高三一輪復(fù)習(xí)碳硅及其化合物

高三第一輪總復(fù)習(xí)(fùxí)必修(bìxiū)1專題4第5講含硅礦物(kuàngwù)與信息材料第一頁(yè)，共41頁(yè)。1一、碳族元素(yuánsù)1、名稱(míngchēng)；符號(hào)；位置第二頁(yè)，共41頁(yè)。2

第三頁(yè)，共41頁(yè)。3一、碳族元素(yuánsù)CSiGeSnPb相似性遞變性(biànxìng)1、最外層都有4個(gè)電子(diànzǐ)，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)定性減弱第四頁(yè)，共41頁(yè)。43、特殊性⑴、碳族元素(yuánsù)在化合物中多以＿＿價(jià)穩(wěn)定，而＿＿在化合物中那么以＿＿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復(fù)原(fùyuán)性氧化(yǎnghuà)性一、碳族元素第五頁(yè)，共41頁(yè)。5碳族元素(yuánsù)特點(diǎn)：1、形成(xíngchéng)化合物最多的一族,2、單質(zhì)(dānzhì)晶體類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六頁(yè)，共41頁(yè)。61、以下(yǐxià)關(guān)于碳族元素的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是()B.主要化合價(jià)均為+2、+4C.穩(wěn)定化合價(jià)均為+4隨堂檢測(cè)(jiǎncè):2、以下氣態(tài)(qìtài)氫化物最不穩(wěn)定的是()PH3B.H2SC.HClD.SiH4BD第七頁(yè)，共41頁(yè)。73、：復(fù)原性Sn2+>Fe2+，氧化性PbO2>Cl2，試寫(xiě)出以下化學(xué)方程式：①氯氣與錫共熱：___________________②氯氣與鉛共熱：___________________③PbO2濃鹽酸(yánsuān)共熱__________________④能說(shuō)明Sn2+復(fù)原性比Fe2+復(fù)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響，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+第八頁(yè)，共41頁(yè)。8金剛石石墨(shímò)C60同素異形體第九頁(yè)，共41頁(yè)。9109o28'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)(fèidiǎn)〔4827℃〕都很高,硬度很大。金剛石金剛石與石墨(shímò)晶體結(jié)構(gòu)比照第十頁(yè)，共41頁(yè)。10------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------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(jiéhé)，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(jiéhé)的。由于同一層的碳原子以較強(qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合(jiéhé)，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(shímò)第十一頁(yè)，共41頁(yè)。11C60分子結(jié)構(gòu)(fēnzǐjiéɡòu)示意圖共價(jià)鍵非極性結(jié)構(gòu)：籠狀分子(fēnzǐ)，固態(tài)時(shí)是分子(fēnzǐ)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。第十二頁(yè)，共41頁(yè)。12判斷：以下對(duì)碳的同素異形體：金剛石、石墨、和C60的說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)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反響生成(shēnɡchénɡ)CO2D它們的熔點(diǎn)都很高C第十三頁(yè)，共41頁(yè)。13碳及其化合物的化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)記憶(jìyì)大搜索：寫(xiě)出有1、C2、CO3、CO2參與的化學(xué)方程式第十四頁(yè)，共41頁(yè)。141、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(diǎnrán)△△△△△高溫(gāowēn)第十五頁(yè)，共41頁(yè)。152、2CO+O2=2CO2

3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

點(diǎn)燃(diǎnrán)△第十六頁(yè)，共41頁(yè)。16

CO2+H2O=H2CO3

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

CO2+Na2O=Na2CO3

CO2+C=2CO

CO2+2Mg=C+2MgO｛酸性(suānxìnɡ)氧化物的通性3、△點(diǎn)燃(diǎnrán)｛氧化(yǎnghuà)性∶O∶∶C∶∶O∶∶∶CO2電子式第十七頁(yè)，共41頁(yè)。17CO2的實(shí)驗(yàn)室制法CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O原理(yuánlǐ):裝置(zhuāngzhì):除雜:塊狀固體與液體的混合物在常溫下反響制備(zhìbèi)氣體可用啟普發(fā)生器制備(zhìbèi)，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,用濃硫酸等枯燥.驗(yàn)滿:,使之變紅.檢驗(yàn):使澄清石灰水變渾濁第十八頁(yè)，共41頁(yè)。18①分類(fēnlèi)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)碳酸鹽第十九頁(yè)，共41頁(yè)。19〔2〕與酸反響——H++CO32－＝HCO3－H++HCO3－＝CO2↑+H2O思考：鑒定CO32-、HCO3-以下說(shuō)法是否正確：A、某溶液中加氯化鋇有白色沉淀(chéndiàn)，白色沉淀(chéndiàn)中加稀鹽酸有能使澄清石灰水變渾濁的氣體，那么一定有碳酸根。錯(cuò)，可能是SO32-

③化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)〔1〕熱穩(wěn)定性——正鹽＞酸式鹽＞酸第二十頁(yè)，共41頁(yè)。20B、某溶液中加氫氧化鋇有白色沉淀(chéndiàn)，白色沉淀(chéndiàn)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，那么一定有碳酸根。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(chéndiàn)，白色沉淀(chéndiàn)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，那么一定有碳酸根。該說(shuō)法對(duì)嗎?對(duì)

第二十一頁(yè)，共41頁(yè)。21〔4〕正鹽(zhènɡyán)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△第二十二頁(yè)，共41頁(yè)。222、在同溫同壓下，把5L空氣和5L二氧化碳混合(hùnhé)，并使之在高溫下與足量的焦炭反響。假設(shè)氧氣和二氧化碳最后全部轉(zhuǎn)化為一氧化碳，那么反響后氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約是〔〕A、60%B、64%C、70%D、75%1、某二價(jià)(èrjià)金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混合物與足量的鹽酸反響，消耗的H+和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為5∶3，該混合物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為()A4∶3B4∶1C2∶3D2∶1BD跟蹤(gēnzōng)訓(xùn)練第二十三頁(yè)，共41頁(yè)。233、GBO是我國(guó)研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中的著名實(shí)驗(yàn)，它是鍺酸鉍的簡(jiǎn)稱。假設(shè)知：①在GBO中，鍺處于其最高價(jià)態(tài)②在GBO中，鉍的價(jià)態(tài)與鉍跟氯形成某種共價(jià)(ɡònɡjià)氯化物時(shí)所呈的價(jià)態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)③GBO可看作是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物，且在GBO晶體的化學(xué)式中，這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請(qǐng)?zhí)羁眨骸?〕鍺和鉍的元素符號(hào)分別是和。

〔2〕GBO晶體的化學(xué)式是。

GeBi2Bi2O3?3GeO2或Bi4〔GeO4〕3第二十四頁(yè)，共41頁(yè)。244、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(tǐjī)〔y〕的關(guān)系正確的選項(xiàng)是〔〕A．B．C．D．D第二十五頁(yè)，共41頁(yè)。25⑴只有(zhǐyǒu)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(jīngtǐ)硅和無(wú)定形硅。三、硅1、晶體(jīngtǐ)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)高硬度大第二十六頁(yè)，共41頁(yè)。26硅單質(zhì)有晶體和無(wú)定形兩種，晶體硅的結(jié)構(gòu)(jiégòu)跟金剛石相似，都是具有正四面體結(jié)構(gòu)(jiégòu)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(jiégòu)的晶體。Si109o28'晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似(xiānɡsì)，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)第二十七頁(yè)，共41頁(yè)。27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(qítā)物質(zhì)〔如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等〕起反響。在加熱條件下，能跟一些非金屬反響。Si+2F2==SiF4Si+4HF=SiF4↑

+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2Cl2SiCl4Si+O2SiO2Si+CSiC高溫〔1〕常溫下能發(fā)生(fāshēng)的反響〔2〕高溫(gāowēn)下能發(fā)生的反響第二十八頁(yè)，共41頁(yè)。28109o28'SiO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)(róngdiǎn)〔1723℃〕沸點(diǎn)〔2230℃〕高，硬度大，不導(dǎo)電，難溶于一些常見(jiàn)的溶劑。第二十九頁(yè)，共41頁(yè)。292.物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水.3.化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)有晶體和無(wú)定形兩大類。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，也不與水反響與堿性氧化物化合：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+Na2ONa2SiO3高溫高溫與堿反響：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？第三十頁(yè)，共41頁(yè)。30(2)與HF反響(fǎnxiǎng)：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O〔用于雕刻(diāokè)玻璃〕注意：一般(yībān)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↑高溫高溫高溫*(4)與Na2CO3等反應(yīng)：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑第三十一頁(yè)，共41頁(yè)。31試劑二氧化硅(èryǎnghuàguī)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(zōngsè)細(xì)口磨口塞細(xì)口橡皮塞棕色(zōngsè)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(xuǎnzé)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)第三十二頁(yè)，共41頁(yè)。322、關(guān)于硅的化學(xué)性質(zhì)的表達(dá)(biǎodá)中，正確的選項(xiàng)是〔〕A．常溫時(shí)不和任何酸反響B(tài)．常溫時(shí)硅與鹵素單質(zhì)均不反響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)C3、玻璃的主要成分(chéngfèn)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第三十三頁(yè)，共41頁(yè)。33五.硅酸(ɡuīsuān)〔H2SiO3〕H2SiO3是SiO2的對(duì)應(yīng)(duìyìng)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?！扇苄怨杷猁}與酸反響(fǎnxiǎng)：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響生成不溶于水的硅酸。Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓第三十四頁(yè)，共41頁(yè)。34用H2CO3可制得H2SiO3，可證明(zhèngmíng)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響(fǎnxiǎng)的離子方程式寫(xiě)出硅酸鈉溶液通入二氧化碳的化學(xué)(huàxué)方程式和離子方程式弱第三十五頁(yè)，共41頁(yè)。352.酸性太弱只能(zhīnénɡ)與強(qiáng)堿發(fā)生中和反響H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O〔比H2CO3穩(wěn)定〕，受熱(shòurè)易分解?H2SiO3==H2O+SiO2第三十六頁(yè)，共41頁(yè)。363、硅酸鈉〔Na2SiO3〕，俗名叫泡花堿，白色(báisè)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(yībān)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(zǔchénɡ)的化合物的總稱。六、硅酸鹽