[编号1747700]金榜题名专题二十四硅及其化合物 .ppt

第五部分常见元素的单质及其重要化合物 专题二十四硅及其化合物 一 碳元素及其化合物1 碳单质的多样性 1 碳的单质有多种形式 主要有 等 它们之间的关系是互为同素异形体 2 碳的单质的结构 在碳的单质中 碳原子呈平面排列的是 每一层上的碳原子以强的相互作用形成结构 层与层间是以相结合 其中碳原子之间以强的相互作用连接 形成空间网状结构的是 分子形似足球是 碳原子位于球的表面 呈排列 在碳元素的同素异形体中由于不同 碳的各种单质有着不同的性质2 广泛存在的含碳化合物 1 碳元素广泛存在于物和物中 所有元素中以元素形成的化合物最多 金刚石 石墨 c60 石墨 共价键 平面网状 分子间作用力 共价键 正五边形和正六边形 金刚石 c60 空间结构 无机 有机 碳 2 重要的含碳化合物 na2co3和nahco3 物理性质比较 包括用途 化学性质对比 3 碳及其化合物间的转化 1 自然界中溶洞与钟乳石的形成原理 溶洞与钟乳石的形成 碳酸钙被二氧化碳和水侵蚀 反应方程式为 钟乳石的形成 含有碳酸氢钙ca hco3 2的地下水沿着细小的孔隙和裂隙流入溶洞空间 随着溶洞内温度升高 压力降低 水中的碳酸氢钙ca hco3 2分解生成碳酸钙caco3并有co2逸出 反应方程式为 2 生产和生活中碳及其化合物间的转化高炉炼铁 原料 焦炭 铁矿石 空气 其中 还原剂co生成的方程式为 co还原铁的氧化物的反应方程式 caco3 h2o co2 ca hco3 2 ca hco3 2 caco3 h2o co2 c co2 2co yco fexoy xfe yco2 3 水垢的形成 自来水中往往含有钙 镁的碳酸氢盐 水壶内壁常含有水垢 水垢的成份是 写出形成水垢的主要化学方程式 二 硅及其化合物1 硅单质 1 物理性质 硅有和两种 晶体硅结构类似于 它是带有金属光泽的灰黑色固体 熔点高 1410 硬度大 有脆性 是良好的半导体 caco3 mg oh 2 ca hco3 2 caco3 h2o co2 mg hco3 2 mgco3 h2o co2 mgco3 h2o mg oh 2 co2 晶体 无定形 金刚石 2 化学性质 常温下化学性质不活泼 常温可与f2 反应 加热条件下可与 等物质反应 2 二氧化硅 sio2 1 存在 hf naoh o2 cl2 sif4 2h2 sif4 nasio3 2h2 sio2 sicl4 2cosi 天然存在的二氧化硅称为 包括和两大类 石英是常见的结晶形二氧化硅 其中无色透明的就是 具有彩色环带状或层状的是 2 结构 二氧化硅晶体为结构 基本单元是 若干个四面体通过氧原子连接 即每个si周围结合个o 每个o为个四面体所共有 即每个o与个si相结合 实际上 sio2晶体是由si和o按的比例所组成的结构的晶体sio2的结构决定了它有良好的物理和化学性质 被广泛应用 如用作饰物 制作实验室使用的 用作与信息高速公路骨架的 3 物理性质 熔沸点 硬度 溶于水 洁净的sio2无色透光性好 4 化学性质 化学稳定性好 除外一般不与其他酸反应 可以与强碱 naoh 反应 是酸性氧化物 在一定的条件下能与碱性氧化物反应 硅石 结晶形 无定形 水晶 玛瑙 立体网状 sio4 4 两 1 2 立体网状 立体网状 玛瑙 石英坩埚 光导纤维 高 大 不 hf 4 硅酸盐 1 定义 硅酸盐是由硅 的总称 sif4 2h2o casio3 h2ona2sio3 玻璃 木塞胶 弱 小 弱 sio2 h2o na2sio3 2h2o 凝胶 干燥 载体 h2sio3 2nacl 氧 金属元素组成的化合物 硅酸盐在自然界分布极广 它是一大类结构复杂的固态物质 大多不溶于水 na2sio3 k2sio3除外 化学性质很稳定 2 最简单的硅酸盐 硅酸钠 na2sio3 硅酸钠溶于水 其水溶液称作或泡花碱 是制备 和木材剂的原料 也可作肥皂填料和黏胶剂 3 硅酸盐组成的表示 硅酸钠na2sio3可表示为 石棉camg3si4o12可表示为 长石kalsi3o8可表示为 普通玻璃的大致组成 cana2si6o14可表示为 黏土的主要成份a12 si2o5 oh 4可表示为 4 常用硅酸盐工业产品 玻璃 陶瓷 水泥等 它们是使用量最大的无机非金属材料 普通玻璃是以 和为原料 经 可 水玻璃 硅胶 防火 na2o sio2 cao 3mgo 4sio2 k2o al2o3 6sio2 na2o cao 6sio2 a12o3 2sio2 2h2o 混合 粉粹 纯碱 石灰石 石英 在中熔融制得的 其制备反应为 sio2 caco3 sio2 na2co3 水泥是以和为主要原料 经研磨 混合后在中煅烧 再加入适量 研成细粉就得到普通水泥 水泥的主要成分 3cao sio2 2cao sio2 3cao al2o3 水泥具有性 5 其他具有特殊功能的含硅物质 硅与碳的化合物碳化硅 sic 俗称 具有金刚石结构 硬度很大 可用作砂轮 砂纸的磨料 含硅4 的硅钢具有很高的性 主要用作变压器 人工合成的是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶 人工制造的分子筛 一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 主要用作剂和剂等等 黏土 石灰石 水泥回转窑 石膏 水硬 金刚砂 导磁 铁芯 硅橡胶 吸附 催化 casio3 co2 nasio3 co2 水泥回转窑 三 碳族元素在周期表中位置 原子结构和性质 碳族元素处于元素周期表的中间位置 获电子或失电子能力都较差 常温下 化学性质都不活泼 碳族元素正4价化合物比正二价化合物稳定 但铅的正二价化合物比较稳定 如pbso4 四 硅的特殊性 五 碳酸盐性质的一般规律 六 碳 硅及其重要化合物间的转化关系 硅的性质 例题2 1 图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国 由于大气中co2含量的剧增 大量珊瑚礁 主要成分是碳酸钙 被海水侵蚀 其原因是 用化学方程式表示 2 温室效应导致海平面上升 引起温室效应的人为原因主要是 3 为了控制温室效应 各国科学家提出了不少方法和设想 友人根据液态co2密度大于海水密度的事实 设想将co2液化后 送入深海海底 以减小大气中co2的浓度 为使co2液化 可采用的措施是 a 减压 升温b 增压 升温c 减压 降温d 增压 降温 4 科学家研究发现 用 汽水 一种能释放co2的弱酸性溶液 浇灌植物能促进植物的生长 原因是它能 碳及其化合物的性质 加强呼吸作用 加强光合作用 改良碱性土壤 调节ph 加强植物蒸腾作用a b c d 5 快速 有效地减缓大气中co2大量增加的生态学措施是 a 使用天然气等燃料b 控制全球人口增长c 植树造林 保护森林d 立即减少煤和石油的燃烧 解析 本题以二氧化碳的性质为载体 综合考查学生的环保意识 引导学生关注社会 关注未来 题目选材新颖 涉及面广 起点高 落点低 具有很强的时代性 二氧化碳微溶于水 溶于水后回与碳酸钙反应 导致碳酸钙溶解 增大压强 降低温度会使气体的溶解度增大 碳及其化合物的性质 植物的呼吸作用放出co2 植物蒸腾作用与外界温度及水分有关 与co2的浓度无关 植物的光合作用需要吸收co2 且co2溶于土壤的水生成碳酸 碳酸电离的h 可以改良碱性土壤 调节ph 促进植物对ca2 的吸收 所以 汽水 浇灌植物能促进植物的生长 随着社会的进步 对能源的消耗也将进一步增多 所以不可能立即减少煤和石油的燃烧 使用天然气等燃料也会产生co2 只有绿色植物的光合作用会吸收大量的co2 且见效快 答案 1 caco3