2010届复习_硅_碳族元素_ppt.ppt

硅碳族元素,一、碳族元素原子的结构特点：,CSiGeSnPb,原子结构上的不相同点,原子结构上的相同点,原子的最外层有4个电子,核电荷数增加电子层数增加原子半径增大,元素的非金属性依次减弱;金属性依次增强,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,酸性递减,碱性递增（多数有两性）,碳族元素性质的特殊性,1、碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)的+4价化合物是稳定的。2、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。3、碳族元素易形成共价键，难形成离子键。4、碳元素形成的化合物种类是最多的。,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FeOFe2O3，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,2PbOPbO2,二、碳的单质,1、同素异形体,金刚石：色_晶体,键角_，硬度，导电石墨：色不透明,滑腻感,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,10928,金刚石,120,共价键,范德华力,石墨,C60分子结构,C60晶体,CCO2H2CO3,CaCO3Ca(HCO3)2,Na2CO3NaHCO3,CO,CuSi,O2,O2,Mg,O2,CuO,SiO2,C,NaOH,H+,H+,Ca(OH)2,CO2、H2O,CO2、H2O,加热或加碱,加热或加碱,三、碳及其化合物的转化关系,针对性训练,吸收CO2,检验CO2,钟乳石的形成,制碳铵,候氏制碱,证明CO有还原实验装置,研究性试题,第三单元含硅矿物与信息材料,一、硅及其化合物的转化关系,1、硅,（1）、自然界中存在的硅元素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，硅单质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,(A)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,(B)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。,2、二氧化硅,(1)、物理性质：二氧化硅有晶体和无定形两大类。,（3）、化学性质：,(a)酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反应。,(b)常温与氢氟酸反应,4HF+SiO2=SiF4+2H2O,2NaOH+SiO2=Na2SO3+H2O,（2）、结构：正四面体结构，原子晶体,(c)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：,二、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,K2OAl2O36SiO2,(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：,三、硅酸盐工业：,3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3,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