高考化学一轮复习非金属及其化合物第2讲 碳、硅及其化合物课件.ppt

第2讲碳 硅及其化合物 第四章非金属及其化合物 09广东理科基础22 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥 玻璃 水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料a b c d c 09安徽理科综合7 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料 结构示意图如下 可由石墨剥离而成 具有极好的应用前景 下列说法正确的是a 石墨烯与石墨互为同位素b 0 12g石墨烯中含有6 02 1022个碳原子c 石墨烯是一种有机物d 石墨烯中的碳原子间以共价键结合 答案d 一 碳及其化合物 1 单质碳的化学性质 参阅 优化探究 p37 基础重温 一 练习1 请写出碳与下列物质反应的化学方程式 h2o co2 sio2 cuo h2so4 浓 2 碳的氧化物 co是不成盐氧化物 具有还原性 可燃性 co2是酸性氧化物 具有酸性氧化物通性 同时具有弱氧化性 3 碳酸盐 分正盐和酸式盐 大多正盐难溶于水 难溶正盐不稳定 酸式盐大多可溶于水 不稳定 资料卡片 在25 和101kpa的条件下 由单质生成1molco2时放热393 5kj 而在同样条件下 生成1molsio2时放热910 9kj 放热越多 其生成物通常越稳定 可见sio2比co2更容易生成 而且更稳定 阅读资料 比较碳 硅亲合氧的能力 碳 硅都是亲氧元素 硅的亲氧性强于碳的亲氧性 因此硅元素在氧化气氛包围的地球上 硅主要以熔点很高的sio2及硅酸盐形式存在 二 硅 1 硅的存在和分布 参阅 优化探究 p37 基础重温 二 存在 分布 没有游离态 只有化合态 自然界中分布广泛 在地壳中居第二位 仅次于氧 是构成矿物和岩石的基本元素 二 硅 2 硅的结构和物理性质 硅的原子结构示意图 其原子既不易失去又不易得到电子 但由于硅是一种亲氧元素 可以形成四价化合物 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 晶体硅的结构类似于金刚石 晶体硅是灰黑色 有金属光泽 硬而脆 熔沸点高的固体 单质硅是良好的半导体材料 二 硅 3 硅的化学性质 不活泼 除常温下与反应外 加热时也可与反应 f2 hf 强碱 o2 cl2 h2 1 2c sio2si 粗 2co 2 si 粗 2cl2sicl4 3 sicl4 2h2si 4hcl 二 硅 4 硅的工业制法 5 硅的用途 三 二氧化硅 1 sio2的存在和结构 参阅 优化探究 p38 基础重温 三 1 存在 广泛存在于自然界中 也叫硅石 代表物为石英晶体 水晶 硅石 结晶形 石英 无定形 硅藻土 水晶 玛瑙 无色透明石英晶体 具有彩色环带状或层状石英 三 二氧化硅 1 sio2的存在和结构 水晶 玛瑙 硅藻土 diatomite 是以蛋白石为主要矿物组分的硅质生物沉积岩 主要由硅藻的遗骸组成 由硅藻的细胞壁沉积而成 硅藻是硅藻门中的藻类 普遍分布于淡水 海水中和湿土上 为鱼类和无脊椎动物的食料 硅藻死后 遗留的细胞壁沉积成硅藻土 硅藻土由80 90 甚至90 以上的硅藻壳组成 以外 含有大量的粘土矿物 铁的氧化物和炭有机质等 可作耐火 绝热 填充 磨光等材料 又可供过滤糖汁等用 2 sio2晶体结构 空间网状结构 原子晶体 三 二氧化硅 1 sio2的存在和结构 sio2坚硬难熔 不溶于水 三 二氧化硅 2 sio2的化学性质 练习2 下列各反应中sio2表现的是什么性质或作用 在 项中选出正确答案填空 酸性氧化物的通性 弱氧化性 与挥发性酸的盐反应制挥发性酸酐 被氢氟酸腐蚀使玻璃被雕刻 a sio2 4hf sif4 2h2o b sio2 caco3casio3 co2 c sio2 2naoh na2sio3 h2o d sio2 2csi 2co 实验室盛装naoh溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 你知道为什么吗 防止玻璃中的sio2与naoh溶液反应生成粘稠的na2sio3 使瓶塞和瓶口粘在一起 三 二氧化硅 3 sio2的用途 华裔科学家高锟获2009年物理学诺奖 瑞典皇家科学院2009年10月6日宣布 将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德 博伊尔和乔治 史密斯 高锟被誉为 光纤之父 他1933年在中国上海出生 1949年随家人前往香港 1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程 并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位 从1957年开始 高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究 1987年10月 高锟从英国回到香港 并出任香港中文大学第三任校长 1996年卸任 高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士 由于贡献杰出 1996年 中国科学院紫金山天文台将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为 3463 的小行星命名为 高锟星 高锟现就职于英国标准电信实验室并担任itx服务公司董事会主席兼首席执行官 他拥有英国和美国双重国籍 现常居中国香港 酸性氧化物 sio2 2naoh na2sio3 h2o 分子晶体 干冰 原子晶体 低 易升华 高 cao co2 caco3 2naoh co2 na2co3 h2o 小结 co2和sio2的比较 与盐反应 强制弱 难挥发酸酐 易挥发酸酐 只与hf反应sio2 4hf sif4 h2o na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 不反应 四 硅酸和硅酸盐 1 硅酸 1 制取 可溶性的硅酸盐与酸的反应 na2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 白色胶状 强酸制弱酸 2 性质 白色胶状 难溶 弱酸性 酸性h2sio3 h2co3 脱水形成 硅胶 na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 用作干燥剂 原理 四 硅酸和硅酸盐 2 硅酸盐 硅酸钠俗称泡花碱 其水溶液又叫水玻璃 可用作肥皂填料 木材防腐剂 防火剂及黏胶剂 1 可溶性硅酸盐 四 硅酸和硅酸盐 2 硅酸盐 2 硅酸盐表示方法 硅酸盐的种类很多 结构也很复杂 通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成 表示方法 金属元素氧化物写在前面 再写sio2 最后写h2o 氧化物之间用 隔开 讲析 优化探究 p40例3 即时突破 1 四 硅酸和硅酸盐 3 无机非金属材料 1 硅酸盐工业 传统三大无机非金属材料 陶瓷 水泥和玻璃的生产方法 2 新型无机非金属材料 新开发利用的无机非金属材料主要有氮化硅 si3n4 刚玉 al2o3 等陶瓷 碳化硼 光导纤维 主要成分是sio2 等 这些材料具有特殊结构 特殊功能 传统非金属材料具有抗腐蚀 耐高温等许多优点 但质脆 耐热冲击差 新型非金属材料不仅继承了传统非金属材料的优点 并且克服了缺点 具有更优良的性能 练习3 下列表述正确的是 人造刚玉熔点很高 可用作高级耐火材料 主要成分是二氧化硅 化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成 玛瑙的主要成分是硅酸盐 提前建成的三峡大坝使用了大量水泥 水泥是硅酸盐材料 夏天到了 游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 太阳能电池可采用硅材料制作 其应用有利于环保 节能a b c d d a族 最外层都是4个电子 随着核电荷数的递增 电子层数和原子半径都逐渐增大 都有 2 4价 c si有负价 pb以 2价稳定 其余以 4价稳定 非金属性渐弱 金属性渐强 相似性和递变性 五 碳族元素 锡 铅两种元素的主要化合价是 2和 4价 其中 2价