一轮复习碳、硅及无机非金属材料.ppt

碳 硅及无机非金属材料 考纲解读 1 了解C Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解C Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 3 以新材料 新技术为背景考查C Si元素及其重要化合物的性质及应用 碳 硅单质及重要化合物的性质 1 C Si单质的存在形态 物理性质及用途 1 自然界中碳元素既有游离态 又有化合态 而硅元素因有亲氧性 所以仅有态 碳单质主要有金刚石 石墨 C60等同素异形体 硅单质主要有和两大类 化合 晶体硅 无定形硅 碳位于第周期第族 硅位于第周期第族 2 A 3 A 2 单质的结构 物理性质与用途比较 空间网状 层状 空间网状 高 大 高 软 灰黑色 金属 高 石墨 半导体 2 碳 硅单质的化学性质碳 硅在参与化学反应时 一般表现还原性 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 与碱反应 3 二氧化碳和二氧化硅的比较 1 SiO2的存在及用途 SiO2广泛存在于自然界中 如硅石 石英 水晶 玛瑙 制光导纤维的原料 较纯的石英可制作石英玻璃和石英钟 石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料 存在 用途 3 二氧化碳和二氧化硅的比较 空间立体网状 存在 高 固体 气体 SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 橡胶 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 NaOH NaHCO3 Na2SiO3 H2O CO2 不足 H2SiO3 Na2CO3 4 硅酸和硅酸钠 1 硅酸硅酸不溶于水 其酸性比碳酸 硅酸 填 能 或 不能 使紫色石蕊试液变红色 硅酸不稳定 受热易分解 硅酸能与碱溶液反应 如与NaOH溶液反应的化学方程式为 硅酸在水中易聚合形成胶体 硅胶吸附水分能力强 常用作 弱 不能 干燥剂 硅酸 化学式为H2SiO3 游离态的硅酸 包括原硅酸 H4SiO4 偏硅酸 H2SiO3 二硅酸 H2Si2O5 酸性很弱 正硅酸在pH 2 3的范围内是稳定的 不过若将过饱和的H4SiO4溶液长期放置 会有无定形的二氧化硅沉淀 为乳白色沉淀 并以胶态粒子 沉淀物或凝胶出现 凝胶中有部分水分蒸发掉 可得到一种多孔的干燥固态凝胶 即常见的二氧化硅凝胶 这种硅酸凝胶具有强的吸附性 可用来作吸潮干燥剂 催化剂 或用作其他催化剂的载体 硅酸凝胶用粉红色CoCl2溶液浸泡为粉红色 加热干燥后 得到一种蓝色硅胶 它再吸水后又为粉红色 故称为蓝色干胶 当变色硅胶变为粉红色后 说明已失效 需重新烘干后再用 2 硅酸钠 Na2SiO3 白色 可溶于水的粉末状固体 其水溶液俗称 有黏性 水溶液显碱性 它能与酸性较硅酸强的酸反应 化学方程式分别为与盐酸反应 与CO2水溶液反应 用途 黏合剂 矿物胶 材料 水玻璃 耐火阻燃 在设计制备纯硅的实验题中 常遇到的知识点有 1 高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 SiO2 2CSi 粗 2CO 2 粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3 Si 3HClSiHCl3 H2 3 粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4 Si 粗 2Cl2SiCl4 4 SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅 SiHCl3 H2Si 纯 3HCl 5 SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅 SiCl4 2H2Si 纯 4HCl 6 SiO2 2Mg2MgO Si 7 SiHCl3 SiCl4能与水发生反应 SiHCl3 3H2O H2SiO3 3HCl H2