高三一轮复习碳硅及其化合物

高三第一轮总复习(fùxí)必修(bìxiū)1专题4第5讲含硅矿物(kuàngwù)与信息材料第一页，共41页。1一、碳族元素(yuánsù)1、名称(míngchēng)；符号；位置第二页，共41页。2

第三页，共41页。3一、碳族元素(yuánsù)CSiGeSnPb相似性递变性(biànxìng)1、最外层都有4个电子(diànzǐ)，化合价主要有+4和+2，易形成共价化合物。2、气态氢化物的通式：RH4,3、最高价氧化物通式:RO2,对应的水化物通式为H2RO3或R(OH)4原子结构单质物性单质化性核电荷数增大电子层增多原子半径增大熔沸点降低’特殊:熔点.Pb>Sn单质密度增大非金属性减弱、金属性增强最高价氧化物对应水化物的酸性减弱氢化物的稳定性减弱第四页，共41页。43、特殊性⑴、碳族元素(yuánsù)在化合物中多以＿＿价稳定，而＿＿在化合物中那么以＿＿价稳定。⑵、锡的＋2价化合物应具有较强的＿＿＿，铅的＋4价化合物应具有较强的＿＿＿。＋4铅＋2复原(fùyuán)性氧化(yǎnghuà)性一、碳族元素第五页，共41页。5碳族元素(yuánsù)特点：1、形成(xíngchéng)化合物最多的一族,2、单质(dānzhì)晶体类型最多的一族分子晶体、原子晶体、金属晶体，过渡晶体3、易形成共价化合物一族4、半导体比较集中的一族5、无机非金属材料比较集中的一族第六页，共41页。61、以下(yǐxià)关于碳族元素的表达中，正确的选项是()B.主要化合价均为+2、+4C.稳定化合价均为+4随堂检测(jiǎncè):2、以下气态(qìtài)氢化物最不稳定的是()PH3B.H2SC.HClD.SiH4BD第七页，共41页。73、：复原性Sn2+>Fe2+，氧化性PbO2>Cl2，试写出以下化学方程式：①氯气与锡共热：___________________②氯气与铅共热：___________________③PbO2浓盐酸(yánsuān)共热__________________④能说明Sn2+复原性比Fe2+复原性强的离子方程式是_______________________.⑤把棕色的PbO2投入亚硫酸溶液中充分反响，可观察到把棕色的PbO2逐渐变成白色固体物质Sn+2Cl2=▲=SnCl4Pb+Cl2=▲=

PbCl2PbO2+4HCl(浓)=▲=PbCl2+Cl2↑+2H2OPbO2+H2SO3=PbSO4+H2OSn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+第八页，共41页。8金刚石石墨(shímò)C60同素异形体第九页，共41页。9109º28'金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体，为正四面体立体网状结构，金刚石的熔点〔>3550℃〕和沸点(fèidiǎn)〔4827℃〕都很高,硬度很大。金刚石金刚石与石墨(shímò)晶体结构比照第十页，共41页。10------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------120º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(jiéhé)，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(jiéhé)的。由于同一层的碳原子以较强共价键结合(jiéhé)，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(shímò)第十一页，共41页。11C60分子结构(fēnzǐjiéɡòu)示意图共价键非极性结构：笼状分子(fēnzǐ)，固态时是分子(fēnzǐ)晶体，每个碳原子只跟相邻的三个碳原子形成共价键，60个碳原子构成球形，共32面体，包括12个五边形，20个六边形。第十二页，共41页。12判断：以下对碳的同素异形体：金刚石、石墨、和C60的说法中，正确的选项是﹙﹚A它们都是共价化合物B1mol金刚石和石墨都含有1molC－C键C在一定条件下与O2反响生成(shēnɡchénɡ)CO2D它们的熔点都很高C第十三页，共41页。13碳及其化合物的化学性质(huàxuéxìngzhì)记忆(jìyì)大搜索：写出有1、C2、CO3、CO2参与的化学方程式第十四页，共41页。141、C＋O2＝CO2C＋CO2＝2CO

C＋2CuO＝2Cu＋CO2↑C＋H2O(g)=CO+H2C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑

+2H2OC+4HNO3(浓)=CO2↑

+4NO2↑

+2H2OC+SiO2=Si+CO↑点燃(diǎnrán)△△△△△高温(gāowēn)第十五页，共41页。152、2CO+O2=2CO2

3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

点燃(diǎnrán)△第十六页，共41页。16

CO2+H2O=H2CO3

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

CO2+Na2O=Na2CO3

CO2+C=2CO

CO2+2Mg=C+2MgO｛酸性(suānxìnɡ)氧化物的通性3、△点燃(diǎnrán)｛氧化(yǎnghuà)性∶O∶∶C∶∶O∶∶∶CO2电子式第十七页，共41页。17CO2的实验室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O原理(yuánlǐ):装置(zhuāngzhì):除杂:块状固体与液体的混合物在常温下反响制备(zhìbèi)气体可用启普发生器制备(zhìbèi)，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置。用饱和NaHCO3溶液除HCl,用浓硫酸等枯燥.验满:,使之变红.检验:使澄清石灰水变浑浊第十八页，共41页。18①分类(fēnlèi)正盐如Na2CO3、MgCO3、CaCO3酸式盐如NaHCO3、Ca(HCO3)2碱式盐：铜绿Cu2(OH)2CO3碱式碳酸镁Mg2(OH)2CO3②溶解性：〔1〕只有钾、钠、氨盐可溶.〔2〕NaHCO3的溶解度小于Na2CO33)碳酸盐第十九页，共41页。19〔2〕与酸反响——H++CO32－＝HCO3－H++HCO3－＝CO2↑+H2O思考：鉴定CO32-、HCO3-以下说法是否正确：A、某溶液中加氯化钡有白色沉淀(chéndiàn)，白色沉淀(chéndiàn)中加稀盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体，那么一定有碳酸根。错，可能是SO32-

③化学性质(huàxuéxìngzhì)〔1〕热稳定性——正盐＞酸式盐＞酸第二十页，共41页。20B、某溶液中加氢氧化钡有白色沉淀(chéndiàn)，白色沉淀(chéndiàn)中加稀盐酸有无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体，那么一定有碳酸根。该说法对吗?错，可能是HCO3-C、某溶液中加氯化钙有白色沉淀(chéndiàn)，白色沉淀(chéndiàn)中加稀盐酸有无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体，那么一定有碳酸根。该说法对吗?对

第二十一页，共41页。21〔4〕正盐(zhènɡyán)与酸式盐的转化——Na2CO3-----NaHCO3BaCO3--------Ba(HCO3)2写出相互转化的化学方程式：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2OBaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2Ba(HCO3)2+2NaOH=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O△第二十二页，共41页。222、在同温同压下，把5L空气和5L二氧化碳混合(hùnhé)，并使之在高温下与足量的焦炭反响。假设氧气和二氧化碳最后全部转化为一氧化碳，那么反响后气体中一氧化碳的体积分数约是〔〕A、60%B、64%C、70%D、75%1、某二价(èrjià)金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量的盐酸反响，消耗的H+和产生CO2的物质的量之比为5∶3，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为()A4∶3B4∶1C2∶3D2∶1BD跟踪(gēnzōng)训练第二十三页，共41页。233、GBO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。假设知：①在GBO中，锗处于其最高价态②在GBO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价(ɡònɡjià)氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构③GBO可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在GBO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：〔1〕锗和铋的元素符号分别是和。

〔2〕GBO晶体的化学式是。

GeBi2Bi2O3•3GeO2或Bi4〔GeO4〕3第二十四页，共41页。244、将足量CO2通人KOH和Ca〔OH〕2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量〔n〕和通入CO2体积(tǐjī)〔y〕的关系正确的选项是〔〕A．B．C．D．D第二十五页，共41页。25⑴只有(zhǐyǒu)化合态，无游离态；在地壳中含量居第二位。⑵两种同素异形体：晶体(jīngtǐ)硅和无定形硅。三、硅1、晶体(jīngtǐ)硅的结构、存在和物性⑶主要物理性质灰黑色硬而脆有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大第二十六页，共41页。26硅单质有晶体和无定形两种，晶体硅的结构(jiégòu)跟金刚石相似，都是具有正四面体结构(jiégòu)的立体网状结构(jiégòu)的晶体。Si109º28'晶体硅的晶体结构与金刚石相似(xiānɡsì)，也是由一个硅原子与4个硅原子结合形成正四面体，许多这样的正四面体向周围空间延伸形成空间网状的结构。但由于硅原子半径比碳原子半径大，所以，其熔沸点要比金刚石低，硬度要比金刚石小。2、晶体结构第二十七页，共41页。27常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他(qítā)物质〔如氧气、氯气、硫酸、硝酸等〕起反响。在加热条件下，能跟一些非金属反响。Si+2F2==SiF4Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2Cl2SiCl4Si+O2SiO2Si+CSiC高温〔1〕常温下能发生(fāshēng)的反响〔2〕高温(gāowēn)下能发生的反响第二十八页，共41页。28109º28'SiO在二氧化硅晶体中，一个硅原子跟4个氧原子结合，同时每个氧原子跟两个硅原子结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按1：2的比例所组成的立体网状结构的晶体。它的熔点(róngdiǎn)〔1723℃〕沸点〔2230℃〕高，硬度大，不导电，难溶于一些常见的溶剂。第二十九页，共41页。292.物理性质(wùlǐxìngzhì)物理性质(wùlǐxìngzhì)：硬度大、熔点高、难溶于水.3.化学性质(huàxuéxìngzhì)有晶体和无定形两大类。晶体二氧化硅叫石英(水晶或玛瑙)，天然二氧化硅叫硅石。⑴酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反响与碱性氧化物化合：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+Na2ONa2SiO3高温高温与碱反响：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O注意：盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用玻璃塞。为什么？第三十页，共41页。30(2)与HF反响(fǎnxiǎng)：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O〔用于雕刻(diāokè)玻璃〕注意：一般(yībān)用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃试剂瓶。为什么？(3)弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑高温高温高温*(4)与Na2CO3等反应：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑第三十一页，共41页。31试剂二氧化硅(èryǎnghuàguī)氢氧化钠溶液硝酸银晶体氢氟酸浓硫酸氯水试剂瓶细口磨口塞广口瓶棕色(zōngsè)细口磨口塞细口橡皮塞棕色(zōngsè)广口瓶细口塑料瓶1、实验室有六种试剂，根据它们各自的性质，必须选择(xuǎnzé)适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。练习第三十二页，共41页。322、关于硅的化学性质的表达(biǎodá)中，正确的选项是〔〕A．常温时不和任何酸反响B．常温时硅与卤素单质均不反响C．单质硅比金刚石熔点低D．单质硅比碳的非金属性强C3、玻璃的主要成分(chéngfèn)之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是〔〕A．烧碱B．纯碱C．氢氟酸D．盐酸C第三十三页，共41页。33五.硅酸(ɡuīsuān)〔H2SiO3〕H2SiO3是SiO2的对应(duìyìng)水化物〔SiO2是H2SiO3的酸酐〕，是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱。——可溶性硅酸盐与酸反响(fǎnxiǎng)：现象结论化学方程式滴入酚酞后溶液变为红色，再滴入稀盐酸，溶液红色变浅至无色，同时有白色胶状沉淀产生a、Na2SiO3溶液呈碱性，b、可溶性硅酸盐与盐酸反响生成不溶于水的硅酸。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓第三十四页，共41页。34用H2CO3可制得H2SiO3，可证明(zhèngmíng)H2SiO3的酸性比H2CO3。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

SiO32-+2H+==H2SiO3↓写出硅酸钠溶液与盐酸反响(fǎnxiǎng)的离子方程式写出硅酸钠溶液通入二氧化碳的化学(huàxué)方程式和离子方程式弱第三十五页，共41页。352.酸性太弱只能(zhīnénɡ)与强碱发生中和反响H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O〔比H2CO3稳定〕，受热(shòurè)易分解∆H2SiO3==H2O+SiO2第三十六页，共41页。363、硅酸钠〔Na2SiO3〕，俗名叫泡花碱，白色(báisè)固体，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、结构复杂，一般(yībān)不溶于水，化学性质很稳定1、由硅、氧和金属元素组成(zǔchénɡ)的化合物的总称。六、硅酸盐