碳、硅及其重要化合物.ppt

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一、碳單質(zhì)及其性質(zhì),二、一氧化碳和二氧化碳的比較,三、二氧化碳實驗室制法,四、碳酸鹽及碳酸氫鹽的性質(zhì)分析,五、硅及其化合物的性質(zhì)、用途,六、硅及二氧化硅的結(jié)構(gòu),七、無機(jī)非金屬材料,1、結(jié)構(gòu)：在元素周期表中，碳族元素最外層電子數(shù)為4，既不容易得到電子，又不易失去電子。,一、碳族元素的主要特征,C、Si、Ge、Sn、Pb,2、碳族元素性質(zhì)的相似性和遞變性,(1)相似性：,①碳族元素原子結(jié)構(gòu)最外層都為4個電子,②最高正價為+4、負(fù)價為-4,③非金屬元素可形成氣態(tài)氫化物RH4,④非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H2RO3，其水溶液呈弱酸性。,(2)遞變性：,①周期表中從上到下，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱金屬性逐漸增強(qiáng)。,②非金屬與H2化合能力逐漸減弱，生成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱。,③最高價氧化物對應(yīng)的水化物，其溶液酸性逐漸減弱，而堿性逐漸增強(qiáng)。,二、碳的多樣性與同素異形體,1.同素異形體：由同一種________組成的________不同的幾種單質(zhì)。,元素,性質(zhì),如：O2和O3；白磷和紅磷、S2和S8等,石墨、金剛石、C60、C70等都是碳的同素異形體,H2、D2、T2是否屬于同素異形體？,2.C、CO、CO2的相互轉(zhuǎn)化（能寫反應(yīng)方程式）,練習(xí)1.下列屬于同素異形體的是①金剛石和C60②O2和O3③冰和干冰④H2O和H2O2⑤相對原子質(zhì)量為12的碳原子和相對原子質(zhì)量為14的碳原子⑥Br2和I2A.只有①②B.①②④C.①②③④D.①②③④⑥,解析：首先滿足是單質(zhì)，其次要滿足由同種元素組成，故答案為A。,練習(xí)2.（2009年安徽卷）石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料（結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示），可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是A.石墨烯與石墨互為同素異形體B.0.12g石墨烯中含6.021022個碳原子C.石墨烯是一種有機(jī)物D.石墨烯中碳原子間以共價鍵結(jié)合,AD,（1）一氧化碳化學(xué)性質(zhì)（用方程式表示）,無色、無味、難溶于水、有毒的氣體。,（2）CO2的化學(xué)性質(zhì)（用方程式表示）CO2具有酸性氧化物的通性。,③實驗室制取原理：____________________________。④用途：滅火、制冷劑、人工降雨、制尿素、光合作用等。,CO2（少量）+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2（足量）+NaOH=NaHCO3,CO2+CaO=CaCO3,CO2+CaCO3+H2O=Ca（HCO3）2,CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO,（3）CO和CO2的性質(zhì)比較,排水法,排空氣法,（NaHCO3）,澄清石灰水,變混濁,①溶解性規(guī)律：,三、碳酸鹽性質(zhì)規(guī)律,②穩(wěn)定性：,③酸式鹽與堿反應(yīng)時的產(chǎn)物要根據(jù)相對用量判斷。,一般來說酸式碳酸鹽的溶解度比正鹽的溶解度大，但Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。,難溶性的碳酸鹽、酸式鹽受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。,NaHCO3與少量Ca（OH）2反應(yīng),NaHCO3與過量Ca（OH）2反應(yīng),四、硅,1、存在和狀態(tài)：,2、化學(xué)性質(zhì)：,(1)常溫下不活潑：,①Si+2F2=SiF4,②Si+4HF=SiF4↑+2H2↑,③Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑,以化合態(tài)存在,(2)加熱時：,3、工業(yè)制粗硅：,五、二氧化硅,1、物理性質(zhì)：,2、化學(xué)性質(zhì)：,(1)酸性氧化物,(2)常溫與氫氟酸、強(qiáng)堿反應(yīng),4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O,2NaOH+SiO2==Na2SiO3+H2O,難溶于水、熔點高、硬度大,(3)高溫時：,盛堿液的試劑瓶不能用玻璃塞,3.二氧化硅（1）存在形態(tài)天然SiO2存在形態(tài)有結(jié)晶形和無定形，統(tǒng)稱________。________、________的主要成分都是SiO2。（2）結(jié)構(gòu)①SiO2晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如下圖所示，是四面體結(jié)構(gòu),硅石,石英,水晶,②晶體中每個Si原子周圍有___氧原子，每個氧原子周圍有____Si原子，化學(xué)式為_____。晶體中無SiO2分子，6克的二氧化硅中含有Si—O鍵,4個,2個,SiO2,0.4mol,（3）主要用途①信息高速公路的骨架——光導(dǎo)纖維；②石英坩堝、石英玻璃、石英鐘表等；③電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器；④工藝飾,六、硅酸及硅酸鹽：,(1)硅酸：,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H4SiO4↓,H4SiO4=H2SiO3+H2O,(2)硅酸鹽：,①除鉀、鈉、銨的硅酸鹽易溶于水其余不溶于水,②水玻璃：Na2SiO3的水溶液,原硅酸,偏硅酸（硅酸）,用作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。,Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓,由金屬、硅、氧組成的化合物的總稱,,水玻璃的防火實驗（教材65頁）“取兩個小木條或濾紙，分別放入蒸餾水和Na2SiO3飽和溶液中，使之充分吸濕、浸透，取出稍瀝干后，同時分別在酒精燈外焰點燃”。這個實驗設(shè)計有何特點？請說出其控制實驗條件的思路。,采用對比實驗，將蘸有蒸餾水（空白實驗）和Na2SiO3飽和溶液的小木條，分別放置在酒精燈外焰處，排除Na2SiO3溶液防火實驗中水的影響，以證明Na2SiO3可以防火。,（3）組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成，表示順序為：活潑金屬的氧化物較活潑金屬的氧化物二氧化硅水。例如：硅酸鈉（Na2SiO3）________;普通玻璃（Na2CaSi6O14）___________。長石（K2Al2Si6O16）。黏土（H4Al2Si2O9）。,Na2OSiO2,Na2OCaO6SiO2,K2OAl2O36SiO2,Al2O32SiO22H2O,例3、下列關(guān)于碳族元素的說法正確的是（）A、單質(zhì)都是無色晶體B、單質(zhì)中硅單質(zhì)熔點最高C、碳族元素形成的化合物種類最多D、在化合物中最穩(wěn)定的化合價都是+4價,C,例4、下列說法正確的是（）A、二氧化硅溶于水顯酸性B、二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸C、因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D、二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸,B,例5、已知天然氣的主要成分CH4是一種會產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體。等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述：①天然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源；②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的A、是①②③B、只有①C、是①和②D、只有③,C,