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1、1 第一節(jié) 碳 硅及其化合物 2 基礎(chǔ)知識回顧一、單質(zhì)碳的性質(zhì)1.同素異形體金剛石:原子晶體石墨:混合晶體C60、C70:分子晶體 3*(3)氧化性 C+2H 2 = CH 4 2.化學(xué)性質(zhì)(1)可燃性 C+O2 = CO2點(diǎn)燃2C+O2(不足)= 2CO點(diǎn)燃(2)還原性 C+2CuO = 2Cu+CO2C+H 2O=CO+H 2(水煤氣)高溫4 CO2+4NO2+2H 2OC+ H NO3(濃) = .高溫高壓 4 二、碳的氧化物的對比CO CO2物理性質(zhì)無色無味,難溶于水,有毒無色無味,可溶于水化學(xué)性質(zhì)(1)可燃性:2CO+O2 = 2CO2(2)還原性(高溫下): .CO+Fe 2O3=
2、 .A (煉鐵)CO+CuOCu+CO2 (1)跟水反應(yīng):CO2+H 2O H 2CO3 H +H CO-3(2)酸性氧化物: CO2+CaO=CaCO3,CO2+Ca(OH )2=CaCO3+H 2O(3)氧化性:CO2+C = 2COCO2+2Mg = 2MgO+C點(diǎn)燃 點(diǎn)燃3+3CO2 2Fe 5 CO CO2制取方法CaCO3+2H Cl=CaCl2+H 2O+CO2(實(shí)驗(yàn)室) CaCO3 = 高溫CaO+CO2(工業(yè)) 6 三、碳酸鹽和酸式鹽的性質(zhì)1.水溶性:正鹽除鉀、鈉、銨鹽易溶于水外,其余均不溶于水;酸式鹽都溶于水。2.熱穩(wěn)定性:正鹽大于酸式鹽。3.相互轉(zhuǎn)化:正鹽酸式鹽的離子反應(yīng)
3、:CO32-+CO2+H 2O = 。酸式鹽正鹽的離子反應(yīng):H CO3-+OH - = 或加熱分解。H 2O+CO32-2H CO3- 7 四、硅及其化合物1.硅的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)(1)晶體結(jié)構(gòu):正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),原子晶體。(2)主要性質(zhì)物理性質(zhì):熔點(diǎn)高,硬度大,具有金屬光澤、半導(dǎo)體,只能以化合態(tài)存在于自然界?;瘜W(xué)性質(zhì):在常溫下,除與F2、H F和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)外,硅不易和其他物質(zhì)反應(yīng)。 8SiCl4+2H 2 = Si+4H Cl Si+2NaOH +H 2O = Na2SiO3+2H 2加熱條件下,能與一些物質(zhì)反應(yīng)。Si+O2 = SiO2Si的制備:SiO2+2C = Si(粗硅)+2CO
4、高溫Si+2Cl2 = 2SiCl4,高溫高溫 9 2.二氧化硅(1)存在廣泛存在于自然界中(沙子、石英、水晶的主要成分均是二氧化硅)。(2)物理性質(zhì)純SiO2是無色透明的晶體,硬度大、沸點(diǎn)高。 10 SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H O,與CaO反應(yīng) SiO2+CaO = CaSiO3。和氫氟酸反應(yīng)(腐蝕玻璃)在高溫下,可與Na2CO3、CaCO3等碳酸鹽反應(yīng)。(4)用途沙子用于建筑,石英用于制造玻璃,純SiO2用于制造光學(xué)器材和光導(dǎo)纖維。(3)化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物與NaOH反應(yīng)高溫 11 五、硅酸鹽(1)硅酸鈉大多數(shù)硅酸鹽不溶于水,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。但硅酸鈉可溶于水,其水溶液俗稱“水
5、玻璃”,可作黏合劑、防腐劑、防火劑。 12 普通玻璃普通硅酸鹽水泥陶瓷主要原料純堿、石灰石、石英石灰石、黏土、適量的石膏等含鋁、硅酸鹽材料的黏土主要成分及用途硅酸鹽;各種用途的玻璃制品硅酸鹽;重要建筑材料硅酸鹽;應(yīng)用于生活領(lǐng)域,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、電子、原子能等領(lǐng)域(2)硅酸鹽產(chǎn)品 13 重點(diǎn)知識歸納一、碳及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系 14 2.碳酸的電離平衡及跟堿的反應(yīng):H 2CO3 H +H CO-3H CO-3 H +CO2-31.正鹽與酸式鹽相互轉(zhuǎn)化:碳酸碳酸 氫鹽鹽酸性條件(H +)堿性條件(OH -)或(加熱) 堿少時(酸過量)生成酸式鹽,堿過量(酸少)生成正鹽。 15 二、二氧化硅與二氧化碳
6、二氧化碳二氧化硅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由二氧化碳分子構(gòu)成由氧原子與硅原子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)低、可溶于水堅硬難熔的固體、不溶于水CO2+2NaOH =Na 2CO3+H 2O SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H 2O 16 二氧化碳二氧化硅CO2+H 2O=H 2CO3不反應(yīng)CaO+CO2=CaCO3不反應(yīng)*4H F+SiO2=SiF4+2H 2O用途制飲料、制碳酸鹽光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件存在空氣巖石、砂石、水晶、硅藻土高溫CaO+SiO2 = CaSiO3 17 三、硅及其化合物的特性1.非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng),但Si能與H F反應(yīng)。2.非金屬單質(zhì)跟堿溶液反應(yīng)一般無H 2放出,但Si卻能生成H 2。3.非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體,但Si為半導(dǎo)體。4.SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接與H 2O反應(yīng)制備H 2SiO3。5.酸性氧化物一般不與酸反應(yīng),但SiO2能與H F反應(yīng)。6.無機(jī)酸一般易溶于水,但H 2SiO3難溶于水。 18 (考查碳的化合物性質(zhì))向下列溶液中通入過量CO2,最終出現(xiàn)渾濁的是()A.飽和石灰水B.水玻璃C.BaCl2溶液 D.氯化鈣飽和溶液B 19 (考查硅的化合物性質(zhì))濃硝酸、水、王水、氫氟酸、氫氧化鉀溶液中,能與二氧化硅起化學(xué)反應(yīng)的是()A.B.C.D.C