碳、硅及新型无机非金属材料

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1、高三复习专题讲座－元素化合物——碳、硅及新型无机非金属材料一、本讲教学进度及主要内容第三部分元素化合物——碳、硅及新型无机非金属材料主要内容：1．构建碳、硅元素的知识网络2．掌握两种元素对应的单质，氧化物、酸及其盐的重要性质3．了解硅酸盐工业和新型无机非金属材料二、学习指导（一）构建知识网络C2H2O2H2O一方面抓住典型物质作为核心，尽可能向外发散和向内收效，甚至可扩展到相关的有机知识，另方面要区分条件的不同（如温度、用量、酸碱性等），尽量分类整理，做到有序存档。1．碳元素及其化合物的转化2．硅元素及其化合物的转化（二）典型构质的性质1．单质碳C原子间结合方式原

2、子晶体（1）同素异形体的多样性分子中所含C原子数不同分子晶体金刚石——原子晶体石墨——混合晶体（2）活性炭的重要性质和作用:多孔疏松结构→吸附力强→吸附气体或溶液里的某些有色物质。实例①去臭气——吸附水中有臭味物质（净化水）②漂白——吸附某些食物和工业产品中的色素③去毒——吸附有毒气体（如NO2、Cl2等）（用于防毒面具）（3）碳的化学性质常温：稳定;加热、高温或点燃：常表现还原性，作还原剂;一般加热时，C→CO2;高温高温时，C→CO如：C+H2OCO+H2△2C+SiO22CO+SiC+2CuO2Cu+CO2C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O想

3、一想：为什么木炭燃烧时无火焰？2．碳的氧化物CO、CO2尽管用为碳的氧化物，但是两者的物理性质，化学性质均有较大区别，可列表比较如下：COCO2物理性质无色无气味气体难溶于水无色略带酸味气体能溶于水（1：1）毒性有毒（与血红蛋白结合）无毒（大量排放会导致温室效应）化学性质①可燃性②还原性③不与碱液反应①一般不可燃烧，也不支持燃烧但Mg、Li能在CO2中燃烧点燃②弱氧化性高温2Mg+CO2C+2MgOC+CO22CO③与碱液反应类别不成盐氧化物酸性氧化物检验点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯和用清石浓H2SO4△灰水润洗过的烧杯能使清石灰水变浊但不能使品红褪色（有别于S

4、O2）实验室制法HCOOHCO↑+H2OCaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O工业制法高温水煤气法：C+H2OCO+H2高温煅烧石灰石法：CaCO3CaO+CO2↑思考下列小问题：①如何除去CO中少量CO2？②如何除去CO2中少量CO？③如何分离CO和CO2？3．比较CO2和SiO2CO2和SiO2是同主族元素形成的高价氧化物。化学性质有一定的相似性，但物理性质和某些化学性质方面却有很大差异。CO2SiO2与碱性氧化物反应酸性氧化性CCaO+CO2=CaCO3高温CaO+SiO2CaSiO3与碱液反应OH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSiO

5、2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与盐反应C6H5Ona+CO2+H2O→+NaHO3Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3高温高温2Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑(难挥发酸酐→易挥发酸酐)与碳反应△C+CO22CO高温2C+SiO2Si+2CO与H2O作用CO2+H2OH2CO3不与水化合+H2O△SiO2H2SiO3—H2O与酸反应不反应只与HF反应SiO2+4HF=SiF4↑+H2O晶体类型分子晶体原子晶体熔点低

6、(易升华)高4．Si的非寻常性（1）硅不活泼、但自然界无游离态，通常以硅酸盐形式存在（2）硅不与一般的强酸、强氧化性酸反应，但常温却下HF反应，且能置换出其中的H。Si+4HF==SiF4+2H2↑（3）碳不与碱液反应，但硅常温即可与碱液反应并放出H2，表现出与Al有相似性。Si+2NaOH+2H2O==Na2SiO3+2H2↑2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑其它固体非金属即使与碱液反应，一般也无H2产生。如3S+6NaOH==2Na2S+Na2SO3+3H2O5．碳酸正盐和酸式盐（1）溶解性：①大多正盐难溶于水（除K+、Na+、NH4+）

7、而一般酸式碳酸盐均可溶于水②同一种阳离子的盐一般：酸式盐＞正盐如Ca(HCO3)2＞CaCO3KHCO3＞K2CO3但NaHCO3＜Na2CO3想一想：为什么在饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2有晶体析出？提示：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3106g18g168g①溶剂水量减少②生成NaHCO3质量比消耗的Na2CO3质量大③同温下溶解性NaHCO3＜Na2CO3（2）与酸反应的过程及速度（同条件）H++CO32—==HCO3—HCO3—+H+==H2O+CO2↑放出气体速度：HCO3—＞CO32—（3）与碱液反应Na2CO3+NaOH→不反应

8、NaHCO