[原创]2016年《南方新高考》化学第二单元第12讲碳、硅及其化合物[配套课件]

1、第12讲 碳、硅及其化合物考纲导视考纲定位选项示例1.掌握硅、二氧化硅、硅酸和硅酸盐的性质和用途。2.了解硅、二氧化硅在高科技领域的用途。3.了解环境保护，消除碳氧化合物污染的综合应用。1.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅。(2013年广东高考T11C)2.由气体中某物质得到水玻璃的化学反应方程式。3.二氧化硅不与强酸反应，不可用石英器皿盛放氢氟酸。考点一考点一碳及其重要化合物碳及其重要化合物【基础梳理基础梳理】1碳族元素的主要特征。碳族元素的主要特征。4 个电子个电子共价共价碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素。碳族元素原碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素。碳族元素原子最外层均有子最外

2、层均有_，特殊的结构决定了该族元素易形，特殊的结构决定了该族元素易形成成_化合物。碳是构成有机物的主角，硅是构成化合物。碳是构成有机物的主角，硅是构成矿矿物质的主角，因而碳族元素形成物质的种类繁多。物质的主角，因而碳族元素形成物质的种类繁多。化学式COCO2碳的化合价24类别不成盐氧化物酸性氧化物2碳元素的单质。碳元素的单质。金刚石金刚石石墨石墨同素异形体同素异形体常见的碳单质有常见的碳单质有_、_、C60 等，它们之间互等，它们之间互为为_。3碳的氧化碳的氧化物。物。化学式COCO2主要化学性质还原性：CuOCO _，Fe2O33CO_；可燃性：2COO2 _酸性氧化物的通性：CO2Ca(O

3、H)2=_，CO2H2O _；氧化性：CO2C _，CO22Mg _(续表续表)CuCO22Fe3CO22CO2CaCO3H2O2MgOCH2CO32CO化学式化学式COCO2制取制取方法方法实验室：实验室：HCOOHCOH2O；工业上：工业上：CH2O(g) COH2实验室：实验室：CaCO3 2HCl=CaCl2CO2H2O；工业上：工业上：CaCO3CaOCO2( (续表续表) )4.碳酸和碳酸盐。碳酸和碳酸盐。CO2H2O(1)碳酸碳酸(H2CO3)不稳定，容易分解成不稳定，容易分解成_和和_。(2)热稳定性：正盐热稳定性：正盐酸式盐酸式盐酸。例如：酸。例如：Ca(HCO3)22NaH

4、CO3CaCO3CO2H2ONa2CO3CO2H2OCa(HCO3)2 在溶液中加热可以分解，在溶液中加热可以分解，NaHCO3 在溶液中稳在溶液中稳定，加热固体可以分解，而定，加热固体可以分解，而 Na2CO3 加强热也难分解。加强热也难分解。(3)溶解性：第溶解性：第A 族元素对应的碳酸的族元素对应的碳酸的正盐溶解性小于其正盐溶解性小于其酸式盐，而第酸式盐，而第A 族元素对应的碳酸的正盐溶解性大于其酸式族元素对应的碳酸的正盐溶解性大于其酸式盐。例如：盐。例如：常温下，常温下，S(CaCO3)S(NaHCO3)。(4)正盐与酸式盐可以相互转化：正盐与酸式盐可以相互转化：Na2CO3NaHCO

5、3【题组训练题组训练】 例例11能在水溶液中大量共存的一组离子是能在水溶液中大量共存的一组离子是()。C易错警示易错警示例例 2用四种用四种溶液进行实验，下表中溶液进行实验，下表中“操作及现象操作及现象”与与“溶溶选项选项操作及现象操作及现象溶液溶液A通入通入CO2，溶液变浑浊，溶液变浑浊饱和饱和Na2CO3溶溶液液B通入通入CO2，溶液变浑浊，继续通，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液溶液C通入通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液溶液D通入通入CO2，溶液变浑浊，继续通，溶液变浑浊，

6、继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊溶液，又变浑浊澄清石灰水澄清石灰水BD考点二考点二硅、硅酸、硅酸盐硅、硅酸、硅酸盐【基础梳理基础梳理】一、硅和二氧化硅一、硅和二氧化硅1硅。硅。正四面体正四面体SiO2Na2SiO32H2(1)硅具有硅具有_结构，为带有金属光泽的灰黑色固结构，为带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，质脆。体，熔点高，硬度大，质脆。(2)硅在常温下化学性质稳定，只能与硅在常温下化学性质稳定，只能与 F2、HF、NaOH 溶液溶液等反应。等反应。SiO2_(可在空气中燃烧可在空气中燃烧)。Si2NaOHH2O=_。深度思

7、考深度思考深深 度度 思思 考考知识梳理知识梳理题型构建题型构建1 1从元素周期表的位置看，碳和硅均为从元素周期表的位置看，碳和硅均为AA元素，自然界中有碳的多种单元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？2硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。形式存

8、在。知识梳理知识梳理题型构建题型构建物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化学学 性性 质质与水反应与水反应不反应不反应CO2H2O H2CO3与酸反应与酸反应只与氢氟酸反应：只与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O不反应不反应与碱反应与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶盛碱液的试剂瓶用橡胶塞塞)CO2少量：少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O、CO2过量：过量：CO2NaOH=NaHCO3与盐反应与盐反应如与如与Na2CO3反应：反应：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2如与如与Na2SiO3反应：反应：Na2SiO3H2OCO2(不

9、足不足)=H2SiO3Na2CO3或或Na2SiO32H2O2CO2(足量足量)=H2SiO32NaHCO3与碱性氧化与碱性氧化物反应物反应如与如与CaO反应：反应：SiO2CaO CaSiO3如与如与Na2O反应：反应：Na2O CO2=Na2CO3用途用途光导纤维、光学仪器、电子部件光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐制饮料、制碳酸盐碳、硅的氧化物碳、硅的氧化物 比较比较3用四种溶液进行实验，下表中用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象操作及现象”与与“溶液溶液”对应关系错误对应关系错误 的是的是 ()二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律选项选项操作及现象操

10、作及现象溶液溶液A通入通入CO2，溶液变浑浊，再升温至，溶液变浑浊，再升温至65 以上，溶液以上，溶液变澄清变澄清C6H5ONa溶液溶液B通入通入CO2，溶液变浑浊，继续通，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊至过量，浑浊消失消失Na2SiO3溶液溶液C通入通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去褪去Ca(ClO)2溶液溶液D通入通入CO2，溶液变浑浊，继续通，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消至过量，浑浊消失，再加入足量失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液溶液知识梳理知识梳理题型构建题型构建二氧化碳与弱酸盐溶液反应

11、的规律二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律4下列实验过程中，始终无明显现象的是下列实验过程中，始终无明显现象的是 ()ANH3通入通入FeSO4溶液中溶液中BCO2通入通入CaCl2溶液中溶液中CAlCl3溶液中滴入溶液中滴入NaHCO3溶液溶液D向饱和碳酸钠溶液中通入过量的向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2B知识梳理知识梳理题型构建题型构建熟记可用熟记可用CO2制取的弱酸制取的弱酸知识梳理知识梳理题型构建题型构建C物质SiSiCl4Cl2沸点/235557.634.1解析：(1)工业生产所用焦炭往往过量，生成物为CO 而不是 CO2；(2)冷凝(或降温)后，气态混合物中沸点较高的成分先变成液态而与

12、其他气体分离，所以选择略小于57.6 ；沉降是指流化床反应过程中产生的粗硅粉尘分散在气态混合物中，静置后粉尘与气体混合物分离。(3)NH3 能用作制冷剂；本工业流程中SiO2SiSiCl4Si3N4，观察化合价变化易知共有 2 个氧化还原反应。答案：(1) SiO22CSi2CO共价(极性) SiO23C(2)冷凝(或降温)SiC2COC(3)Si3N49H2O=4NH33H2SiO3 2知识梳理知识梳理题型构建题型构建蒸馏蒸馏知识梳理知识梳理题型构建题型构建浓硫酸浓硫酸 使滴入烧瓶中的使滴入烧瓶中的SiHCl3气化气化在反应温度下，普通玻璃会软化在反应温度下，普通玻璃会软化有固体物质生成有固

13、体物质生成知识梳理知识梳理题型构建题型构建排尽装置中的空气排尽装置中的空气 典例用霞石岩(化学式为 KNa3AlSiO44，主要成分 Na2O、K2O、Al2O3、SiO2)制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：已知：NaHCO3 溶液的 pH 约为 89，Na2CO3 溶液的 pH约为1112。溶解过滤流程产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度见下图。试回答下列问题：(1)霞石岩添加石灰石和煤，煤的作用是_。(2)灼烧得到固体 M 的化学方程式是_。(3)X 物质是_(填化学式，下同)，霞石泥的主要成分是_ ，滤液 W 中主要含有的离子有_(

14、填三种)。(4)操作中得到碳酸钠晶体的操作为_、_、_、洗涤、干燥。(5)碳酸化中发生主要反应的离子方程式是_。(6)碳酸化调整 pH8 的目的是_。解析：(1)煤作为燃料，提供反应所需能量；(2)由题干信息获知滤液中存在铝的可溶性盐类，在碳酸化应转化为Al(OH)3沉淀，灼烧后得固体M 指的是氢氧化铝受热分解；(3)高温下CaCO3 与SiO2 反应得到CaSiO3 和 CO2，前者存在于霞石泥中，后者即为X；(5)CO2 通入溶液中碳酸化，使偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀；(6)读溶解度温度图可知KHCO3 的溶解度受温度的影响比K2CO3 的大，更有利于结晶析出。Na、K、HCO3答案：(1)与氧气反应放热，使煅烧达到所需温度灼烧(3)CO2CaSiO3(4)蒸发浓缩冷却结晶过滤(6)碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，利于 KHCO3 结晶析出(2)2Al(OH)3=Al2O33H2O应用(2014年广东汕头一模 ) 以白云石( 化学式表示为MgCO3CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：(3)沉淀过程溶液的pH9.5，此时溶液中c(Mg2+)_(1)根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要成分_。则“轻烧”温度应不超过_。(2)流程图中“