高考化学一轮复习 碳族元素 ppt.ppt

本章知识点 第一节碳族元素及其化合物 第二节硅及其化合物 硅酸盐工业简介 第七章碳族元素无机非金属材料 第一节碳族元素 碳及其化合物 内容提要 一 碳族元素 三 碳及其化合物的转化关系 二 碳的单质性质 四 针对性讲练 一 碳族元素 能形成 4价 2价的化合物 能形成通式为rh4的气态氢化物 最高价氧化物对应水化物通式为h2ro3或r oh 4 相似性 递变性 1 原子结构 最外层都有4个电子 2 物理性质 单质都是固体 3 化学性质 原子结构 单质物性 化学性质 核电荷数增加 电子层数增加 原子半径增大 熔沸点逐渐降低 密度逐渐增大 氢化物稳定性逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱 碳族元素性质的递变规律 2 4 2 4 2 4 4 2 4 无色或黑色固体 灰黑色固体 灰白色固体 银白色固体 蓝白色固体 co co2 sio2 geogeo2 snosno2 pbo pbo2 h2co3 h2sio3h4sio4 ge oh 4 sn oh 4 pb oh 4 非金属性递减 金属性递增 思考题 2 为什么单质熔点的变化是从低 高 低 1 为什么碳族元素容易形成共价化合物 碳和硅的单质的微粒间的作用力是共价键 原子晶体 其碳的键长比硅的键长短 共价键稳定 故碳的单质比硅的单质熔点高 而锗 锡 铅单质的微粒间为金属键 其键能依次减弱 故其熔点降低 碳族元素位于容易失去电子和容易得到电子的主族元素之间的中间位置 既不容易量失去电子 又不容易得到电子 所以容易形成共价化合物 碳族元素性质的特殊性 碳 c 硅 si 锗 ge 锡 sn 的 4价化合物是稳定的 如co2 sio2 geo2 sno2的氧化性较弱铅 pb 的 2价化合物是稳定的 而 4价化合物是不稳定的 如pbo2有较强的氧化性 而pbo是较稳定的 碳族元素易形成共价键 难形成离子键 碳元素形成的化合物是最多的 课堂练习 1 某金属氧化物a 金属在a中显 2价和 4价两种化合价 已知1mola和含hcl8mol的浓盐酸恰好完全反应生成pbcl2 cl2和h2o 试解答 1 写出a的化学式 2 写出a与浓盐酸反应的化学方程式 3 为什么a与浓盐酸反应会有cl2产生 4 若把fe3o4看成是 混合氧化物 写成feo fe2o3 则用 混合氧化物 表示的a的化学式为 fe3o4还可以写成盐的形式fe feo2 2 则a写成盐的形式为 pb3o4 pb3o4 8hcl 3pbcl2 cl2 4h2o pb2pbo4 因为pb3o4中 4价铅 pbo2 有较强的氧化性 2pbo pbo2 2 下列关于碳族元素的说法中 错误的是 a 它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显b 碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱c 碳族元素原子的最外层都有4个电子d 主要化合价有 2价和 4价 大多数 2价化合物稳定 d 课堂练习 1 碳的同素异形体 金刚石 石墨 c60 二 碳的单质 二 碳的单质性质 1 同素异形体 金刚石 色 晶体 键角 硬度 导电 石墨 色不透明 金属光泽 滑腻 导电 无定形碳 包括炭黑 木炭 活性炭 焦炭 c60 足球烯 属 晶体 无 原子晶体 109028 高 不 黑 有 能 分子晶体 三 碳及其化合物的转化关系 ca hco3 2 c co2 na2co3 nahco3 co caco3 cac2 c2h2 o2 hno3等 o2 sio2等 cao h2o mg naoh na2o2等 c ca oh 2 o2等 sio2 高温等 co2 h2o ca oh 2或 h 或加热 co2 h2o naoh或加热 ca oh 2 ca oh 2 h 一氧化碳和二氧化碳 无色无毒味气体 有毒 难溶于水 无色略带酸味气体 无毒 能溶于水 固态时俗称干冰 1 可燃性 2 还原性 跟fe3o4 cuo h2osio2的反应 3 不成盐氧化物 1 不能燃烧 一般情况下不助燃 2 氧化性 跟c mg的反应 3 酸性氧化物 跟碱反应 caco3 2hcl cacl2 co2 h2o 排水法 向上排空气法 点燃后在火焰上罩上干燥的烧杯和粘有澄清石灰水的烧杯 出现浑浊 使澄清石灰水变浑浊 针对性训练 吸收co2 检验co2 钟乳石的形成 制碳铵 候氏制碱 109 28 金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体 在晶体中 每个碳原子都被相邻的4个碳原子包围 处于4个碳原子的中心 以共价键与4个碳原子结合 成为正四面体结构 这些正四面体向空间发展 构成彼此联结的立体网状结构 金刚石的熔点 3550 和沸点 4827 都很高 硬度很大 金刚石 返回 返回 120 共价键 范德华力 石墨是层状结构 在每一层内 碳原子排成六边形 每个碳原子与其它3个碳原子以共价键结合 形成平面的网状结构 在层与层之间 是以分子间作用力结合的 由于同一层的碳原子以较强共价键结合 使石墨的熔点很高 比金刚石的还要高 沸点与金刚石相同 但由于层与层之间的分子间作用力很弱 容易滑动 使石墨的硬度很小 石墨 c60 c60分子结构 c60晶体 返回 下列对碳的同素异形体 金刚石 石墨 和c60的说法中 错误的是 a熔点 金刚石 石墨 c60b沸点 金刚石 石墨 c60c在一定条件下与o2反应生成co2d在一定条件下它们可能相互转化 a 双基巩固 证明co有还原实验装置 研究性试题 第二节硅及其化合物 硅酸盐工业简介 一 硅 1 只有化合态 无游离态 在地壳中含量居第二位 是构成矿物和岩石的主要成分 是良好的半导体材料 2 两种同素异形体 晶体硅和无定行硅 灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔沸点较高 3 化学性质 不活泼 1 常温下 si 2f2 sif4 si 4hf sif4 2h2 si 2koh h2o k2sio3 2h2 硅晶体的结构 正四面体 类似于金刚石 原子晶体 2 加热时 与某些非金属反应 si o2 sio2 si 2h2 sih4 高温 注意 其它氧化剂 如cl2 o2 h2so4 hno3等常温下都不与硅起反应 二 二氧化硅 1 物理性质 坚硬难熔的固体有晶体和无定形两大类 3 化学性质 十分稳定 1 酸性氧化物 但是不溶于水 也不与水反应 2 常温只与氢氟酸 强碱反应 4hf sio2 sif4 2h2o 2naoh sio2 na2so3 h2o 所以 不能用磨口玻璃塞盛碱性溶液 如naoh koh na2co3 nasio3等溶液 2 结构 正四面体结构 原子晶体 3 高温时 sio2 cao casio3 高温 na2co3 sio2 na2sio3 co2 高温 caco3 sio2 casio3 co2 高温 干态下物质间的反应规律 高沸点物质 sio2 制低沸点物质 co2 sio2 2c si 2co 高温 na kcl nacl k 高温 注意 例如 三 硅酸及硅酸盐 1 硅酸 硅酸 原硅酸都不溶于水 属于弱酸 其酸性比碳酸弱 na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 2 硅酸盐 多数不溶于水 na2sio3易溶 通常写成金属氧化物形式 如 al2 si2o5 oh 4 kalsi3ox x 8 k2o al2o3 6sio2 3 水玻璃 无色粘稠的溶液 是一种矿物胶 做粘合剂 防腐剂 na2sio3的水溶液 制备 四 硅酸盐工业 1 水泥 原料 黏土 石灰石 石膏 成分 3cao sio22cao sio2 3cao al2o3 2 玻璃 原料 纯碱 石灰石 石英 成分 na2sio3 casio3 sio2 练习 1 往下列溶液中通入co2 直至过量 整个过程中始终没有沉淀出现的是 a fecl2b ca no3 2c 饱和na2co3d na2sio3 ab 2 下列变化不可能一步实现的是a sio2 casio3b co2 h2co3c sio2 h2sio3d co2 caco3 c 3 能证明硅酸比碳酸酸性弱的理由是a 碳酸溶于水 硅酸不溶于水b co2可溶于水 sio2不溶于水c sio2和na2co3在高温下能生成nasio3和co2d na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 d 谢谢光临指导 再见 证明pbo中有氧的装置 返回 2 bgo是我国研制的一种闪烁晶体材料 曾用于锘贝尔奖获得者丁肇中的著名实验 它是锗酸铋的简称 若知 bgo中 锗处于最高价态 在bgo中 铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同 在此氯化物中铋具有最外层8个电子稳定结构 bgo可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物 且在bgo晶体的化学式中 这两种氧化物所含的总质量相同 请填空 锗和铋的元素符号分别是 和 bgo晶体的化学式是 bgo晶体中所含铋的氧化物的化学式是 ge bi 2bi2o3 3geo2