高三一輪復(fù)習(xí)碳硅及其化合物研究PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高三一輪復(fù)習(xí)碳硅及其化合物研究高三一輪復(fù)習(xí)碳硅及其化合物研究一、碳族元素1 1、名稱；符號；位置、名稱；符號；位置第1頁/共45頁第2頁/共45頁碳族元素特點(diǎn)：1、形成化合物最多的一族,2、單質(zhì)晶體類型最多的一族分子晶體、原子晶體、金屬晶體，過渡晶體3、易形成共價化合物一族4、半導(dǎo)體比較集中的一族5、無機(jī)非金屬材料比較集中的一族第3頁/共45頁一、碳族元素一、碳族元素2.2.元素性質(zhì)比較元素性質(zhì)比較C SiGe Sn Pb相似性相似性 遞變性遞變性1、最外層都有、最外層都有4個電子，化合個電子，化合價主要有價主要有+4和和+2，易形成共，易形成共價化合物。價化合物。2、氣態(tài)氫化、氣態(tài)氫

2、化物的通式：物的通式：RH4,3、最高價氧化、最高價氧化物通式物通式:RO2,對對應(yīng)的水化物通式應(yīng)的水化物通式為為H2RO3或或R(OH)4原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)單質(zhì)物性單質(zhì)物性單質(zhì)化性單質(zhì)化性核電荷數(shù)增大電子層增多核電荷數(shù)增大電子層增多原子半徑增大原子半徑增大熔沸點(diǎn)降低熔沸點(diǎn)降低特殊特殊:熔點(diǎn)熔點(diǎn).PbSn單質(zhì)密度增大單質(zhì)密度增大非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng)非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱第4頁/共45頁2 2、下列氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是、下列氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是( )( )A.PH3 B. H2SC. HC

3、l D. SiH4第5頁/共45頁石墨：石墨：C60：金剛石：金剛石：第6頁/共45頁H2CO3：OCOHOC OHOCO2：(直線型，屬極性分子，電子式不要求直線型，屬極性分子，電子式不要求)(直線型，屬非極性分子，電子式要求直線型，屬非極性分子，電子式要求)CH4：HHHH C(正四面體，屬非極性分子，電子式要求)CO：第7頁/共45頁二氧化硅二氧化硅晶晶體：體：晶體硅：第8頁/共45頁H2SiO3：HOSi OHOSiH4：HHHHSi(正四面體，屬非極性分子，電子式要求)H4SiO4：HOSi OHHOOH第9頁/共45頁C第10頁/共45頁記憶大搜索：記憶大搜索：寫出有寫出有1、C

4、2、CO 3、CO2參與的化學(xué)方程式參與的化學(xué)方程式第11頁/共45頁Ca(HCO3) 2C CH4CaCO3CO2CaC2HCOOHCOCS2C2H4C2H2SiCH2C2O4H2CO3第12頁/共45頁1、CO2CO2 CCO22CO C2CuO2CuCO2 CH2O(g)=CO+H2C+2H2SO4(濃濃)=CO2 +2SO2 +2H2OC+4HNO3(濃濃)=CO2 +4NO2 +2H2OC+SiO2=Si+CO點(diǎn)燃點(diǎn)燃高溫高溫第13頁/共45頁SiF4Si Na2SiO3SiO2CaSiO3SiCl4SiH4H2SiO3第14頁/共45頁SiOSiO2 2+H+H2 2O=HO=H2

5、 2SiOSiO3 32.2.注重注重COCO2 2和和SiOSiO2 2性質(zhì)比較性質(zhì)比較 第15頁/共45頁重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析 現(xiàn)象：Mg條繼續(xù)燃燒 放熱 有黑色和白色固體物質(zhì)生成 SiO2+2C Si+2CO高溫高溫如：如：2Mg + CO2 2MgO + C點(diǎn)燃點(diǎn)燃第16頁/共45頁碳元素及其化合物的轉(zhuǎn)化 第17頁/共45頁2、2CO+O2=2CO2 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃第18頁/共45頁 CO2+H2O=H2CO3 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O CO2+Na2O=Na2CO3 CO2+C=2CO CO2+2Mg=C+2MgO酸性氧化物的通性酸性氧化物

6、的通性3、點(diǎn)燃點(diǎn)燃氧化性氧化性 O C O CO2電子式電子式第19頁/共45頁CO2的實(shí)驗室制法的實(shí)驗室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+ H2O原理原理: :裝置裝置: :除雜除雜: :用飽和用飽和NaHCONaHCO3 3溶液除溶液除HCl,HCl,用濃硫酸等干燥用濃硫酸等干燥. .驗滿驗滿: :用燃著的木條用燃著的木條, ,熄滅熄滅. .或用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙或用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙, ,使之變紅使之變紅. .檢驗檢驗: :使澄清石灰水變渾濁使澄清石灰水變渾濁第20頁/共45頁 分類分類 正鹽如正鹽如Na2CO3、MgCO3、CaCO3 酸式鹽如酸式鹽如NaHCO3、Ca(H

7、CO3)2 堿式鹽：銅綠堿式鹽：銅綠Cu2(OH)2CO3 堿式碳酸鎂堿式碳酸鎂Mg2(OH)2CO3溶解性：溶解性：（1）碳酸鹽只有鉀、鈉、氨鹽可溶）碳酸鹽只有鉀、鈉、氨鹽可溶.（2）NaHCO3的溶解度小于的溶解度小于Na2CO33)3)碳酸鹽碳酸鹽第21頁/共45頁 3. 3.碳酸鹽的性質(zhì)規(guī)律碳酸鹽的性質(zhì)規(guī)律 CaCO3考慮：考慮：NaHCO3在溶于水或處于熔融狀態(tài)（常壓）時，都存在在溶于水或處于熔融狀態(tài)（常壓）時，都存在的離子是（的離子是（ ）（已知碳酸氫鈉的熔點(diǎn)高于其分解溫度）（已知碳酸氫鈉的熔點(diǎn)高于其分解溫度）A. B. C. D. NaNa+ + H H+ + HCOHCO3 3

8、- - COCO3 32-2- C（1 1）溶解性規(guī)律：）溶解性規(guī)律：如果碳酸正鹽的溶解度較大，則酸式鹽的如果碳酸正鹽的溶解度較大，則酸式鹽的溶解度?。ㄈ缛芙舛刃。ㄈ鏝a2CO3 NaHCO3);如果碳酸正鹽的溶解度小，如果碳酸正鹽的溶解度小，則對應(yīng)的酸式鹽的溶解度較大（如則對應(yīng)的酸式鹽的溶解度較大（如CaCO3 Ca(HCO3)2）（2 2）穩(wěn)定性規(guī)律：）穩(wěn)定性規(guī)律：難溶性的碳酸鹽及碳酸的酸式鹽（包括銨鹽）難溶性的碳酸鹽及碳酸的酸式鹽（包括銨鹽）受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。受熱易分解；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱難分解。第22頁/共45頁（2）與酸反應(yīng)）與酸反應(yīng)H+CO32H

9、CO3 H+HCO3CO2+H2O思考：鑒定思考：鑒定CO32-、HCO3- 下列說法是否正確：下列說法是否正確： A、某溶液中加氯化鋇有白色沉淀，白色沉淀、某溶液中加氯化鋇有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則中加稀鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。一定有碳酸根。 錯，可能是錯，可能是SO32- 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（1）熱穩(wěn)定性）熱穩(wěn)定性 正鹽正鹽 酸式鹽酸式鹽 酸酸第23頁/共45頁B、某溶液中加、某溶液中加Ba(OH)2有白色沉淀，白色沉淀有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有無色無味的能使澄清石灰水變渾濁中加稀鹽酸有無色無味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體，

10、則一定有碳酸根。該說法對嗎的氣體，則一定有碳酸根。該說法對嗎? 錯，可能是錯，可能是HCO3-C、某溶液中加、某溶液中加CaCl2有白色沉淀，白色沉淀中有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有無色無味的能使澄清石灰水變渾濁的加稀鹽酸有無色無味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。該說法對嗎氣體，則一定有碳酸根。該說法對嗎? 對對 第24頁/共45頁（4）正鹽與酸式鹽的轉(zhuǎn)化 Na2CO3-NaHCO3 BaCO3-Ba(HCO3)2寫出相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2OBaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2 B

11、a(HCO3)2+2NaOH=BaCO3+Na2CO3+2H2O第25頁/共45頁跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練第26頁/共45頁4、將足量、將足量CO2通人通人KOH和和Ca（OH）2的混合稀溶的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量（液中，生成沉淀的物質(zhì)的量（n）和通入）和通入CO2體積體積（y）的關(guān)系正確的是（）的關(guān)系正確的是（ ） A B C DD第27頁/共45頁只有化合態(tài)，只有化合態(tài)，無游無游離態(tài)離態(tài)；在地殼中含量；在地殼中含量居居第二位第二位。兩種同素異形體：晶兩種同素異形體：晶體硅和無定形硅。體硅和無定形硅。三、硅三、硅1、晶體硅的結(jié)構(gòu)、存在和物性 主要物理性質(zhì)灰黑色 硬而脆 有金屬光澤的固體熔點(diǎn)

12、、沸點(diǎn)高 硬度大第28頁/共45頁硅單質(zhì)有晶體和無定形兩種，晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，都是具有正四面體結(jié)構(gòu)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。Si10928 晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，也是晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，也是由一個硅原子與由一個硅原子與4個硅原子結(jié)合形成個硅原子結(jié)合形成正四面體，許多這樣的正四面體向正四面體，許多這樣的正四面體向周圍空間延伸形成空間網(wǎng)狀周圍空間延伸形成空間網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。但由于的結(jié)構(gòu)。但由于硅原子半硅原子半徑比碳原子半徑大徑比碳原子半徑大，所以，所以，其其熔沸點(diǎn)要比金剛石低，熔沸點(diǎn)要比金剛石低，硬度要比金剛石小。硬度要比金剛石小。2、晶體結(jié)構(gòu)第29頁/共45頁 常溫下，化學(xué)性質(zhì)

13、不活潑，除常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。一些非金屬反應(yīng)。 Si+2F2= SiF4 Si+4HF= SiF4 +2H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+2Cl2 SiCl4 Si+O2 SiO2 Si+C SiC高溫（1）常溫下能發(fā)生的反應(yīng)）常溫下能發(fā)生的反應(yīng)（2）高溫下能發(fā)生的反應(yīng)）高溫下能發(fā)生的反應(yīng)第30頁/共45頁1.1.晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)10928SiO四四. .二氧化硅

14、二氧化硅在二氧化硅晶體中，一個硅原子跟在二氧化硅晶體中，一個硅原子跟4個氧原子結(jié)合，同時每個氧個氧原子結(jié)合，同時每個氧原子跟兩個硅原子結(jié)合。實(shí)際上原子跟兩個硅原子結(jié)合。實(shí)際上，二氧化硅晶體是由硅原子和，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按氧原子按1 ：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。它的熔點(diǎn)。它的熔點(diǎn)（1723）沸點(diǎn)（）沸點(diǎn)（2230）高，硬度大，不導(dǎo)電，難溶于一些）高，硬度大，不導(dǎo)電，難溶于一些常見的溶劑。常見的溶劑。第31頁/共45頁四四. .二氧化硅二氧化硅3. 化學(xué)性質(zhì)有晶體和無定形兩大類。晶體二氧化硅叫石英有晶體和無定形兩大類。晶體二氧化硅叫石英(水晶

15、水晶或瑪瑙或瑪瑙)，天然二氧化硅叫硅石。，天然二氧化硅叫硅石。酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)酸性氧化物：但是不溶于水，也不與水反應(yīng)與堿性氧化物化合：SiO2+CaO CaSiO3SiO2+Na2O Na2SiO3高溫高溫高溫高溫與堿反應(yīng)：SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O 注意：盛堿溶液的試劑瓶一般用橡膠塞，不能用玻璃塞。為什么？第32頁/共45頁四四. .二氧化硅二氧化硅(2)與HF反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4+2H2O（用于雕刻玻璃）（用于雕刻玻璃）注意：一般用塑料試劑瓶盛氫氟酸，不能用玻璃試劑瓶。為什么？(3)弱氧化性：SiO2 + 2C Si + 2CO高溫高

16、溫高溫*(4)與Na2CO3等反應(yīng)： SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2第33頁/共45頁試劑試劑二氧化硅二氧化硅氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液硝酸銀晶體硝酸銀晶體 氫氟酸氫氟酸濃硫酸濃硫酸 氯水氯水試劑瓶試劑瓶細(xì)口磨口塞細(xì)口磨口塞廣口瓶廣口瓶棕色細(xì)口磨口塞棕色細(xì)口磨口塞細(xì)口橡皮塞細(xì)口橡皮塞棕色廣口瓶棕色廣口瓶細(xì)口塑料瓶細(xì)口塑料瓶 1 1、實(shí)驗室有六種試劑，根據(jù)它們各自的性、實(shí)驗室有六種試劑，根據(jù)它們各自的性質(zhì)，必須選擇適當(dāng)?shù)脑噭┢渴⒎?，請在對?yīng)的各質(zhì)，必須選擇適當(dāng)?shù)脑噭┢渴⒎?，請在對?yīng)的各種試劑瓶和所裝試劑之間進(jìn)行連線。種試劑

17、瓶和所裝試劑之間進(jìn)行連線。第34頁/共45頁C3、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進(jìn)、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進(jìn)行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是（行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是（ ）A燒堿燒堿 B純堿純堿 C氫氟酸氫氟酸 D鹽酸鹽酸C第35頁/共45頁五五. .硅酸（硅酸（H H2 2SiOSiO3 3） H2SiO3是SiO2的對應(yīng)水化物（ SiO2 是H2SiO3的酸酐），是一種不溶性酸，是一種白色固體，其酸性比H2CO3還弱。1.制法可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)：現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論化學(xué)化學(xué)方程方程式式滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色

18、，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生 a、Na2SiO3溶液呈堿性，b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸。Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3第36頁/共45頁 用H2CO3可制得H2SiO3 ，可證明H2SiO3 的酸性比H2CO3 。SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3SiO32- + 2H+ = H2SiO3寫出硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的離子方程式寫出硅酸鈉溶液通入二氧化碳的化學(xué)方程式和離子方程式寫出硅酸鈉溶液通入二氧化碳的化學(xué)方程式和離子方程式弱弱第37頁/共45頁2.酸性太弱 只能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng) H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O3.不穩(wěn)定（比H2CO3穩(wěn)定），受熱易分解 H2SiO3 = H2O + SiO2第38頁/共45頁3、硅酸鈉（Na2SiO3），俗名叫泡花堿，白色固體，易溶 于水，其水溶液俗名叫水玻璃。2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定1、由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱。六、硅酸鹽 水玻璃是無色粘稠的液體，不能燃燒，不易被腐蝕，熱穩(wěn)定性強(qiáng)?？捎米鞣试硖盍?，木材、織物的防腐劑和防火劑，建筑、紙張的黏膠劑。第39頁/共45頁（2