广东省惠州市惠东县燕岭学校2019届高三化学第一轮复习第4章常见非金属及其化合物第12讲 碳、硅及无机非金属材料ppt课件

1、第第12讲讲 碳、硅及无机非金属资料碳、硅及无机非金属资料化学科组：杨关敬化学科组：杨关敬化学考试阐明的要求化学考试阐明的要求本讲我们要学习什么？本讲我们要学习什么？一、了解一、了解C C、SiSi元素单质及其重要化合物的主元素单质及其重要化合物的主要性质及其运用要性质及其运用二、了解二、了解C C、SiSi元素单质及其重要化合物对环元素单质及其重要化合物对环境质量的影响境质量的影响知识点五：新型无机非金属资料知识点一：碳和硅知识点二：碳和硅的氧化物知识点三：碳酸和硅酸知识点四：硅酸盐 第第1课时讲：知识点一、二、三课时讲：知识点一、二、三第第2课时讲：知识点四、五课时讲：知识点四、五知识点一

2、、碳和硅知识点一、碳和硅物质物质碳碳硅硅存在形式存在形式同素异形体同素异形体物理性质物理性质化化学学性性质质与与O2 2反反应应与金属与金属氧化物氧化物反应反应 游离态，化合态游离态，化合态 亲氧元素，只需化合态亲氧元素，只需化合态石墨，金刚石，石墨，金刚石，C60等等 晶体硅，无定形硅晶体硅，无定形硅C + O2 CO2 2C + O2 2COSi + O2 SiO2C+CuO Cu+CO晶体硅有金属光泽的灰晶体硅有金属光泽的灰黑色固体黑色固体,熔点高熔点高,硬度大硬度大,有脆性有脆性石墨熔点高，硬度小，是电石墨熔点高，硬度小，是电的良导体；金刚石是硬度最的良导体；金刚石是硬度最大的物质。大

3、的物质。物质物质碳碳硅硅化化学学性性质质与与H H2 2O O反反应应与酸反与酸反应应与碱反与碱反应应主要用途主要用途3C + 4HNO3(稀稀) = 3CO2 +4NO+2H2OSi + 2NaOH + H2O= Na2SiO3 + 2H2石墨：铅笔芯，光滑剂，电极石墨：铅笔芯，光滑剂，电极金刚石：切割刀具金刚石：切割刀具半导体资料和合金资料半导体资料和合金资料芯片、光电池芯片、光电池Si + 4HF = SiF4+ 2H2 C + H2O(g) CO + H2仅与氧化性酸反响，生成仅与氧化性酸反响，生成CO2 只与只与HF反响反响水煤气水煤气2. 能置换水中的氢的非金属单质为能置换水中的氢

4、的非金属单质为 C ;4.能与碱反响生成氢气的固体单质有能与碱反响生成氢气的固体单质有Al和和Si推断性实验题和工业推断性实验题和工业流程题的题眼流程题的题眼5.非金属单质普通为绝缘体，但硅作为非金属单质普通为绝缘体，但硅作为 半导体资料，而石墨为电的良导体。半导体资料，而石墨为电的良导体。 非金属单质普通熔沸点，硬度小，但硅、金刚石熔沸高非金属单质普通熔沸点，硬度小，但硅、金刚石熔沸高 其中金刚石为硬度最大的物质。其中金刚石为硬度最大的物质。 非金属单质普通不能和非氧化性酸反响，而非金属单质普通不能和非氧化性酸反响，而Si不但能和不但能和HF反响，且能放出氢气。反响，且能放出氢气。课堂练习课

5、堂练习1 粗硅的制备、提纯原理？粗硅的制备、提纯原理？ 粗硅的制备、提纯原理：粗硅的制备、提纯原理：SiO2 + 2C Si + 2CO高温高温高温高温SiO2 +3C SiC + 2CO SiCl4 +2H2 Si +4HCl Si +2Cl2 SiCl4高温高温高温高温高温高温知识点二、碳和硅的氧化物知识点二、碳和硅的氧化物 1、CO 1物理性质：物理性质： 色色 味味 毒的气体，毒的气体， 溶于水溶于水. 2化学性质：可燃性化学性质：可燃性 ， 复原性复原性 。无无 无无 有有 不不 2CO + O2 2CO2 CO + CuO Cu + CO22. CO2 和和 SiO2物质物质CO2

6、 SiO2 物理性质物理性质化化学学性性质质与水反与水反应应与酸反与酸反应应与碱反与碱反应应与碱性与碱性氧化物氧化物反应反应与盐反与盐反应应与碳反与碳反应应无色无味的气体，无毒，微无色无味的气体，无毒，微溶于水，固态时叫干冰溶于水，固态时叫干冰硬度大，熔沸点高，常温硬度大，熔沸点高，常温 下为固体，不溶于水。下为固体，不溶于水。CO2+H2O H2CO3 CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O SiO2+4HF = SiF4+2H2O SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O CO2+ CaO=CaCO3 SiO2+ CaO CaSiO3 CO2+ Na2CO3+ H2O

7、= 2NaHCO3 CO2+C 2CO SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2+ 2C Si + 2CO 盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞 不反响不反响不反响不反响石英钟石英钟实实验验室室运运用用的的石石英英坩坩埚埚玛瑙饰品玛瑙饰品信息高速公路的骨架信息高速公路的骨架-石英光导纤维石英光导纤维 NaOH溶液溶液 过滤过滤 盐酸盐酸 过滤过滤 过滤过滤 过滤过滤 盐酸盐酸 NaOH溶液溶液 D D 吸收CO2点燃点燃 2COO2 =2CO2 B中无明显景象，安装中无明显景象，安装C中黑色粉末变成光亮的红色，中黑色粉末变成光亮的红色，D中廓清石灰水变

8、浑浊中廓清石灰水变浑浊 C B 1. CO1. CO为不成盐氧化物，为不成盐氧化物，2. 2. 酸性氧化物普通不和非氧化性酸反响，而酸性氧化物普通不和非氧化性酸反响，而CO2 CO2 和和 SiO2 SiO2为酸性氧化物为酸性氧化物SiO2+4HF = SiF4+2H2O SiO2+4HF = SiF4+2H2O 3. 3. 普通酸性氧化物可以和水反响生成对应的酸，普通酸性氧化物可以和水反响生成对应的酸， 而而SiO2SiO2和和H2O H2O 不反响不反响可用于刻蚀玻璃可用于刻蚀玻璃知识点三：碳酸和硅酸知识点三：碳酸和硅酸1. H2CO3弱酸性，不稳定，普通写作弱酸性，不稳定，普通写作 CO

9、2+H2O 2. H2SiO3 物理性质：物理性质： 化学性质化学性质 a.弱酸性：弱酸性： b.不稳定性：不稳定性： c.制备：制备：2HCl+ Na2SiO3 = H2SiO3 +2NaCl 2CO2+ Na2SiO3+ 2H2O =H2SiO3+ 2NaHCO3H2SiO3+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O H2SiO3 SiO2+H2O 难溶于水的透明的胶状固体难溶于水的透明的胶状固体酸性比碳酸更弱酸性比碳酸更弱(3)用途用途硅胶可作枯燥剂、催化剂的载体硅胶可作枯燥剂、催化剂的载体1. 无机酸普通易溶于水，而硅酸却难溶于水。无机酸普通易溶于水，而硅酸却难溶于水。2. 碳酸酸性

10、大于硅酸碳酸酸性大于硅酸CO2+ Na2SiO3+ H2O =H2SiO3+ Na2CO3水溶液中水溶液中SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 高温条件下高温条件下分析：在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此发生了反响分析：在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此发生了反响生成了硅酸沉液，在高温重要条件下，生成的二氧化碳离生成了硅酸沉液，在高温重要条件下，生成的二氧化碳离开了反响体系而使反响进展究竟化学平衡。开了反响体系而使反响进展究竟化学平衡。知识点四：硅酸盐知识点四：硅酸盐1硅酸盐：硅酸盐是由硅酸盐：硅酸盐是由 组成的化合物的总组成的化合物的总 称，是构成地壳岩的主要成分。称，是

11、构成地壳岩的主要成分。2硅酸钠的水溶液俗称硅酸钠的水溶液俗称 ，是无色黏稠液体，是无色黏稠液体， 常用于制备黏合剂、防腐剂和耐火资料。常用于制备黏合剂、防腐剂和耐火资料。3硅酸盐组成的表示硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组成方式表示硅酸盐的组成。通常用二氧化硅和金属氧化物的组成方式表示硅酸盐的组成。 例：例： Na2SiO3 可表示为可表示为Na2O SiO2长石长石KAlSi3O8 可表示为可表示为 。K2OAl2O3 6SiO2硅、氧和金属硅、氧和金属水玻璃水玻璃1. 硅酸盐写法与氧化物写法中的各元素化合价坚持一致，原硅酸盐写法与氧化物写法中的各元素化合价坚持一致，原 子个数

12、比相等子个数比相等 氧化物的顺序为：活泼金属氧化物氧化物的顺序为：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 二氧化硅二氧化硅 水水3. 氧化物之间以氧化物之间以 隔开，系数配置出现分数时化为整数。隔开，系数配置出现分数时化为整数。4. 硅酸盐组成的表示方法采用的是氧化物法。实践上硅酸硅酸盐组成的表示方法采用的是氧化物法。实践上硅酸 盐不是以简单氧化物方式出现的，而是以种种构造复杂盐不是以简单氧化物方式出现的，而是以种种构造复杂 的盐存在着的。的盐存在着的。课堂练习：课堂练习：把以下式子改写成氧化物的方式，请填入横线上：把以下式子改写成氧化物的方式，请填入横线上：硅酸钙：硅酸钙：CaSi

13、O3高岭石：高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4滑石：滑石：Mg3(Si4O10)(OH)2钙沸石：钙沸石：Ca(Al2Si3O7)(OH)6CaOSiO2Al2O32SiO22H2O3MgO4SiO2H2OCaOAl2O33SiO23H2O知识点五：新型无机非金属资料知识点五：新型无机非金属资料1.硅硅酸酸盐盐工工业业玻璃玻璃主要原料主要原料主要反响主要反响产品成分产品成分主要原料主要原料产品成分产品成分水泥水泥陶瓷陶瓷 原料：黏土原料：黏土 纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2+ CaCO3 CaSiO3 + CO2 SiO2

14、 Na2SiO3 Ca CO3 黏土、石灰石黏土、石灰石硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙2.新型无机非金属资料的各类和用途新型无机非金属资料的各类和用途 材料类别材料类别主要特性主要特性示例示例用途用途高温结构高温结构陶瓷陶瓷能承受主高温，能承受主高温，强度大强度大氮化硅陶氮化硅陶瓷瓷汽轮机叶片，轴承，汽轮机叶片，轴承，永久性模具永久性模具半导体材半导体材料料具有光学特性具有光学特性氧化锡陶氧化锡陶瓷瓷集成电路的半导体材集成电路的半导体材料料光学材料光学材料具有光学特性具有光学特性光导纤维光导纤维光缆通信，医疗，照光缆通信，医疗，照明等明等生物陶瓷生物陶瓷具有生物功能具有生物功能氧化铝陶氧化铝陶瓷瓷人造骨，人造关节，人造骨，人造关节，接骨螺钉接骨螺钉有关资料分类正确的选项是有关资料分类正确的选项是A.A.硅酸盐资料属于新型无机非金属资料硅酸盐资