单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,元素及其化合物,碳、硅及其化合物,1.把握碳、碳的氧化物、碳酸盐的性质,和用途,2.把握硅、硅的氧化物、硅酸及其盐的,构造、性质和用途,3.以碳元素为代表，了解碳族元素的性质递变规律。,复习目标,一、碳族元素,1、名称；符号；位置,2.元素性质比较,C,Si,Ge,Sn,Pb,相像性 递变性,1、最外层都有4个电子，化合价主要有+4和+2，易形成共价化合物。,2、气态氢化物的通式：RH,4,3、最高价氧化物通式:RO,2,对应的水化物通式为H,2,RO,3,或R(OH),4,原子构造,单质物性,单质化性,核电荷数增大电子层增多,原子半径增大,熔沸点降低特殊:熔点.PbSn,单质密度增大,非金属性减弱、金属性增加,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱,氢化物的稳定性减弱,3、特殊性,、碳族元素在化合物中多以价稳定，而在化合物中则以价稳定。,、锡的2价化合物应具有较强的，铅的4价化合物应具有较强的。,、铅的金属活动性比锡，其熔点比锡的。,4,铅,2,弱,高,复原性,氧化性,碳族元素特点：,1、形成化合物最多的一族,2、单质晶体类型最多的一族,分子晶体、原子晶体、金属晶体，过渡晶体,3、易形成共价化合物一族,4、半导体比较集中的一族,5、无机非金属材料比较集中的一族,1、以下关于碳族元素的表达中，正确的选项是(),A.最外层上有2个电子,B.主要化合价均为+2、+4,C.稳定化合价均为+4,D.不易形成离子化合物,随堂检测:,2、以下气态氢化物最不稳定的是(),PH3 B.H2S,C.HCl D.SiH4,BD,D,3、：复原性 Sn2+Fe2+，氧化性PbO2Cl2，试写出以下化学方程式：,氯气与锡共热：_,氯气与铅共热：_,PbO2浓盐酸共热_,能说明Sn2+复原性比Fe2+复原性强的离子方程式是_.,把棕色的PbO2投入亚硫酸溶液中充分反响，可观看到把棕色的PbO2渐渐变成白色固体物质,Sn+2Cl,2,=,=SnCl,4,Pb+Cl,2,=,=,PbCl,2,PbO,2,+4HCl=,=PbCl,2,+Cl,2,+2H,2,O,PbO,2,+H,2,SO,3,=PbSO,4,+H,2,O,Sn,2+,+2Fe,3+,=Sn,4+,+2Fe,2+,7、GBO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名试验，它是锗酸铋的简称。,假设知：在GBO中，锗处于其最高价态 在GBO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态一样，在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定构造 GBO可看作是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的简洁氧化物，且在GBO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量一样。,请填空：,1锗和铋的元素符号分别是 和 。2GBO晶体的化学式是 。3GBO晶体中所含铋氧化物的化学式是 。,Ge,Bi,Bi,2,O,3,2Bi2O33GeO2或Bi4GeO43,金刚石,石墨,C,60,同素异形体,此外,还有无定形炭.,1.碳的单质,二.碳及化合物,10928”,金刚石是一种具有正四周体向空间进展,构成彼此联结的空间网状构造的原子晶体.,金刚石的熔点3550和沸点4827都很高,硬度很大。,金刚石,金刚石与石墨晶体构造比照,120,共价键,范德华力,石墨是层状构造，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子与其它3个碳原子以共价键结合，形成平面的网状构造；在层与层之间，是以分子间作用力结合的。,石墨的熔点很高(比金刚石的还要高,沸点与金刚石一样。但由于层与层之间的分子间作用力很弱，简洁滑动，使石墨的硬度很小。,石墨,C60分子构造示意图,共价键,非极性,构造：笼状分子，固态时是分子晶体,例1、以下对碳的同素异形体：金刚石、,石墨、和C60的说法中，错误的选项是 ,A 熔点：金刚石石墨C60,B 沸点：金刚石=石墨C60,C 在确定条件下与O2反响生成CO2,D 在确定条件下它们可能相互转化,A,碳及其化合物的转化关系,C,CO,2,Na,2,CO,3,NaHCO,3,CO,CaCO,3,Ca(HCO,3,),2,O,2,、HNO,3,等,O,2,、SiO,2,等,Mg,NaOH、Na,2,O,2,等,C,Ca(OH),2,O,2,等,SiO,2、,高温等,CO,2,+H,2,O,Ca(OH),2,或,H,+,或加热,CO,2,+H,2,O,NaOH或加热,Ca(OH),2,Ca(OH),2,H,+,Si,SiO,2,H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,CaSiO,3,SiC,SiF,4,SiH,4,11,三.硅及化合物的相互关系,12,SiCl,4,1、物理性质,一、硅,Si是,带有金属光泽的灰黑色固体,，,熔点高，,硬度大，有脆性,。硅的导电性介于导体和绝缘,体之间，是良好的_材料。,2、组成与构造,在地壳中硅的含量仅次于_，,居第_位,原子晶体:具有正四周体构造的,立体网状构造的晶体。,半导体,氧,二,位于金属与非金属分界限,原子晶体,只有化合态，无游离态,3.硅的化学性质,常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸,和强碱外，硅不跟其他物质如氧气、氯气、,硫酸、硝酸等起反响。,Si+2F,2,=SiF,4,Si+4HF=SiF,4,+2H,2,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,Si+O,2,=SiO,2,在加热条件下，能跟一些非金属反响。,Si+2Cl,2,SiCl,4,Si+2H,2,SiH,4,高温,Si+C SiC,高温,4.硅的工业制法,(1)粗硅制取,SiO,2,+2C=Si(粗)+2CO,高温,(2)粗硅提纯,Si(粗),+2Cl,2,=SiCl,4,SiCl,4,+2H,2,=Si(纯)+4HCl,高温,高温,高纯硅：半导体材料。,合金,变压器铁芯,含硅4%的钢有导磁性,耐酸设备,含硅15%左右的钢有耐酸性,5.硅的用途,10、关于硅的化学性质的表达中，正确的选项是 ,A常温时不和任何酸反响,B常温时硅与卤素单质均不反响,C单质硅比金刚石熔点低,D单质硅比碳的非金属性强,C,2023上海综合15,11、玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进展蚀刻，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是 ,A烧碱 B纯碱 C氢氟酸 D盐酸,C,1、组成与构造,在SiO2的晶体中，每个硅原子,与_个氧原子结合，每个氧原子,与_个硅原子结合，即SiO2晶,体是由Si和O按_的比例所,组成的_构造,的晶体。1mol SiO2晶体中含有,_molSiO键。,4,2,1：2,立体空间网状,4,Si,o,四.二氧化硅,2.物理性质,3.化学性质,酸性氧化物：但是不溶于水，也不与水反响,与碱性氧化物化合,：SiO,2,+CaO CaSiO,3,SiO,2,+Na,2,O Na,2,SiO,3,高温,高温,与碱反响：SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O,留意：盛碱溶液的试剂瓶一般用橡胶塞，不能用 玻璃塞。为什么？,SiO2也叫硅石，石英砂、玻璃、沙子的主要,成分也为SiO2，SiO2为坚硬的固体，纯SiO2是,无色透亮晶体，称之为水晶。,熔点高，硬度大，不溶于水为原子晶体,(2)与HF反响：SiO2+4HF=SiF4+2H2O,用于雕刻玻璃,留意：一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃,试剂瓶。,(3),弱氧化性：,SiO,2,+2C Si+2CO,高温,高温,SiO,2,+3C SiC+2CO,高温,高温,(4),与Na,2,CO,3,等反应：,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,SiO,2,+CaCO,3,CaSiO,3,+CO,2,制玻璃原理,制光导纤维、石英玻璃、石英钟表等；制造电子工业中的重要部件、光学仪器、高级工艺品、眼镜片、周密仪器、轴承、耐磨器皿等；制作装饰品。,5、SiO,2,的用途与危害：,在隧道开凿，石英粉加工等工作环境下 易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病旧称矽肺。,危害：,用途：,耐高温、耐酸性好,1、用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英，以下试剂适宜的是 ,A盐酸 B硫酸,CNaOH溶液 D.氯化钠溶液,A,2、假设把4.2g的硅和9.2g的钠同时投入适量的水中，充分反响，能收集到氢气标准状况的体积是 ,A、22.4L B、11.2L C、5.6L D、2.8L,B,五.硅酸H2SiO3,H2SiO3是SiO2的对应水化物 SiO2 是H2SiO3的酸酐，是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱，不能使紫色石蕊试液变红。,1、可溶性硅酸盐与酸反响制法,SiO,3,2-,+H,2,O+CO,2,=CO,3,2-,+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,SiO,3,2-,+2H,+,=H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,Na,2,SiO,3,+2HCl+H,2,O=2NaCl+H,4,SiO,4,H,4,SiO,4,=H,2,SiO,3,+H,2,O,白色胶状沉淀,2.酸性太弱 只能与强碱发生中和反响,H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,3.不稳定比H2CO3稳定，受热易分解,H,2,SiO,3,=H,2,O+SiO,2,硅胶,硅胶硅酸凝胶经枯燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。,硅胶多孔，吸附水分力气强，常用作试验室和袋装食品、瓶装药品等的枯燥剂，也用作催化剂的载体。,3、硅酸钠Na2SiO3，俗名叫泡花碱，白色固体，易溶 于水，其水溶液俗名叫水玻璃。,2、构造简洁，一般不溶于水，化学性质很稳定,1、由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。,六、硅酸盐,水玻璃是无色粘稠的液体，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强。可用作木材、织物的防腐剂和防火剂，建筑、纸张的黏胶剂。,2氧化物化学式法：,活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水,1盐化学式法：,如：Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3 等,4、硅酸盐组成的表示方法：,Na,2,OAl,2,O,3,3SiO,2,3H,2,O,CaO3MgO4SiO,2,Al,2,O,3,2SiO,2,2H,2,O,高岭石黏土：Al2(Si2O5)(OH)4,石 棉：,Mg,3,Ca(SiO,3,),4,沸 石：,Na,2,(Al,2,Si,3,O,10,)3H,2,O,硅酸盐工业简介,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,硅酸盐工业,玻璃,主要原料:,纯碱、石灰石、石英,主要反响,产品成分：Na,2,SiO,3,、CaSiO,3,、SiO,2,水泥,主要原料：黏土、石灰石,产品成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,陶瓷：原料黏土,高温,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,高温,高温,硅酸盐产品,水泥,玻璃,主要原料,反应条件,生产设备,主要反应,主要成分,粘土和石灰石,纯碱、石灰石、石英,高温,高温,回转窑,玻璃熔炉,简洁的物理,化学变化,CaCO,3,+SiO,2,=,CaSiO,3,+CO,2,Na,2,CO,3,+SiO,2,=,Na,2,SiO,3,+CO,2,硅酸三钙 3CaOSiO,2,硅酸二钙 2CaOSiO,2,铝酸三钙 3CaOAl,2,O,3,Na,2,SiO,3,、CaSiO,3,、SiO,2,或表示为：,Na,2,OCaO6 SiO,2,小结 水泥和玻璃两种硅酸盐产品的比较,2、无机非金属材料：,1传统无机非金属材料：主要指硅酸盐材料。,如水泥、玻璃、陶瓷等,优点：,抗腐蚀、耐高温等；,缺点：,质脆、骤冷骤热性差等。,2新形无机非金属材料：主要指高温构造陶,瓷、光导纤维等。,主要特点：,A、耐高温、强度高，如氧化铝陶瓷。,B、具有电学特性，如氧化锡陶瓷,(,集成电路半导体,),C、具有光学特性，如光导纤维光缆通迅、,医疗、信息处理等,D