高三一輪復(fù)習(xí)-碳、硅與其化合物

高三一輪復(fù)習(xí)-碳、硅與其化合物第一頁(yè)，共40頁(yè)。

高三一輪總復(fù)習(xí)第四章非金屬及其化合物

第一講碳、硅及其重要的化合物第二頁(yè)，共40頁(yè)。一、本講教學(xué)主要內(nèi)容

1．總結(jié)碳、硅兩種元素的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

2．比較碳、硅的兩種單質(zhì)和氧化物

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析及典型例析

1、碳和硅及其重要化合物間的相互轉(zhuǎn)化第三頁(yè)，共40頁(yè)。一、碳族元素1、名稱(chēng)；符號(hào)；位置第四頁(yè)，共40頁(yè)。

第五頁(yè)，共40頁(yè)。一、碳族元素2.元素性質(zhì)比較CSiGeSnPb相似性遞變性1、最外層都有4個(gè)電子，化合價(jià)主要有+4和+2，易形成共價(jià)化合物。2、氣態(tài)氫化物的通式：RH4,3、最高價(jià)氧化物通式:RO2,對(duì)應(yīng)的水化物通式為H2RO3或R(OH)4原子結(jié)構(gòu)單質(zhì)物性單質(zhì)化性核電荷數(shù)增大電子層增多原子半徑增大熔沸點(diǎn)降低’特殊:熔點(diǎn).Pb>Sn單質(zhì)密度增大非金屬性減弱、金屬性增強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱第六頁(yè)，共40頁(yè)。3、特殊性⑴、碳族元素在化合物中多以＿＿價(jià)穩(wěn)定，而＿＿在化合物中則以＿＿價(jià)穩(wěn)定。⑵、錫的＋2價(jià)化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的＿＿＿，鉛的＋4價(jià)化合物應(yīng)具有較強(qiáng)的＿＿＿。＋4鉛＋2還原性氧化性一、碳族元素第七頁(yè)，共40頁(yè)。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(lèi)型最多的一族分子晶體、原子晶體、金屬晶體，過(guò)渡晶體3、易形成共價(jià)化合物一族4、半導(dǎo)體比較集中的一族5、無(wú)機(jī)非金屬材料比較集中的一族第八頁(yè)，共40頁(yè)。3、已知：還原性Sn2+>Fe2+，氧化性PbO2>Cl2，試寫(xiě)出下列化學(xué)方程式：①氯氣與錫共熱：___________________②氯氣與鉛共熱：___________________③PbO2濃鹽酸共熱__________________④能說(shuō)明Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)的離子方程式是_______________________.⑤把棕色的PbO2投入亞硫酸溶液中充分反應(yīng)，可觀察到把棕色的PbO2逐漸變成白色固體物質(zhì)Sn+2Cl2=▲=SnCl4Pb+Cl2=▲=

PbCl2PbO2+4HCl(濃)=▲=PbCl2+Cl2↑+2H2OPbO2+H2SO3=PbSO4+H2OSn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+第九頁(yè)，共40頁(yè)。金剛石石墨C60同素異形體二.碳1.碳的單質(zhì)第十頁(yè)，共40頁(yè)。109o28'

金剛石是一種具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，為正四面體立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金剛石的熔點(diǎn)（>3550℃）和沸點(diǎn)（4827℃）都很高,硬度很大。金剛石金剛石與石墨晶體結(jié)構(gòu)對(duì)比第十一頁(yè)，共40頁(yè)。------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------120o共價(jià)鍵范德華力

石墨是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，碳原子排成六邊形，每個(gè)碳原子與其它3個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，形成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在層與層之間，是以分子間作用力結(jié)合的。由于同一層的碳原子以較強(qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合，使石墨的熔點(diǎn)很高(比金剛石的還要高）,沸點(diǎn)與金剛石相同。但由于層與層之間的分子間作用力很弱，容易滑動(dòng)，使石墨的硬度很小。石墨第十二頁(yè)，共40頁(yè)。C60分子結(jié)構(gòu)示意圖共價(jià)鍵非極性結(jié)構(gòu)：籠狀分子，固態(tài)時(shí)是分子晶體，每個(gè)碳原子只跟相鄰的三個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，60個(gè)碳原子構(gòu)成球形，共32面體，包括12個(gè)五邊形，20個(gè)六邊形。第十三頁(yè)，共40頁(yè)。判斷：下列對(duì)碳的同素異形體：金剛石、石墨、和C60的說(shuō)法中，正確的是﹙﹚A它們都是共價(jià)化合物

B1mol金剛石和石墨都含有1molC－C鍵

C在一定條件下與O2反應(yīng)生成CO2D它們的熔點(diǎn)都很高C第十四頁(yè)，共40頁(yè)。碳及其化合物的化學(xué)性質(zhì)記憶大搜索：寫(xiě)出有1、C2、CO3、CO2參與的化學(xué)方程式第十五頁(yè)，共40頁(yè)。1、C＋O2＝CO2C＋CO2＝2CO

C＋2CuO＝2Cu＋CO2↑C＋H2O(g)=CO+H2C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑

+2H2OC+4HNO3(濃)=CO2↑

+4NO2↑

+2H2OC+SiO2=Si+CO↑點(diǎn)燃△△△△△高溫第十六頁(yè)，共40頁(yè)。2、2CO+O2=2CO2

3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

點(diǎn)燃△第十七頁(yè)，共40頁(yè)。

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3、△點(diǎn)燃氧化性∶O∶∶C∶∶O∶∶∶CO2電子式：第十八頁(yè)，共40頁(yè)。2、CO2的實(shí)驗(yàn)室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O原理:裝置:除雜:

塊狀固體與液體的混合物在常溫下反應(yīng)制備氣體可用啟普發(fā)生器制備，當(dāng)制取氣體的量不多時(shí)，也可采用簡(jiǎn)易裝置。用飽和NaHCO3溶液除HCl,用濃硫酸等干燥.驗(yàn)滿(mǎn):用燃著的木條,熄滅.或用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙,使之變紅.檢驗(yàn):使澄清石灰水變渾濁第十九頁(yè)，共40頁(yè)。①

分類(lèi)正鹽如Na2CO3、MgCO3、CaCO3

酸式鹽如NaHCO3、Ca(HCO3)2

堿式鹽：銅綠Cu2(OH)2CO3

堿式碳酸鎂Mg2(OH)2CO3②溶解性：（1）只有鉀、鈉、氨鹽可溶.（2）NaHCO3的溶解度小于Na2CO33、碳酸鹽第二十頁(yè)，共40頁(yè)。（2）與酸反應(yīng)——H++CO32－＝HCO3－

H++HCO3－＝CO2↑+H2O思考：鑒定CO32-、HCO3-

下列說(shuō)法是否正確：

A、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，則一定有碳酸根。錯(cuò)，可能是SO32-

③化學(xué)性質(zhì)（1）熱穩(wěn)定性——正鹽＞酸式鹽＞酸第二十一頁(yè)，共40頁(yè)。B、某溶液中加氫氧化鋇有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有無(wú)色無(wú)味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。該說(shuō)法對(duì)嗎?

錯(cuò)，可能是HCO3-C、某溶液中加氯化鈣有白色沉淀，白色沉淀中加稀鹽酸有無(wú)色無(wú)味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體，則一定有碳酸根。該說(shuō)法對(duì)嗎?

對(duì)

第二十二頁(yè)，共40頁(yè)。④正鹽與酸式鹽的轉(zhuǎn)化——Na2CO3-----NaHCO3BaCO3--------Ba(HCO3)2寫(xiě)出相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2OBaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2Ba(HCO3)2+2NaOH=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O△第二十三頁(yè)，共40頁(yè)。練習(xí)、將足量CO2通人KOH和Ca（OH）2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量（n）和通入CO2體積（y）的關(guān)系正確的是（）A．B．C．D．D第二十四頁(yè)，共40頁(yè)。⑴只有化合態(tài)，無(wú)游離態(tài)；在地殼中含量居第二位。⑵兩種同素異形體：晶體硅和無(wú)定形硅。三、硅1、晶體硅的結(jié)構(gòu)、存在和物性⑶主要物理性質(zhì):灰黑色、硬而脆、有金屬光澤的固體熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高硬度大第二十五頁(yè)，共40頁(yè)。硅單質(zhì)有晶體和無(wú)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。Si109o28'

晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，也是由一個(gè)硅原子與4個(gè)硅原子結(jié)合形成正四面體，許多這樣的正四面體向周?chē)臻g延伸形成空間網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。但由于硅原子半徑比碳原子半徑大，所以，其熔沸點(diǎn)要比金剛石低，硬度要比金剛石小。2、晶體結(jié)構(gòu)第二十六頁(yè)，共40頁(yè)。3.硅的化學(xué)性質(zhì)：

常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件下，能跟一些非金屬反應(yīng)。Si+2F2==SiF4Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑

Si+2Cl2SiCl4Si+O2SiO2

Si+CSiC高溫（1）常溫下能發(fā)生的反應(yīng)：（2）高溫下能發(fā)生的反應(yīng)：第二十七頁(yè)，共40頁(yè)。1.晶體結(jié)構(gòu)：109o28'SiO四.二氧化硅在二氧化硅晶體中，一個(gè)硅原子跟4個(gè)氧原子結(jié)合，同時(shí)每個(gè)氧原子跟兩個(gè)硅原子結(jié)合。實(shí)際上，二氧化硅晶體是由硅原子和氧原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。它的熔點(diǎn)（1723℃）沸點(diǎn)（2230℃）高，硬度大，不導(dǎo)電，難溶于一些常見(jiàn)的溶劑。第二十八頁(yè)，共40頁(yè)。2.物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水.3.化學(xué)性質(zhì)：有晶體和無(wú)定形兩大類(lèi)。晶體二氧化硅叫石英(水晶或瑪瑙)，天然二氧化硅叫硅石。⑴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+CaOCaSiO3

SiO2+Na2ONa2SiO3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？第二十九頁(yè)，共40頁(yè)。四.二氧化硅：(2)與HF反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（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+2CSi+2CO↑高溫*(4)與Na2CO3等反應(yīng)：

SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高溫高溫第三十頁(yè)，共40頁(yè)。試劑二氧化硅氫氧化鈉溶液硝酸銀晶體氫氟酸濃硫酸氯水試劑瓶細(xì)口磨口塞廣口瓶棕色細(xì)口磨口塞細(xì)口橡皮塞棕色廣口瓶細(xì)口塑料瓶1、實(shí)驗(yàn)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?，?qǐng)?jiān)趯?duì)應(yīng)的各種試劑瓶和所裝試劑之間進(jìn)行連線。練習(xí)第三十一頁(yè)，共40頁(yè)。1、關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的敘述中，正確的是

A．常溫時(shí)不和任何酸反應(yīng)

B．常溫時(shí)硅與鹵素單質(zhì)均不反應(yīng)

C．單質(zhì)硅比金剛石熔點(diǎn)低

D．單質(zhì)硅比碳的非金屬性強(qiáng)C2、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（）A．燒堿B．純堿C．氫氟酸D．鹽酸C練習(xí)第三十二頁(yè)，共40頁(yè)。五.硅酸（H2SiO3）

H2SiO3是SiO2的對(duì)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。第三十三頁(yè)，共40頁(yè)。1.制法——可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)：現(xiàn)象結(jié)論化學(xué)方程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(wú)色，同時(shí)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↓第三十四頁(yè)，共40頁(yè)。

用H2CO3可制得H2SiO3

，可證明H2SiO3

的酸性比H2CO3

。SiO32-+H2O+CO2==CO32-+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==Na2CO3+H2SiO3↓

SiO32-+2H+==H2SiO3↓寫(xiě)出硅酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：寫(xiě)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：弱第三十五頁(yè)，共40頁(yè)。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