重點中學《無機化合物》復習課件：《碳、硅及其化合物》

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1、（09廣東理科基礎(chǔ)廣東理科基礎(chǔ)22）下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說）下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是法正確的是 （ ） 硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素 水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維 陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料 A B C D答案答案 A （09安徽理科安徽理科基礎(chǔ)基礎(chǔ)22）石墨烯是由碳原子構(gòu)成的石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料（結(jié)構(gòu)示意圖如下），可單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料（結(jié)構(gòu)示意圖如下），可由石墨剝離而成，

2、具有極好的應(yīng)用前景。下列說由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是法正確的是 A.A.石墨烯與石墨互為同位素石墨烯與石墨互為同位素B.0.12gB.0.12g石墨烯中含有石墨烯中含有6.026.02* *10102222個碳原子個碳原子C C石墨烯是一種有機物石墨烯是一種有機物D.D.石墨烯中的碳原子間以共價鍵結(jié)合石墨烯中的碳原子間以共價鍵結(jié)合答案答案 D碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物資料卡片資料卡片: :在在25和和101kPa的條件下的條件下,由單質(zhì)生成由單質(zhì)生成1molCO2時放熱時放熱393.5kJ;而在同樣條件下而在同樣條件下,生成生成1molSiO2時放熱時放熱910

3、.9kJ.放熱越多放熱越多,其生成物通常越穩(wěn)定其生成物通常越穩(wěn)定,可可見見SiO2比比CO2更容易生成更容易生成,而且更穩(wěn)定。而且更穩(wěn)定。閱讀資料，比較碳、硅親合氧的能力。閱讀資料，比較碳、硅親合氧的能力。 碳、硅都是親氧元素。硅的親氧碳、硅都是親氧元素。硅的親氧性強于碳的親氧性。性強于碳的親氧性。因此硅元素在氧化氣氛包圍的地球上，硅主因此硅元素在氧化氣氛包圍的地球上，硅主要以熔點很高的要以熔點很高的SiOSiO2 2及硅酸鹽形式存在。及硅酸鹽形式存在。？思考思考1下列關(guān)于硅的說法不正確的是（）下列關(guān)于硅的說法不正確的是（）A硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是

4、灰黑色有金屬光澤的固體的固體B硅是導電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的硅是導電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體材料半導體材料C硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)反應(yīng)C一、硅的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)一、硅的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)2、主要性質(zhì)：、主要性質(zhì)：正四面體型空間網(wǎng)狀，原子晶體正四面體型空間網(wǎng)狀，原子晶體 晶體硅是晶體硅是 色、有色、有 光澤、光澤、 的固的固體。體。熔點熔點 ，半導體。，半導體。 不活潑，除不活潑，除常溫常溫下與下與 反應(yīng)外，反應(yīng)外，加熱加熱時也可與

5、時也可與 反應(yīng)。反應(yīng)?；液诨液诮饘俳饘儆捕嘤捕喔吒逨2、HF、強堿、強堿O2、Cl2、H21、晶體結(jié)構(gòu)：、晶體結(jié)構(gòu)：工業(yè)制法：工業(yè)制法：SiO22C Si2COSi O2 SiO2Si 2H2 SiH4（不穩(wěn)定）（不穩(wěn)定）高溫Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 寫出寫出Si和和O2、H2、NaOH、HF反應(yīng)方程式：反應(yīng)方程式：存在：存在：分布：分布：3、硅的存在和分布、硅的存在和分布沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)自然界中分布廣泛，在地殼中居自然界中分布廣泛，在地殼中居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的主要

6、成分。和巖石的主要成分。思考思考2 (1) 寫出由純寫出由純SiHCl3制備高純硅的制備高純硅的化學反應(yīng)方程式化學反應(yīng)方程式:SiHCl3+H2=(1357K)= Si+3HClSiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學反應(yīng)方程式一種物質(zhì)，寫出配平的化學反應(yīng)方程式3SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl;H2還原還原SiHCl3過程中若混入過程中若混入O2，可能引起的后，可能引起的后果是：高溫下，果是：高溫下，H2遇遇O2發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸。(2)ABC (3)寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋：生成白色絮狀寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋：生成白

7、色絮狀沉淀，又刺激性氣味的氣體生成；沉淀，又刺激性氣味的氣體生成；SiO32-與與NH4+發(fā)生雙水解反應(yīng)，發(fā)生雙水解反應(yīng)，SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O = 2NH3H2O + H2SiO3。思考思考3下列表述正確的是下列表述正確的是人造剛玉熔點很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅化學家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護眼睛太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能A B C D思考思考4 下列各反應(yīng)中下列各反應(yīng)中SiO

8、2表現(xiàn)的是什么性質(zhì)表現(xiàn)的是什么性質(zhì)或作用？在或作用？在項中選出正確答案填空。項中選出正確答案填空。 酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性 弱氧化性弱氧化性 與揮發(fā)性酸的鹽反應(yīng)制揮發(fā)性酸酐與揮發(fā)性酸的鹽反應(yīng)制揮發(fā)性酸酐 被氫氟酸腐蝕使玻璃被雕刻。被氫氟酸腐蝕使玻璃被雕刻。 A. SiO2+4HF=SiF4+2H2O _。 B. SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 _。 C. SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O _。 D. SiO2+2C Si+2CO _。高溫高溫二、二氧化硅和硅酸二、二氧化硅和硅酸硅石硅石結(jié)晶形（石英）結(jié)晶形（石英）無定形（硅藻土）無定形（硅藻土）水晶水晶瑪瑙瑪瑙

9、無色透明無色透明石英晶體石英晶體具有彩色環(huán)帶具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝钍罨驅(qū)訝钍⒍趸瓒趸杷ЬК敩?瑙瑙 硅藻土（硅藻土（diatomite）是以蛋白石為主）是以蛋白石為主要礦物組分的硅質(zhì)生物沉積巖。主要由硅藻要礦物組分的硅質(zhì)生物沉積巖。主要由硅藻的遺骸組成。由硅藻的細胞壁沉積而成。硅的遺骸組成。由硅藻的細胞壁沉積而成。硅藻是硅藻門中的藻類，普遍分布于淡水、海藻是硅藻門中的藻類，普遍分布于淡水、海水中和濕土上，為魚類和無脊椎動物的食料。水中和濕土上，為魚類和無脊椎動物的食料。硅藻死后，遺留的細胞壁沉積成硅藻土硅藻死后，遺留的細胞壁沉積成硅藻土，硅，硅藻土由藻土由80%90%甚至甚至9

10、0%以上的硅藻殼以上的硅藻殼組成。以外，含有大量的粘土礦物、鐵的氧組成。以外，含有大量的粘土礦物、鐵的氧化物和炭有機質(zhì)等?；锖吞坑袡C質(zhì)等?？勺髂突?、絕熱、填充、可作耐火、絕熱、填充、磨光等材料，又可供過濾糖汁等用。磨光等材料，又可供過濾糖汁等用。 （1）SiO2晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子晶體。空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子晶體。SiO2CaO CaSiO3SiO22NaOHNa2SiO3H2OSiO24HFSiF42H2O（2）主要性質(zhì)：）主要性質(zhì)：（3）用途：）用途：SiO2 2C = Si 2CO高溫制造光導纖維、光學儀器、玻璃原料和建筑材料。制造光導纖維、光學儀器、玻璃原料和建筑材料。 實

11、驗室盛裝實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，橡皮塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎？你知道為什么嗎？ 防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2與與NaOH溶液反溶液反應(yīng)生成粘稠的應(yīng)生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶，使瓶塞和瓶口粘在一起口粘在一起CaOSiO2 CaSiO3高溫高溫酸性氧化物酸性氧化物SiO22NaOHNa2SiO3H2O CO2SiO2晶體類型晶體類型熔熔 點點物質(zhì)類別物質(zhì)類別與堿性氧與堿性氧化物反應(yīng)化物反應(yīng)與堿液與堿液反反 應(yīng)應(yīng)分子晶體（干冰）分子晶體（干冰）原子晶體原子晶體低低(易升華易升華)高高CaOCO2CaCO32NaOHCO2Na2CO3H2O

12、小結(jié)小結(jié)CO2和和SiO2的比較的比較CCO2 2CO 與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng) 強制弱強制弱 (難揮發(fā)酸酐難揮發(fā)酸酐易揮發(fā)酸酐易揮發(fā)酸酐)CO2H2O H2CO3 與碳反應(yīng)與碳反應(yīng)與與H2O作用作用 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)只與只與HF反應(yīng)反應(yīng)SiO24HFSiF4H2ONa2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO32CSiO2 Si2CO高溫高溫CaCO3SiO2 CaSiO3CO2高溫高溫Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2高溫高溫不反應(yīng)不反應(yīng)Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3不溶于水，酸性比碳酸弱。不溶于水，酸性比碳酸弱。性

13、質(zhì)：性質(zhì)：2、硅酸硅酸制法：制法： Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為“硅膠硅膠”。H2SiO3=H2O+SiO2加熱加熱硅膠多孔，吸附水份能力強，常用作實驗硅膠多孔，吸附水份能力強，常用作實驗室和袋裝食品，瓶裝藥品等的干燥劑，也室和袋裝食品，瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。可以用作催化劑的載體。NaNa2 2SiOSiO3 3NaNa2 2O OSiOSiO2 2三、硅酸鹽三、硅酸鹽1、可溶性硅酸鹽、可溶性硅酸鹽2、硅酸鹽組成的表示方法、硅酸鹽組成的表示方法 硅酸鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復雜，通常可用硅酸

14、鹽的種類很多，結(jié)構(gòu)也很復雜，通?？捎枚趸韬徒饘俣趸韬徒饘傺趸镅趸锏男问絹肀硎酒浣M成。的形式來表示其組成。 表示方法：金屬元素氧化物寫在前面，再寫表示方法：金屬元素氧化物寫在前面，再寫SiOSiO2 2，最后寫，最后寫H H2 2O O；氧化物之間用氧化物之間用“”隔開。隔開。硅酸鈉：硅酸鈉：Na2SiO3可以寫成可以寫成高嶺石：高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4鈣長石：鈣長石：CaAl2SiO6Al2O3 2SiO2 2H2OCaO Al2O3 SiO2Na2O SiO24、水泥、玻璃和陶瓷的特性、水泥、玻璃和陶瓷的特性特性水泥水硬性玻璃無固定熔沸點，在一定的溫度范圍軟化陶瓷抗

15、氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣總結(jié)總結(jié)知識網(wǎng)絡(luò)知識網(wǎng)絡(luò)1 1、下列關(guān)于碳族元素的說法正確的是（、下列關(guān)于碳族元素的說法正確的是（ ）A A、它們的主要化合價為它們的主要化合價為+2+2、+4+4價。價。 B B、碳的氣態(tài)氫化物只有一種。碳的氣態(tài)氫化物只有一種。C C、在化學反應(yīng)中一般通過共價鍵和其它元素的原子形成在化學反應(yīng)中一般通過共價鍵和其它元素的原子形成共價化合物。共價化合物。 D D、碳、硅不導電，鍺是半導體，錫、鉛易導電。碳、硅不導電，鍺是半導體，錫、鉛易導電。E E、它們從上向下的非金屬性向金屬性遞變的趨勢比鹵族它們從上向下的非金屬性向金屬性遞變的趨勢比鹵族元素明顯。元素明顯。F F

16、、它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從上到下逐漸減弱。它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從上到下逐漸減弱。G G、它們的原子最外層都有四個電子，其元素的最高正化它們的原子最外層都有四個電子，其元素的最高正化合價與最低負化合價的絕對值相等。合價與最低負化合價的絕對值相等。H H、最高價氧化物的水化物為弱酸。、最高價氧化物的水化物為弱酸。ACEFGH 思考思考(5)(5)四碳族元素四碳族元素元素名稱元素名稱元素符號元素符號周期表中周期表中的位置的位置周期周期二二三三四四五五六六族族原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)相同點相同點不同點不同點主要化合價主要化合價元素金屬性與非金元素金屬性與非金屬性的遞變規(guī)律屬性的遞變規(guī)律碳碳硅硅鍺鍺錫錫鉛

17、鉛CSiGeSnPbA族族最外層都是最外層都是4個電子個電子 隨著核電荷數(shù)的遞增，隨著核電荷數(shù)的遞增，電子層數(shù)和原子半徑都逐漸增大電子層數(shù)和原子半徑都逐漸增大都有都有+2、+4價，價，C、Si有負價。有負價。Pb以以+2價穩(wěn)定，其余以價穩(wěn)定，其余以+4價穩(wěn)定價穩(wěn)定非金屬性漸弱，金屬性漸強非金屬性漸弱，金屬性漸強1、相似性和遞變性、相似性和遞變性思考思考（6）課本上說課本上說“碳、硅、鍺、錫的碳、硅、鍺、錫的+4+4價化合物是穩(wěn)定的，而鉛的價化合物是穩(wěn)定的，而鉛的+2+2價化合物是穩(wěn)定價化合物是穩(wěn)定的。的。” 根據(jù)上一句話判斷：錫的根據(jù)上一句話判斷：錫的+2+2價化合物（如價化合物（如SnClS

18、nCl2 2）應(yīng)具有較強的）應(yīng)具有較強的 性，鉛的性，鉛的+4+4價化合價化合物應(yīng)具有較強的物應(yīng)具有較強的 性。性。自然界，存在自然界，存在SnO2(錫石礦）和錫石礦）和PbS（方鉛礦）（方鉛礦）還原還原氧化氧化 錫、鉛兩種元素的主要化合價是錫、鉛兩種元素的主要化合價是+2和和+4價，價，其中其中+2價錫元素和價錫元素和+4價鉛元素的化合物都是不穩(wěn)價鉛元素的化合物都是不穩(wěn)定的，定的，+2價錫離子有強還原性，價錫離子有強還原性，+4價鉛元素的化價鉛元素的化合物有強氧化性。例如：合物有強氧化性。例如：Sn2+還原性比還原性比Fe2+還原還原性強。性強。PbO2的氧化性比的氧化性比Cl2氧化性強。氧

19、化性強。寫出下列反應(yīng)的化學方程式：寫出下列反應(yīng)的化學方程式： 氯氣跟錫熱：氯氣跟錫熱： 。 氯氣跟鉛熱：氯氣跟鉛熱： 。 二氧化鉛跟鹽酸共熱：二氧化鉛跟鹽酸共熱： 。 能說明能說明Sn2+還原性比還原性比Fe2+還原性強的離子方程還原性強的離子方程式是：式是： 。Sn+2Cl2=SnCl4Pb+Cl2=PbCl2PbO2+4HCl(濃）濃）=PbCl2+Cl2 +2H2OSn2+2Fe3+=Sn4+2Fe2+23（1） Pb2+與Cl-發(fā)生反應(yīng)，使C（Pb2+）減?。?）Pb2+ 、Pb（OH）+ 、H+ Pb2+2OH=Pb(OH)2（3）Fe3+ （4）A【8】 （2000年高考化學試測題

20、）年高考化學試測題）如下圖，已知：如下圖，已知： 單質(zhì)單質(zhì)E E可作為半導體材料；可作為半導體材料；化合物化合物F F是不能生成鹽的是不能生成鹽的氧化物；氧化物；化合物化合物I I能溶于水呈酸性，它能夠跟氧化能溶于水呈酸性，它能夠跟氧化 物物A A起反應(yīng)。據(jù)此，請?zhí)羁眨浩鸱磻?yīng)。據(jù)此，請?zhí)羁眨?1)(1)化合物化合物F F是是 。(2)(2)化合物化合物I I是是 。(3)(3)反應(yīng)反應(yīng)的化學方程式是的化學方程式是 。(4)(4)反應(yīng)反應(yīng)的化學方程式是的化學方程式是 。COCOHFHF2F2F2 2+2H+2H2 2O O4HF+O4HF+O2 22H2H2 2+O+O2 2 2H2H2 2O O點燃點燃答案：(1)CaC2；CaO；CO2；Ca(OH)2；C2H2。 (2)Ca(OH)22CO2=Ca(HCO3)2。Ca 2+CC2(3)。9