高中化學必修一硅及其化合物

1、高中化學必修一硅及其化合物復習重點1 .了解C,Si元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。2 . 了解C,Si元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3 .重點物質(zhì)：碳、硅、 CO2、SiO2。、硅酸、硅酸鹽、無機非金屬材料知識梳理一、碳族元素成員： 位于 族,在元素周期表中的位置(周期、族、原子序數(shù))r表示方法：原子結構示意圖、電子式原子結構I相同點：最外層電子數(shù)相同，都是 _個比較1-不同點：電子層數(shù)不同A(相似性：得失電子，易形成共價鍵，難形成離子鍵，最高正價為 最低價為。主要性質(zhì)遞變性：隨原子序數(shù)遞增，元素金屬性 ，非金屬性 ;氫化物穩(wěn)定性1 (CH4可燃，SiH4易自燃)；最高價氧

2、化物對應水化物酸性 ,堿性, Ge(OH)4呈兩性。碳族元素的金屬性比同周期氮族元素 ,且自上而下由非金屬性向金屬性遞變比氮族更為明 顯。1、碳族元素的主要特征(1) C是非金屬，Si貌似金屬，但大多數(shù)情況下顯示非金屬性，Ge的金屬性比非金屬性強，Sn、Pb都是金屬。(2) 碳族主要化合價是 ,除Pb的必價化合物穩(wěn)定外，其他元素的 價 化合物穩(wěn)定。(3) 金剛石、石墨、 C60互為,金剛石的硬度最大。(4) 元素是形成化合物種類最多的元素。(5)在所有非金屬元素形成的氣態(tài)氫化物中， 含氫量最大(25%)。(6)硅在地殼中的含量僅次于氧，是良好的半導體材料。2、碳族元素單質(zhì)的重要性質(zhì)CSiGeS

3、nPb金剛石石墨晶體硅顏色銀灰色銀白色監(jiān)白色狀態(tài)者B是體密度g/cm 33.512.252.345.357.2811.34熔沸點較高，無明顯規(guī)律導電性不導電導體半導體半導體導體導體二、碳及其化合物1、單質(zhì)(1)同素異形體金剛石： 構型、空間網(wǎng)狀結構的晶體。無色透明，熔沸點高，硬度大，難溶于溶 齊IJ,不導電。用途：鉆具、裝飾品。 石墨：平面層狀正六邊形結構，層間以范德華力結合。熔點很高，質(zhì)軟，有滑膩感，電的良導 體。用途：潤滑劑、電極、鉛筆芯、耐火材料。 C60:形似足球，俗稱“足球烯”，是分子晶體。無定形碳：木炭、活性炭(有吸附性)等，實際是石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)組成。(2)化學性質(zhì)氧化性

4、：還原性：(與。2、濃 H2SO4、CuO、H2O)2-氣態(tài)氫化物CH43、一氧化碳CO(1)物理性質(zhì)： 色 味的氣體，溶于水，有劇毒(與血紅蛋白作用)(2)化學性質(zhì)：高溫下表現(xiàn)出強還原性(與。2、Fe2O3、CuO)、4、二氧化碳CO2(1)結構：電子式為 ,結構式為 ,空間構型為 型。屬于由鍵構成的 分子，固態(tài)時為 晶體。(2)物理性質(zhì)： 色 味的氣體，溶于水，干冰能升華。(3)化學性質(zhì)： 弱氧化性 (Mg、C)具有酸性氧化物的性質(zhì)( 等0、NaOH、Ca(OH”、CaCO3、Ca(ClO)2)(4)制法工業(yè)制法： 實驗室制法：5、碳酸 H2CO3結構,二元弱酸，不穩(wěn)定，易分解，具有酸的通

5、性。在化學方程式中寫成 CO2和H2。的形式，只有作為水解產(chǎn)物時寫成H2CO3的分子式。6、碳酸鹽(正鹽、酸式鹽)(1)溶解性正鹽溶解度比較酸式鹽/、Na+、NH4+可溶可溶其它難溶可溶思考將CO2通入飽和Na2CO3溶液中，可以觀察到什么現(xiàn)象，寫出反應的離子方程式。(2)熱穩(wěn)定性類別穩(wěn)定性分解產(chǎn)物穩(wěn)定性變化正鹽K+、Na +高溫不分解穩(wěn)其它難溶性常溫穩(wěn)定，高溫分解金屬氧化物+CO2定酸式鹽K+、Na +加熱可分解，v 200 c正鹽+CO 2+H2O性其它Ca2+、Mg 2+等加熱可分解，v 100 c正鹽+CO 2+H2O減弱錢鹽(NH4)2CO3、NH4HCO3不穩(wěn)定，常溫已分解NH3+

6、CO2+H2O(3)相互轉(zhuǎn)化C02正鹽、生酸式鹽n or OH-7、碳化物(1) SiC,金剛砂，原子晶體。、(2) CaC2、MgC2等，極易水解。電子式為 。三、硅及其化合物1、硅 在地殼中含量僅次于氧居第 一位。在自然界中以 存在，是構成礦物和巖石的 主要成分。(1)結構類似金剛石的 晶體，構型，空間網(wǎng)狀結構。(2)物理性質(zhì)灰黑色有金屬光澤的固體，熔沸點高，硬度大，良好的半導體材料。(3)化學性質(zhì)與碳一樣，硅最外層有 4個電子。常溫下，硅的化學性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等起反應。在加熱條件下，硅能跟一些非金屬反應。常溫下： Si 2F2

7、SiF4(g) (與HF反應)Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H 233高溫下：(研細)旦十% =瘴也坐呈(易自燃)簾+ 230匹2川+舟5(4)工業(yè)制法工業(yè)生產(chǎn)粗硅:岡+ 2c其送齒+ acoT般還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，這是一個特例，可從平衡角度解釋。提純方法:0ch +22 加,鈣丹U7(5)用途：略。2、二氧化硅SiO2(1)結構：空間網(wǎng)狀結構的 晶體。1個Si原子4個。原子形成共價鍵，1個O原子同2個Si原子形成共價鍵。1mol SiO2晶體中約含 4個Si。共價鍵？構成一個最小的環(huán)需要生個原子。(2)物理性質(zhì)：也叫硅石，熔沸點高，硬度大。(3)化學性質(zhì)：二氧化硅的化學

8、性質(zhì)不活潑，不與水反應，也不與酸(氫氟酸除外)反應，但能與堿性氧化物或強堿反應生成鹽。(與CaO、NaOH、HF反應)(4)用途：光導纖維，光學儀器，玻璃原料等。3、硅酸 H2SiO3原硅酸 H4SiO4(1)結構、物理性質(zhì)：原硅酸是白色膠狀沉淀，失水變成硅酸。(2)特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成膠體。熱分解產(chǎn)物為SiO2和H2O(3)制法：思考1.設計一個實驗比較硅酸和碳酸的酸性強弱？4、硅酸鹽一般 溶于水(1)硅酸鈉可溶于水，水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿，是一種無色粘稠的液體。用途：制硅酸；粘合劑；耐火材料；防腐劑。(2)硅酸鹽硅酸、原硅酸及其縮水結合而成的各種酸所對應的鹽，統(tǒng)稱

9、硅酸鹽。硅酸鹽是構成地殼巖石的 主要成分，種類很多，結構復雜，常用氧化物的形式來表示組成。例如：硅酸鈉鎂橄欖石Na2SiO3 表示成 Na2O SQMg2SiO4 表示成 2MgO SiO2高嶺石Al2Si2O5(OH)4表示成Al2O3 2Si02 2H2。正長石KAlSi3O8表示成K20 Al2O36SQ2表示順序是：活潑金屬氧化物，較活潑金屬氧化物，二氧化硅，水。(3)粘土：主要成分屬于硅酸鹽，可用于制造水泥和陶瓷。四、硅酸鹽工業(yè)1、水泥主要原料：、 主要設備：水泥回轉(zhuǎn)窯普通水泥的主要成分：3CaO $。2、2CaO $。2、3CaO - AI2O3 性質(zhì)：具有水硬性（跟水摻和攪拌后容易凝固變硬） 加入石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥的硬化速度應用：水泥砂漿、混凝土2、玻璃主要原料：純堿、石灰石、石英 主要成分：NazSi。CaSiO3 4SiO2、Na?O CaO 6SiO2反應原理： 有色玻璃：CO2O3藍色、CU2O紅色3、陶瓷 主要原料：粘土 成分：硅酸鹽五、無機非金屬材料1、材料分為無機非金屬材料、金屬材料、高分子材料。2、無機非金屬材料分為傳統(tǒng)無機非金屬材料（硅酸鹽材料）和新型無機非金屬材料。3、新型無機非金屬材料具有以下幾個方面的特性A、承受高溫，B、強度高，C、電學/I點，D、光學特性，E、生物功能4、高溫結構陶瓷指的是一類物