四非金属及其化合物4-1.ppt

* * 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.了解C、Si的单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2．了解常见非金属元素C、Si的单质及其化合物对环境质量的影响。 高考的考查形式有两种：①与元素及其化合物性质及其相互转化相结合；②以工业生产流程图为载体考查综合应用。2012年高考主要考查硅及其化合物的应用，如重庆理综26题，全国28题等。题型以选择题、推断题为主，难度适中。 预计2014年高考将以碳、硅新型材料为主线考查相关知识，也可能以实验设计为中心来命题。 游离态和化合态 化合态 熔点高、硬度大 硬度小，电的良导体 熔点高、硬度大 金刚石 石墨 半导体 元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 / 驾考宝典2016科目一 科目四 还原剂 酸性 立体网状 H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓ 难 干燥剂、催化剂 硅、氧和金属 水玻璃 Na2O·SiO2 CaO·3MgO·4SiO2 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 水泥回转窑 玻璃窑 碳化硅 导磁 良好的弹性 吸附剂 催化剂 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结 构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅 陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 半导体 陶瓷 具有电学特性 氧化锡 陶瓷 集成电路中的半导体 光学 材料 具有光学特性 光导 纤维 光缆通讯、医疗、照明等 生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝 陶瓷 人造骨、人造关节、接骨螺钉 (对应学生用书P52) 一、碳、硅 1．单质的存在形态、物理性质及用途 碳 硅 存在 形态 物理 性质 金刚石：石墨：灰黑色固体，有金属光泽，，有脆性 用途 用作切割刀具 用作电极、铅笔芯 材料和合金材料 2.化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 问题探究1：常温下单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质而硅没有？ 提示：硅原子的亲氧能力比碳原子更强，更容易与氧结合，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。 二、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳 CO是无色无味的有毒气体，不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的。 (1)燃烧的化学方程式为：。 (2)还原CuO的化学方程式为：。 2CO＋O22CO2 CO＋CuOCu＋CO2 2．二氧化碳和二氧化硅 二氧化碳 二氧化硅 类别 均为氧化物 结构特点 由二氧化碳分子构成 由氧原子与硅原子构成结构 物理性质 熔点和沸点低、可溶于水 坚硬难熔的固体、不溶于水 二氧化碳 二氧化硅 化学性质 与碱(如NaOH) 溶液反应 与CaO反应 与HF的反应 与Na2CO3反应 用途 制饮料、制碳酸盐 光导纤维、光学仪器、电子部件 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O CaO＋CO2==CaCO3 CaO＋SiO2CaSiO3 4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ 问题探究2：有人认为SiO2既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？ 提示：不同意，因为SiO2只与HF反应，这是SiO2的特性，与其他的酸不反应，SiO2是一种酸性氧化物。 三、硅酸和硅酸盐 1．硅酸 (1)物理性质：溶于水。 (2)化学性质： ①弱酸性——比碳酸弱 与NaOH溶液反应的化学方程式为： ， 向Na2SiO3溶液中通入少量CO2的反应方程式为 。 ②不稳定性 受热分解，化学方程式为。 (3)用途：硅胶可用作的载体等。 2．硅酸盐 (1)硅酸盐 由元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 H2SiO3H2O＋SiO2 (2)硅酸钠 硅酸钠水溶液俗称，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂 、防腐剂、耐火材料。 (3)硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为：。 问题探究3：能否依据Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？ 提示：不能。因为酸盐互化关系：强酸＋弱酸盐===强酸盐＋弱酸，仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且干态下进行，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因，因CO2为气体，及时离开反应体系，使化学反应得以向右进行。 3．无机非金属材料 (1)硅酸盐材料 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 主要设备 陶瓷窑 (2)特殊功能的含硅物质 ①具有