09年高考化学碳硅及其化合物

元素及其化合物碳、硅及其化合物1.把握碳、碳的氧化物、碳酸盐的性质和用途．2.把握硅、硅的氧化物、硅酸及其盐的构造、性质和用途．3.以碳元素为代表，了解碳族元素的性质递变规律。复习目标一、碳族元素1、名称；符号；位置

2.元素性质比较CSiGeSnPb相像性递变性1、最外层都有4个电子，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原子构造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、金属性增加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3、特殊性⑴、碳族元素在化合物中多以＿＿价稳定，而＿＿在化合物中则以＿＿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＿＿＿。⑶、铅的金属活动性比锡＿＿，其熔点比锡的＿＿。＋4铅＋2弱高复原性氧化性碳族元素特点：1、形成化合物最多的一族,2、单质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1、以下关于碳族元素的表达中，正确的选项是()A.最外层上有2个电子B.主要化合价均为+2、+4C.稳定化合价均为+4D.不易形成离子化合物随堂检测:2、以下气态氢化物最不稳定的是()PH3B.H2SC.HClD.SiH4BDD3、：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，可观看到把棕色的PbO2渐渐变成白色固体物质Sn+2Cl2=▲=SnCl4Pb+Cl2=▲=

PbCl2PbO2+4HCl=▲=PbCl2+Cl2↑+2H2OPbO2+H2SO3=PbSO4+H2OSn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+7、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试验，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氯化物时所呈的价态一样，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定构造③GBO可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的简洁氧化物，且在GBO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量一样。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。

〔3〕GBO晶体中所含铋氧化物的化学式是。GeBiBi2O32Bi2O3•3GeO2或Bi4〔GeO4〕3金刚石石墨C60同素异形体此外,还有无定形炭.1.碳的单质二.碳及化合物109º28”金刚石是一种具有正四周体向空间进展,构成彼此联结的空间网状构造的原子晶体.金刚石的熔点〔>3550℃〕和沸点〔4827℃〕都很高,硬度很大。金刚石金刚石与石墨晶体构造比照120º共价键范德华力石墨是层状构造，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，形成平面的网状构造；在层与层之间，是以分子间作用力结合的。石墨的熔点很高(比金刚石的还要高〕,沸点与金刚石一样。但由于层与层之间的分子间作用力很弱，简洁滑动，使石墨的硬度很小。石墨C60分子构造示意图共价键非极性构造：笼状分子，固态时是分子晶体例1、以下对碳的同素异形体：金刚石、石墨、和C60的说法中，错误的选项是﹙﹚A熔点：金刚石＞石墨＞C60B沸点：金刚石=石墨＞C60C在确定条件下与O2反响生成CO2D在确定条件下它们可能相互转化A碳及其化合物的转化关系CCO2Na2CO3NaHCO3COCaCO3Ca(HCO3)2O2、HNO3等O2、SiO2等MgNaOH、Na2O2等C Ca(OH)2O2等SiO2、高温等CO2+H2O Ca(OH)2或△H+或加热CO2+H2ONaOH或加热Ca(OH)2Ca(OH)2H+SiSiO2H2SiO3Na2SiO3CaSiO3SiCSiF4SiH4①②④③⑤⑥⑦⑧⑨⑩11三.硅及化合物的相互关系12SiCl41、物理性质一、硅Si是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的__________材料。2、组成与构造在地壳中硅的含量仅次于_____，居第____位．原子晶体:具有正四周体构造的立体网状构造的晶体。半导体氧二位于金属与非金属分界限原子晶体〔只有化合态，无游离态〕3.硅的化学性质常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质〔如氧气、氯气、硫酸、硝酸等〕起反响。

Si+2F2==SiF4

Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+O2===SiO2△在加热条件下，能跟一些非金属反响。Si+2Cl2＝SiCl4Si+2H2＝SiH4高温Si+C＝SiC高温4.硅的工业制法(1)粗硅制取

SiO2+2C==Si(粗)+2CO↑高温(2)粗硅提纯

Si(粗)

+2Cl2==SiCl4SiCl4+2H2==Si(纯)+4HCl高温高温高纯硅：半导体材料。合金变压器铁芯〔含硅4%的钢有导磁性〕耐酸设备〔含硅15%左右的钢有耐酸性〕5.硅的用途10、关于硅的化学性质的表达中，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C〔2023上海综合15〕11、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进展蚀刻，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C1、组成与构造在SiO2的晶体中，每个硅原子与___个氧原子结合，每个氧原子与_____个硅原子结合，即SiO2晶体是由Si和O按_______的比例所组成的_________________构造的晶体。1molSiO2晶体中含有____molSi—O键。421：2立体空间网状4Sio四.二氧化硅2.物理性质3.化学性质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留意：盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用玻璃塞。为什么？SiO2也叫硅石，石英砂、玻璃、沙子的主要成分也为SiO2，SiO2为坚硬的固体，纯SiO2是无色透亮晶体，称之为水晶。熔点高，硬度大，不溶于水〔为原子晶体〕(2)与HF反响：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O〔用于雕刻玻璃〕留意：一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃试剂瓶。(3)弱氧化性：SiO2+2CSi+2CO↑高温高温SiO2+3CSiC+2CO↑高温高温(4)与Na2CO3等反应：

SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑〔制玻璃原理〕制光导纤维、石英玻璃、石英钟表等；制造电子工业中的重要部件、光学仪器、高级工艺品、眼镜片、周密仪器、轴承、耐磨器皿等；制作装饰品。

5、SiO2的用途与危害：在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病〔旧称矽肺〕。危害：用途：耐高温、耐酸性好1、用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，以下试剂适宜的是〔〕A．盐酸B．硫酸C．NaOH溶液D.氯化钠溶液A2、假设把4.2g的硅和9.2g的钠同时投入适量的水中，充分反响，能收集到氢气〔标准状况〕的体积是〔〕A、22.4LB、11.2LC、5.6LD、2.8LB五.硅酸〔H2SiO3〕H2SiO3是SiO2的对应水化物〔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，不能使紫色石蕊试液变红。1、可溶性硅酸盐与酸反响〔制法〕SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

SiO32-+2H+==H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl+H2O==2NaCl+H4SiO4↓H4SiO4==H2SiO3

+H2O白色胶状沉淀2.酸性太弱只能与强碱发生中和反响H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O3.不稳定〔比H2CO3稳定〕，受热易分解∆H2SiO3==H2O+SiO2硅胶硅胶——硅酸凝胶经枯燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。硅胶多孔，吸附水分力气强，常用作试验室和袋装食品、瓶装药品等的枯燥剂，也用作催化剂的载体。3、硅酸钠〔Na2SiO3〕，俗名叫泡花碱，白色固体，易溶于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、构造简洁，一般不溶于水，化学性质很稳定1、由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。六、硅酸盐

水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。〔2〕氧化物化学式法：

活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水〔1〕盐化学式法：如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3等4、硅酸盐组成的表示方法：Na2O•Al2O3•3SiO2•3H2OCaO•3MgO•4SiO2Al2O3•2SiO2•2H2O

高岭石〔黏土〕：Al2(Si2O5)(OH)4石棉：Mg3Ca(SiO3)4沸石：Na2(Al2Si3O10)·3H2O硅酸盐工业简介CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑硅酸盐工业玻璃主要原料:纯碱、石灰石、石英主要反响产品成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2水泥主要原料：黏土、石灰石产品成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙陶瓷：原料黏土高温Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高温高温高温硅酸盐产品水泥玻璃主要原料反应条件生产设备主要反应主要成分粘土和石灰石纯碱、石灰石、石英高温高温回转窑玻璃熔炉简洁的物理—化学变化CaCO3+SiO2====

CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2====

Na2SiO3+CO2↑硅酸三钙3CaO·SiO2硅酸二钙2CaO·SiO2铝酸三钙3CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或表示为：Na2O·CaO·6SiO2[小结]水泥和玻璃两种硅酸盐产品的比较2、无机非金属材料：〔1〕传统无机非金属材料：主要指硅酸盐材料。如水泥、玻璃、陶瓷等优点：抗腐蚀、耐高温等；缺点：质脆、骤冷骤热性差等。〔2〕新形无机非金属材料：主要指高温构造陶瓷、光导纤维等。主要特点：A、耐高温、强度高，如氧化铝陶瓷。B、具有电学特性，如氧化锡陶瓷(集成电路半导体)C、具有光学特性，如光导纤维〔光缆通迅、医疗、信息处理等〕D、具有生物功能，如磷酸钙系列陶瓷〔人造骨骼〕光导纤维(光纤)光导纤维的成分：二氧化硅光导纤维的特点：传导光的力气特殊强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。1、以下物质中不能用化合的方法制得的是〔〕①SiO2②H2SiO3③Na2O2④FeCl2⑤FeCl3⑥CaSiO3A．①③⑤B．②④⑥C．②D．②和④C2、磷酸钙是陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可用于制造人造骨骼，这是利用这类材料的〔〕A．耐高温的特性 B．电学特性C．光学特性 D．生物功能D3、以下说法正确的选项是〔〕A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃可以得到原硅酸C．由Na2CO3＋SiO2===Na2SiO3＋CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸BΔ例、在氮化硅中添加氧化铝，用氧原子取代一局部氮，用铝原子取代一局部硅，通过常压烧结即成新一代无机非金属材科—氧氮化硅铝，即赛伦〔Sialon〕，化学通式为Si6-xAlxOxNy〔x：2～4〕。〔1〕赛伦属于晶体类型，并且有等特性