黑龙江省虎林市高级中学化学课件4.1 碳、硅及其化合物

(共21张PPT)
第一节 碳 硅及其化合物
基础知识回顾
一、单质碳的性质
1.同素异形体
金刚石：原子晶体
石墨：混合晶体
C60、C70：分子晶体
*(3)氧化性 C+2H2 = CH4
2.化学性质
(1)可燃性 C+O2 = CO2
点燃
2C+O2（不足）= 2CO
点燃
(2)还原性 C+2CuO = 2Cu+CO2↑
△
C+H2O=CO+H2（水煤气）
高温
4
CO2↑+4NO2↑+2H2O
C+ HNO3（浓） = .
△
高温高压
二、碳的氧化物的对比
CO CO2
物理
性质 无色无味，难溶于水，有毒 无色无味，可溶于水
化学
性质 (1)可燃性：
2CO+O2 = 2CO2
(2)还原性(高温下)：
.CO+Fe2O3= .A (炼铁)
CO+CuO＝
Cu+CO2 (1)跟水反应：
CO2+H2O H2CO3
H++HCO-3
(2)酸性氧化物：
CO2+CaO=CaCO3，
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)氧化性：CO2+C = 2CO
CO2+2Mg = 2MgO+C
△
点燃
点燃
3
△
+3CO2
2Fe
△
CO CO2
制取方法 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（实验室）
CaCO3 =
高温
CaO+CO2↑(工业)
三、碳酸盐和酸式盐的性质
1.水溶性：正盐除钾、钠、铵盐易溶于水外，其余均不溶于水；酸式盐都溶于水。
2.热稳定性：正盐大于酸式盐。
3.相互转化：正盐→酸式盐的离子反应：
CO32-+CO2+H2O = 。
酸式盐→正盐的离子反应：
HCO3-+OH- = 或加热分解。
H2O+CO32-
2HCO3-
四、硅及其化合物
1.硅的结构及性质
（1）晶体结构：正四面体型空间网状结构，原子晶体。
（2）主要性质
①物理性质：熔点高，硬度大，具有金属光泽、半导体，只能以化合态存在于自然界。
②化学性质：
在常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不易和其他物质反应。
SiCl4+2H2 = Si+4HCl
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2↑
加热条件下，能与一些物质反应。
Si+O2 = SiO2
△
③Si的制备：
SiO2+2C = Si(粗硅）+2CO↑
高温
Si+2Cl2 = 2SiCl4，
高温
高温
2.二氧化硅
（1）存在广泛存在于自然界中（沙子、石英、水晶的主要成分均是二氧化硅）。
（2）物理性质纯SiO2是无色透明的晶体，硬度大、沸点高。
SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O，
与CaO反应
SiO2+CaO = CaSiO3。
②和氢氟酸反应（腐蚀玻璃）
③在高温下，可与Na2CO3、CaCO3等碳酸盐反应。
（4）用途沙子用于建筑，石英用于制造玻璃，纯SiO2用于制造光学器材和光导纤维。
（3）化学性质
①酸性氧化物
与NaOH反应
高温
五、硅酸盐
（1）硅酸钠
大多数硅酸盐不溶于水，化学性质稳定。但硅酸钠可溶于水，其水溶液俗称“水玻璃”，可作黏合剂、防腐剂、防火剂。
普通玻璃 普通硅酸盐水泥 陶瓷
主要
原料 纯碱、石灰石、石英 石灰石、黏土、适量的石膏等 含铝、硅酸盐材料的黏土
主要
成分
及
用途 硅酸盐；各种用途的玻璃制品 硅酸盐；重要建筑材料 硅酸盐；应用于生活领域，工业、农业、航天、电子、原子能等领域
（2）硅酸盐产品
重点知识归纳
一、碳及其化合物转化关系
2.碳酸的电离平衡及跟碱的反应：
H2CO3 H++HCO-3
HCO-3 H++CO2-3
1.正盐与酸式盐相互转化：
碳酸碳酸 氢盐
盐酸性条件(H+)
碱性条件(OH-)或△(加热)
碱少时(酸过量)生成酸式盐，碱过量(酸少)生成正盐。
二、二氧化硅与二氧化碳
二氧化碳 二氧化硅
结构特点 由二氧化碳分子构成 由氧原子与硅原子
构成网状结构
物理性质 熔、沸点低、可溶于水 坚硬难熔的
固体、不溶于水
CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=
Na2SiO3+H2O
二氧化碳 二氧化硅
CO2+H2O=
H2CO3 不反应
CaO+CO2=
CaCO3
不反应 *4HF+SiO2=
SiF4↑+2H2O
用途 制饮料、制碳酸盐 光导纤维、光学仪器、电子部件
存在 空气 岩石、砂石、
水晶、硅藻土
高温
CaO+SiO2 = CaSiO3
三、硅及其化合物的特性
1.非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但Si能与HF反应。
2.非金属单质跟碱溶液反应一般无H2放出，但Si却能生成H2。
3.非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。
4.SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不能直接与H2O反应制备H2SiO3。
5.酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能与HF反应。
6.无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。
　　　
　　　(考查碳的化合物性质)向下列溶液中通入过量CO2，最终出现浑浊的是(　)
A.饱和石灰水　　
B.水玻璃
C.BaCl2溶液　　
D.氯化钙饱和溶液
B
　　　　（考查硅的化合物性质）①浓硝酸、②水、③王水、④氢氟酸、⑤氢氧化钾溶液中，能与二氧化硅起化学反应的是(　)
A.①②　　　　　　B.②④
C.④⑤　　　　　　D.③④⑤
　　　　
C