7碳族学案2.doc

碳的多样性复习学案 编号：7 编制人：刘云生 王令成 审核：化学组【学习目标】1、了解碳的同素异形体 2、了解碳和硅的物理性质及化学性质3、了解碳族元素性质的相似性和递变性【知识分布】必修一 P6272；P107114【基础自学】一、碳1、碳的同素异形体碳的常见同素异形体有 ，石墨是一种 色、质 、 的片状固体。金刚石是硬度 、 的晶体；C60 是 的固体。【思考1】同位素、同素异形体、同分异构体的差异：2、碳的同素异形体的结构在石墨中，碳原子呈层状排列， 每一层上的碳原子以强的相互作用形成 结构；层与层之间的相互作用较弱，易发成相对滑动。在金刚石中，每个碳原子与相邻的 个碳原子直接相连，形成 结构。C60 是有60个碳原子构成的分子，碳原子位于球的表面呈正六边形和正五边形排列。3、碳的化学性质常温下很稳定，在高温下能发生化学反应，通常表现还原性。（1）可燃性（2）还原性（例如：还原氧化铜、铁的氧化物、与某些氧化性酸的反应等）分别写出碳与浓硫酸，浓硝酸反应的化学方程式 、 4、Na2CO3 和NaHCO3 （具体性质总结见碱金属复习学案）【思考2】向Na2CO3溶液滴加少量盐酸和向盐酸中滴加少量Na2CO3溶液现象一样吗？用方程式表示除杂：（ 括号内为杂质，写出需要的试剂及简要方法 ）(1)固体Na2CO3(NaHCO3)_ (2)溶液NaHCO3 （Na2CO3） (3) 溶液NaCl (NaHCO3)_ 5、碳酸盐性质的一般规律（1）水溶性A、含K+、Na+、NH4+的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均易溶于水B、一般的，在相同温度下，难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐的溶解度，如相同条件下碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度；酸式盐的溶解度小于其可溶性正盐的溶解度，如相同条件下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度（2）热稳定性：一般的热稳定性顺序正盐酸式盐，可溶性正盐难溶性正盐（3）与强酸反应均能产生二氧化碳【思考3】如用化学方程式表示钟乳石、石笋的成因： 6、碳的氧化物COCO2物理性质 色 味气体， 毒， 溶于水，密度比空气略小 色 味气体， 溶于水，密度比空气 ，固态时俗称 化学性质1、可燃性 CO燃烧时火焰呈 色2、还原性写出CO与Fe3O4、的反应方程式： 1、酸性氧化物的通性2、氧化性分别写出CO2与C、Mg的反应方程式 、 【思考4】CO具有强的还原性，能不能用浓硫酸干燥CO气体？ 【思考5】燃烧时火焰呈蓝色、淡蓝色的物质： 【思考6】过量CO2通入NaOH溶液中，离子方程式为 二、硅1、硅的存在硅只能以 形式存在于自然界中。硅在地壳中的含量居于第 位，仅次于 2、物理性质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是 色，有金属光泽，硬而脆的固体。熔、沸点很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间,常用作半导体。最早使用的半导体材料是 3、硅的化学性质 (1) 常温下，化学性质不活泼，除 、 和 外，硅不跟其他物质反应。其化学反应方程式分别为： (2)加热条件下，硅能跟一些非金属反应（氧气、氯气等） 、 4工业制法制粗硅： 5用途硅可制造集成电路、晶体管等。可制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。三、 二氧化硅1物理性质和用途(1)物理性质二氧化硅是坚硬难熔的固体，不溶于水。纯净的二氧化硅晶体无色透明。(2)用途：制光导纤维、石英钟中的压电材料、光学仪器、耐高温化学仪器。2化学性质(1)具有酸性氧化物的通性与强碱溶液（如NaOH溶液）、碱性氧化物（如CaO）反应，但和水 。反应方程式分别为 、 【思考6】：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?【思考7】如何由二氧化硅制取硅酸,试写出反应的化学方程式?(2)二氧化硅的特殊性（此反应可用来刻蚀玻璃） 四、硅酸盐与无机非金属材料1硅酸盐组成的表示方法(1)金属元素氧化物写在前，再写，最后写。(2)氧化物之间用“”隔开。钙长石：可写成 氧化物表达式为： 2、传统的无机非金属材料： 材料是传统的无机非金属材料。常见的有 、 、 （1）工业制玻璃（玻璃是混合物、无固定熔点）制造普通玻璃的主要原料是 普通玻璃的主要成分 发生的主要反应有： （2）制造水泥的主要原料 水泥的主要成分 水泥具有 性混凝土是指 、 、 的混合物（3）制造陶瓷的主要原料 3、新型无机非金属材料高温结构陶瓷包括氮化硅（化学式 ）陶瓷、碳化硅陶瓷等生物陶瓷包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷压电陶瓷五、碳族元素简介1、碳族元素的元素符号及名称： 2、碳族元素随着核电荷数的增加，一些性质呈现规律性的变化。例如，在周期表中从上到下，元素原子的半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽外貌像金属，但在化学反应中多显示非金属性，通常被认为是非金属；锗的金属性比非金属性强；锡和铅都是金属。3、碳族元素的化合价主要有+4和+2，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。碳的多样性复习学案答案 编号：7一、碳1、碳的同素异形体金刚石、石墨、C60 ；深灰色、软、不透明易导电；极高、无色透明；灰黑色【思考1】同位素是质子数相同而中子数不同的原子，研究对象是原子；同素异形体是同种元素的不同单质，研究对象是单质；同分异构体是分子式相同而结构不同的分子，研究对象是分子（主要是有机物）。2、平面六边形、4、正四面体3、（2）C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2+2H2O；C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H20 4、【思考5】向Na2CO3溶液滴加少量盐酸CO32-+H+= HCO3-向盐酸中滴加少量Na2CO3溶液CO32-+2H+=CO2+H2O (1) 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2+H2O（2）Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 (3) Na2CO3+2HCl =2NaCl+CO2+H2O;5、【思考3】CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2=CO2+H2O+CaCO36、碳的氧化物COCO2物理性质无色无味气体，有毒，不溶于水，密度比空气略小无色无味气体，能溶于水，密度比空气打，固态时俗称干冰化学性质1、可燃性 CO燃烧时火焰呈淡蓝色色2、还原性Fe3O4+4CO=4CO2+3FeC+CO2=2CO 2Mg+CO2=2MgO+C（条件燃烧） 【思考4】能用浓硫酸干燥CO气体【思考5】燃烧时火焰呈蓝色、淡蓝色的物质：氢气、 一氧化碳【思考6】CO2+OH-=HCO3-二、硅 化合态、二、氧2、物理性质晶体硅是灰黑色色，最早使用的半导体材料是锗Ge 3、(1) F2、HF、 NaOH；Si+2F2=SiF4 、Si+4HF=SiF4+2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2(2) Si+O2=SiO2（条件为高温）、Si+2Cl2=SiCl4（条件为高温）4SiO2+2C=Si+2CO （条件为高温）三、二氧化硅2 (1)不反应、SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O、SiO2 + CaO = CaSiO3 【思考6】：因为SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O【思考7】SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O Na2SiO3+ CO2+H2O = H2SiO3 +Na2CO3(2) SiO2+4HF= SiF4+2H2O四、硅酸盐与无机非金属材料1 (2) CaOAl2O3SiO2 ； 3MgO4SiO2H2O 2、硅酸盐；玻璃、水泥、陶瓷（1）纯碱、石灰石和石英；硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅