高考化學 專題十四 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料課件.ppt

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碳、硅的單質,1.碳、硅的存在形態(tài) （1）碳在自然界既有_____態(tài)又有_____態(tài)。碳的同素異形體有_______、______、無定形碳、C60等。 （2）硅在地殼中的含量占第二位，僅次于___，全部以______態(tài)存在，是一種親___元素，單質硅有_____和_______兩種。,化合,金剛石,石墨,氧,化合,氧,晶體,無定形,游離,2.碳、硅單質的結構、物理性質與用途的比較,空間網(wǎng)狀,軟,高,石墨,半導體,3.碳、硅單質的化學性質,（2）,Si＋2F2===SiF4,Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑,4.硅的工業(yè)制法,二氧化碳 焦炭,SiO2+2C Si+2CO,抓住一個“反?！薄€原性強弱規(guī)律的“反?！?一般情況下單質硅的還原性比單質碳強，但在SiO2＋2C Si＋2CO↑反應中，C作還原劑，SiO2中硅原子得電子，而失電子的能力SiC。這反常情況可從化學平衡的角度理解，由于產(chǎn)物CO為氣體，能及時離開反應體系降低了生成物的濃度，促使反應向正反應方向進行。,碳、硅的氧化物,1.CO的性質 （1）物理性質：無色無味的氣體，難溶于水，能使人中毒的原因是：與人體中___________相結合，因缺氧而中毒。 （2）化學性質 ①可燃性：___________________ ②還原性：CO還原Fe2O3的反應Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2。 2.CO2與SiO2的比較 （1）物理性質 ①熔沸點：CO2的熔沸點比SiO2的熔沸點低。 ②溶解性：CO2可溶于水；SiO2不溶于水。,血紅蛋白,（2）二氧化碳與二氧化硅化學性質比較,SiO2＋,4HF===SiF4↑＋2H2O,CO2＋2NaOH===,Na2CO3＋H2O,或CO2,＋NaOH===NaHCO3,SiO2＋2NaOH,===Na2SiO3＋H2O,CO2＋Na2CO3＋,H2O===2NaHCO3,（3）主要用途 CO2：化工原料、滅火劑，干冰用作制冷劑、人工降雨。 SiO2：制光學儀器、石英玻璃，水晶可制作飾品，常用來制造通訊材料__________。,光導纖維,[易錯警示] 1.不要混淆硅和二氧化硅的用途： 用作半導體材料的是晶體硅而不是SiO2，用于制作光導纖維的是SiO2而不是硅。 2.不要混淆常見含硅物質的成分： （1）計算機芯片的成分是晶體硅而不是SiO2。 （2）水晶、石英、瑪瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸鹽。 （3）傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸鹽。,硅酸、硅酸鹽、無機非金屬材料,1.硅酸 （1）物理性質：____溶于水。 （2）化學性質,不,H2SiO3+2OH-===SiO32-+2H2O,H2SiO3 SiO2+H2O,（3）用途：硅膠可用作________、催化劑的載體等。,干燥劑,2.硅酸鹽 （1）由硅、氧和金屬元素組成化合物的總稱，是構成地殼巖石的主要成分。 （2）硅酸鈉 Na2SiO3＋CO2＋H2O===_________________ 硅酸鈉水溶液俗稱________，是無色黏稠液體，常用于制備_______、防腐劑、耐火材料。,Na2CO3＋H2SiO3↓,水玻璃,黏合劑,3.無機非金屬材料 （1）傳統(tǒng)無機非金屬材料,（2）新型無機非金屬材料 如高溫結構陶瓷、_________、__________、光導纖維等。,生物陶瓷 壓電陶瓷,要點一 硅及其化合物的特殊性質,解析 碳酸酸性比硅酸強，故A項錯誤；CO2和SiO2屬不同類型晶體，在物理性質方面有很大差異，故B項錯誤；SiO2能與氫氟酸反應沒有生成鹽，并不能說明它具有兩性，故C項錯誤；SiO2雖屬于酸性氧化物，但不能直接與H2O反應生成H2SiO3，D項正確。 答案 D,【借題發(fā)揮】 1.兩性物質是既能與酸反應，又能與堿反應且生成鹽和水的物質，如Al2O3，Al（OH）3等，而SiO2、Si、Al都不是兩性物質。 2.強酸制弱酸的反應規(guī)律適用于在溶液中的反應，而該反應是在高溫狀態(tài)下進行的，不能根據(jù)該規(guī)律判斷。,要點二 硅酸鹽的表示方法及無機非金屬材料分類,1.硅酸鹽的表示方法 硅酸鹽的種類很多，結構復雜，其組成的表示方法有兩種： （1）鹽化學式法 如：硅酸鈉Na2SiO3，硅酸鈣CaSiO3等。此法一般用于表示組成簡單的硅酸鹽。,（2）氧化物法 如：黏土：Al2O32SiO22H2O 石棉：CaO2MgO4SiO2 云母：K2O 3Al2O36SiO22H2O 滑石：3MgO4SiO2H2O 鉀長石：K2OAl2O36SiO2 此法一般用于表示組成復雜的硅酸鹽。其氧化物的順序為：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水,【典例示范2】 漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀80年代科學家進行超導材料研究時，偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇（化學式：BaCuSi2Ox，Cu為＋2價），下列有關“漢紫”的說法中不正確的是（ ） A.用鹽的形式表示：BaSiO3CuSiO3 B.用氧化的形式表示：BaOCuO2SiO2 C.易溶于強酸、強堿 D.性質穩(wěn)定，不易褪色,解析 “漢紫”能穩(wěn)定存在至今，說明其性質穩(wěn)定，不易褪色，不易與酸、堿反應?！皾h紫”中Ba為＋2價，Cu為＋2價，Si為＋4價，則x＝6。 答案 C,【借題發(fā)揮】 氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。 注意事項：①氧化物之間以“”隔開；②系數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)應化為整數(shù)。,要點三 CO2與堿溶液反應產(chǎn)物的判斷,1.反應順序的判斷 當有多種組分與一種物質反應時，判斷反應順序的方法：先假設與其中的一種組分反應，若產(chǎn)物還能與另一種組分反應，則假設錯誤。如： 將CO2通入KOH、Ba（OH）2混合溶液中，假設CO2先與KOH反應，則生成的K2CO3會與Ba（OH）2繼續(xù)反應生成BaCO3，故假設錯誤，應該是CO2先與Ba（OH）2反應。,（2）反應后溶質成分的判斷 Ⅰ.2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O Ⅱ.Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 當n（OH－）∶n（CO2）的值不同時產(chǎn)物如下：,答案 B,