无机非金属材料的.ppt

无机非金属材料的主角 ----碳和硅 一、碳 碳的单质 ：单质碳存在的形式有金刚石、石墨、足球烯等（互为同素异形体）。 金刚石：原子晶体，每个C与4个C相连形成的四面体结构 熔点高，硬度大 石墨： 混合晶体，在每一层，每个C与3个C相连，而在层与层之间是通过分子间作用力相连接的，它兼有原子晶体（熔点高于金刚石）、分子晶体（质地软）和金属晶体（能导电）等晶体的性质。 足球烯：足球烯也称C60，它有确定的组成， 60个碳原子构成像足球一样的32面体，包括20个六边形，12个五边形。C60在室温下为紫红色固 态分子晶体，有微弱荧光。常态下不导电 碳的化学性质 ①与O2： a 氧气足量时 C+O2==点燃CO2 b氧气不足时 2C+O2点燃==2CO ②与氧化物（如CuO） C+2CuO==(高温）2Cu+CO2↑ ③与氧化强酸（如浓硫酸） C+2H2SO4（浓）==（加热）CO2↑+2SO2↑+H2O 碳的氧化物 CO、CO2的比较 a.CO ① CO是一种无色、有毒气体 在高温下具有强氧化性，能与大多数金属氧化 物反映，还原Fe2O3，CuO的化学方程式为 Fe2O3+CO==(高温）2Fe+3CO2 CO+CuO ==(高温）Cu+CO2 b.CO2 ①CO2是一种无色、无味的气体，主要来源 含碳燃料的燃烧。过量排放会造成温室效应 ②化学性质:酸性氧化物的通性。 a：与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变成红色 CO2+H2O = H2CO3 H2CO3又是一种不稳定的酸，易分解重新释放出CO2 H2CO3＝CO2↑＋H2O b.CO2与碱反应生成相应的盐和水： 碱足量是生成碳酸盐和水 例：CO2＋Ba(OH)2 = BaCO3↓＋H2O CO2足量是生成酸式盐 例：2CO2＋Ca(OH)2 = Ca(HCO3)2 c.CO2可使澄清的石灰水变浑浊，此反应 常用于检验CO-2的存在：  CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓＋H2O d.与碱性氧化物反应生成相应的盐： CO2＋Na2O = Na2CO3 e.与部分盐反应 能与部分弱酸盐反应，如碳酸盐。次氯酸盐、偏铝酸盐、苯酚盐、硅酸盐等。 ★ 注意：CO2不能与强酸盐反应 CO2和SO2的比较 A．相似性 ①．通常情况下，SO2、CO2都是无色气体。 ②．SO2和CO2都是酸性氧化物，溶解于水均能形成不稳定的二元酸，SO2+H2O===H2SO3 CO2+H2O===H2CO3 ③．能与Ca(OH)2溶液反应，少量时分别生成难溶于水的CaCO3和CaSO3；过量时分别生成易溶于水的Ca(HCO3)2和Ca(HSO3)2，所以不能用澄清石灰水鉴别它们。 ④．实验室收集SO2和CO2都用向上排空气 法，都不能用排水法。 ⑤.SO2和CO2都是非电解质。 ⑥.SO2和CO2都有一定的弱氧化性。SO2+2H2S===3S↓+2H2O B、差异性： 1.从结构上看，SO2是极性分子，而CO2是非极性分子。 2.空气中SO2含量较高会形成酸雨，CO2排放量过多会产生温室效应。 3.SO2和CO2在水中的溶解性差别很大。在通常情况下，1体积水中能溶解40体积的SO2，1体积水中只能溶解1体积CO2。 4.SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2不具有漂白性。因此可利用这一特性鉴别SO2和CO2。 5.SO2能和溴水反应：SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,使溴水褪色；CO2不能和溴水反应，也不能使溴水褪色。实验室通常用溴水来检验SO2的还原性，或用溴水鉴别SO2和CO2 C、SO2和CO2的相互鉴别 1.鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需要加热观察能否再复原。 2.鉴别CO2气体的常用方法是用澄清的石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。适量：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 过量：CO2+H2O+CaCO3===Ca(HCO3)2 3.当混有CO2时不会影响SO2的鉴别，当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。 4.除去CO2中的SO2常用的方法：是使混合气体先通过足量的溴水或酸性KMnO4溶液吸收SO2，再通过品红溶液检验SO2是否被除尽。 三、碳酸和碳酸盐 1，不稳定性 碳酸不稳定，在摇晃或加热时分解为CO2和H2O， 方程式为：H2CO3===H2O+CO2↑ 2，与其他酸的酸性比较 H2SO3HF CH