有_____和_______兩種。,化合,金剛石,石墨,氧,化合,氧,晶體,無定形,游離,2.碳、硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與用途的比較,空間網(wǎng)狀,軟,高,石墨,半導(dǎo)體,3.碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),(2),Si+2F2===SiF4,Si+4HF===SiF4↑+2H2↑,4.硅的工業(yè)制法,二氧化碳 焦炭,SiO2+2C Si+2CO,抓住一個“反?!薄€原性強弱規(guī)律的“反常” 一般情況下單質(zhì)硅的還原性比單質(zhì)碳強,但在SiO2+2C Si+2CO↑反應(yīng)中,C作還原劑,SiO2中硅原子得電子,而失電子的能力SiC。這反常情況可從化學(xué)平衡的角度理解,由于產(chǎn)物CO為氣體,能及時離開反應(yīng)體系降低了生成物的濃度,促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。,碳、硅的氧化物,1.CO的性質(zhì) (1)物理性質(zhì):無色無味的氣體,難溶于水,能使人中毒的原因是:與人體中___________相結(jié)合,因缺氧而中毒。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①可燃性:___________________ ②還原性:CO還原Fe2O3的反應(yīng)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。 2.CO2與SiO2的比較 (1)物理性質(zhì) ①熔沸點:CO2的熔沸點比SiO2的熔沸點低。 ②溶解性:CO2可溶于水;SiO2不溶于水。,血紅蛋白,(2)二氧化碳與二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較,SiO2+,4HF===SiF4↑+2H2O,CO2+2NaOH===,Na2CO3+H2O,或CO2,+NaOH===NaHCO3,SiO2+2NaOH,===Na2SiO3+H2O,CO2+Na2CO3+,H2O===2NaHCO3,(3)主要用途 CO2:化工原料、滅火劑,干冰用作制冷劑、人工降雨。 SiO2:制光學(xué)儀器、石英玻璃,水晶可制作飾品,常用來制造通訊材料__________。,光導(dǎo)纖維,[易錯警示] 1.不要混淆硅和二氧化硅的用途: 用作半導(dǎo)體材料的是晶體硅而不是SiO2,用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2而不是硅。 2.不要混淆常見含硅物質(zhì)的成分: (1)計算機芯片的成分是晶體硅而不是SiO2。 (2)水晶、石英、瑪瑙等主要成分是SiO2,而不是硅酸鹽。 (3)傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸鹽。,硅酸、硅酸鹽、無機非金屬材料,1.硅酸 (1)物理性質(zhì):____溶于水。 (2)化學(xué)性質(zhì),不,H2SiO3+2OH-===SiO32-+2H2O,H2SiO3 SiO2+H2O,(3)用途:硅膠可用作________、催化劑的載體等。,干燥劑,2.硅酸鹽 (1)由硅、氧和金屬元素組成化合物的總稱,是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。 (2)硅酸鈉 Na2SiO3+CO2+H2O===_________________ 硅酸鈉水溶液俗稱________,是無色黏稠液體,常用于制備_______、防腐劑、耐火材料。,Na2CO3+H2SiO3↓,水玻璃,黏合劑,3.無機非金屬材料 (1)傳統(tǒng)無機非金屬材料,(2)新型無機非金屬材料 如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、_________、__________、光導(dǎo)纖維等。,生物陶瓷 壓電陶瓷,要點一 硅及其化合物的特殊性質(zhì),解析 碳酸酸性比硅酸強,故A項錯誤;CO2和SiO2屬不同類型晶體,在物理性質(zhì)方面有很大差異,故B項錯誤;SiO2能與氫氟酸反應(yīng)沒有生成鹽,并不能說明它具有兩性,故C項錯誤;SiO2雖屬于酸性氧化物,但不能直接與H2O反應(yīng)生成H2SiO3,D項正確。 答案 D,【借題發(fā)揮】 1.兩性物質(zhì)是既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)且生成鹽和水的物質(zhì),如Al2O3,Al(OH)3等,而SiO2、Si、Al都不是兩性物質(zhì)。 2.強酸制弱酸的反應(yīng)規(guī)律適用于在溶液中的反應(yīng),而該反應(yīng)是在高溫狀態(tài)下進行的,不能根據(jù)該規(guī)律判斷。,要點二 硅酸鹽的表示方法及無機非金屬材料分類,1.硅酸鹽的表示方法 硅酸鹽的種類很多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其組成的表示方法有兩種: (1)鹽化學(xué)式法 如:硅酸鈉Na2SiO3,硅酸鈣CaSiO3等。此法一般用于表示組成簡單的硅酸鹽。,(2)氧化物法 如:黏土:Al2O32SiO22H2O 石棉:CaO2MgO4SiO2 云母:K2O 3Al2O36SiO22H2O 滑石:3MgO4SiO2H2O 鉀長石:K2OAl2O36SiO2 此法一般用于表示組成復(fù)雜的硅酸鹽。其氧化物的順序為:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水,【典例示范2】 漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀(jì)80年代科學(xué)家進行超導(dǎo)材料研究時,偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇(化學(xué)式:BaCuSi2Ox,Cu為+2價),下列有關(guān)“漢紫”的說法中不正確的是( ) A.用鹽的形式表示:BaSiO3CuSiO3 B.用氧化的形式表示:BaOCuO2SiO2 C.易溶于強酸、強堿 D.性質(zhì)穩(wěn)定,不易褪色,解析 “漢紫”能穩(wěn)定存在至今,說明其性質(zhì)穩(wěn)定,不易褪色,不易與酸、堿反應(yīng)?!皾h紫”中Ba為+2價,Cu為+2價,Si為+4價,則x=6。 答案 C,【借題發(fā)揮】 氧化物前系數(shù)配置原則:除氧元素外,其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。 注意事項:①氧化物之間以“”隔開;②系數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。,要點三 CO2與堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷,1.反應(yīng)順序的判斷 當(dāng)有多種組分與一種物質(zhì)反應(yīng)時,判斷反應(yīng)順序的方法:先假設(shè)與其中的一種組分反應(yīng),若產(chǎn)物還能與另一種組分反應(yīng),則假設(shè)錯誤。如: 將CO2通入KOH、Ba(OH)2混合溶液中,假設(shè)CO2先與KOH反應(yīng),則生成的K2CO3會與Ba(OH)2繼續(xù)反應(yīng)生成BaCO3,故假設(shè)錯誤,應(yīng)該是CO2先與Ba(OH)2反應(yīng)。,(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷 Ⅰ.2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O Ⅱ.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 當(dāng)n(OH-)∶n(CO2)的值不同時產(chǎn)物如下:,答案 B,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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