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非金属硅及其化合物

非金属硅及其化合物
非金属硅及其化合物

非金属硅及其化合物

一、存在形式

1.自然界中,硅元素仅有化合态,一般以SiO2,硅酸盐的形式存在。

2.硅及其化合物的转化形式

二、单质硅

1.硅的物理性质

硅石具有金属光泽的灰黑色固体,硬度大,熔点高,导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。

2.硅的化学性质:硅具有2个价态,+4价和-4价。

①常温下

Si+2F2=SiF4

Si+4HF=SiF4+2H2↑

Si+2NaOH+H2O=Na2SO3+2H2↑

②加热时:

Si + O2 SiO2

Si + 2H2 SiH4 硅烷(不稳定)

Si + 2Cl2SiCl4

Si +C SiC

3.硅的工业制备法

1)制取粗硅:工业上,用焦炭在电炉中还原SiO2(含有少量的杂质的粗硅)

SiO2 + 2C Si + 2CO↑

2)粗硅提纯:

①Si(粗)+ 2Cl2SiCl4

SiCl4 + 2H2 == Si(纯) + 4HCl

4.硅的用途

硅可以作为良好的半导体材料,用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料。此外,硅的合金的用途也很广泛,如,含硅4%的钢具有良好的导磁性,可用来做变压器铁芯。含硅15%左右的钢,具有良好的耐酸性,可用

来制造耐酸设备。

三、SiO2

1.物理性质

SiO2是一种坚硬,难熔的固体,不溶于水。天然的SiO2又叫做硅石。是构成岩石的成分之一。水晶,石英,玛瑙的主要成分都是SiO2。

2.化学性质

①SiO2是酸性物质,能与碱反应

SiO2 +CaO CaSiO3SiO2 + NaOH == Na2SiO3

②与HF反应SiO2 + 4HF ==SiF4↑ + H2O (腐蚀玻璃的方法)

③弱氧化性

SiO2 + 2C Si(粗) + 2CO↑

④高温下与碳酸盐的反应

Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2↑

CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO2↑

3.用途:

①SiO2是制造光导纤维的主要原料

②石英可制作石英玻璃、石英电子表、石英钟。

③水晶常用来制造电子工业上的重要部件,光学仪器,工艺品等。

④石英砂常用来制玻璃和建筑材料。

四、硅酸

硅酸是二氧化硅的相对应水合物,是一种不溶性酸,是一种白色的固体,其酸性比碳酸的还弱。

1.硅酸的制备

Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓+ 2NaCl

Na2SiO3 + CO2 + H2O == H2SiO3↓+ Na2CO3

2.化学性质

H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2 H2O

不稳定:H2SiO3SiO2 + H2O

3.水玻璃Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃。又称泡花碱。

实验室中的NaOH 溶液的试剂瓶中不用玻璃塞是因为,玻璃中含有二氧化硅,二氧化硅会与氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠又称水玻璃,具有黏性,会把会把玻璃塞与试剂瓶粘在一起。

五、无机非金属材料

1.硅酸盐的表达方法

1)化学式法

例如:硅酸钙CaCO3 硅酸钠Na2SiO3

2)氧化物法

硅酸钠Na2SiO3可用Na2O·SiO2,硅酸钙CaCO3可用Ca O·SiO2

黏土:Al2O3·2 SiO2·2H2O

石棉:CaO·3MgO·4SiO2

沸石:Na2O·Al2O3·3 SiO2·2 H2O

云母:K2O·3 Al2O3·6 SiO2·2 H2O

氧化物的排列顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水水泥的主要成分:2 CaO·SiO2,3 CaO·SiO2,3 CaO·Al2O3

玻璃:Na2O·CaO·6 SiO2

第1课时 碳、硅及其重要化合物

课时1 碳、硅及其重要化合物 一、选择题 1.下列关于C、Si两种非金属元素的说法中,正确的是() A.两者结合形成的化合物是共价化合物 B.在自然界中都能以游离态存在 C.氢化物的热稳定性比较:CH4<SiH4 D.最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 解析C、Si都是非金属元素,结合形成的化合物是共价化合物,A正确; Si元素为亲氧元素,不能以游离态存在,故B错;非金属性C>Si,故氢化物的热稳定性SiH4<CH4,故C错;SiO2既不溶于水,也不和水反应,故D 错。 答案 A 2.(2017·安徽合肥高三一次质检,2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。 下列说法正确的是() A.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐 B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂 C.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示 D.高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 解析水晶的主要成分为SiO2,其不属于硅酸盐,A项错误;水玻璃是Na2SiO3的水溶液,属于混合物,B项错误;用于制造光导纤维的是二氧化硅,用于制造太阳能电池的是高纯硅,D项错误。 答案 C 3.下列物质性质与用途对应关系正确的是() 性质用途 A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂

B 硅酸溶胶具有 吸附水分的能力 硅作半导体的材料 C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹 D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅 与氢氟酸和玻璃反应无关,C错误;焦炭具有可燃性,与焦炭还原二氧化硅无关,D错误。 答案 A 4.(2016·南通二调)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是() A.大力发展煤的气化及液化技术 B.加快石油等化石燃料的开采和使用 C.以CO2为原料生产可降解塑料 D.将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术,可以减少污染物的排放,A项正确;石油等化石燃料为不可再生能源,加快化石燃料的开采和使用,会破坏环境,加重环境污染,B项错误; 可降解塑料不会造成“白色污染”,C项正确;将秸秆转化为乙醇燃料,可以减少PM2.5的产生,D项正确。 答案 B 5.(2017·吉林大学附中月考)下列有关说法错误的是() A.氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐

硅知识点总结120919学习资料

硅知识点总结120919

硅及其化合物年月日硅元素在地壳中的含量排第二,在自然界中没有游离态的硅,只有以化合态存在的硅,常见的是二氧化硅、硅酸盐等。 硅的原子结构示意图为,硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族,硅原子最外层有4个电子,既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。 1、单质硅(Si): (1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。 (2)化学性质: ①常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。 Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ ②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 Si+O2高温SiO2 Si+2Cl2高温SiCl4 (3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 (4)硅的制备:工业上,用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。 SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑ Si(粗)+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl 2、二氧化硅(SiO2): (1)SiO2的空间结构:立体网状结构,SiO2直接由原子构成,不存在单个SiO2分子。 (2)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。 (3)化学性质:SiO2常温下化学性质很不活泼,不与水、酸反应(氢氟酸除外),能与强碱溶液、氢氟酸反应,高温条件下可以与碱性氧化物反应: ①与强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性,所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液,避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住,打不开,应用橡皮塞)。

高一化学必修一:钠及其化合物的性质

钠的性质: 1.钠在空气中缓慢氧化:4Na+O2==2Na2O (现象:银白色变暗。钠保存在石蜡油或煤油,以隔绝空气。) 2.钠受热后,与氧气剧烈反应:2Na+O2△====Na2O2 (现象:发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体) 3.钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 现象:①钠浮在水面上;②熔化为银白色小球;③在水面上四处游动;④伴有嗞嗞响声;⑤滴有酚酞的水变红色。 4.钠与酸反应(钠先与酸反应,再与水反应) 2Na + 2HCl= 2NaCl+ H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 5、钠与盐溶液反应(钠先与水反应,生成NaOH再与盐反应) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4= Na 2 SO4+Cu(OH) 2↓ 另:钠放置在空气中的变化: 1、4Na+O2==2Na2O 2、Na2O+H2O=2NaOH 3、2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O 4、Na2CO3+10H2O= Na2CO3﹒10H2O(块状) 5、Na2CO3﹒10H2O= Na2CO3+10H2O(Na2CO3为粉末)风化是化学变化 记:1、K、Na、Ca 与水反应生成碱+ H2 2、Mg与冷水反应慢,与沸水反应快 3、Zn-H前的金属与水蒸气(高温),生成金属材料氧化物+H2 4、金属与非金属单质(O2 Cl2 S)反应时, 当与Cl2生成高价:2Fe+3 Cl2△= 2Fe Cl3 当与S生成低价:Fe+ S= Fe S Fe在潮湿空气中容易生锈,在氧气中燃烧,在空气中不燃烧 Fe与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g) △=Fe3O4+4H2↑ Na2O Na2O+H2O=2 NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2↑2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2 (Na2O2遇到CO2和H2O时,先和CO2反应,再和H2O反应) Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3俗名:纯碱、苏打;NaHCO3俗名:小苏打 1、都易溶于水,NaHCO3比Na2CO3溶解度小 2、都显碱性, 3、热稳定性:Na2CO3加热不分解;2NaHCO3△= Na2CO3 + H2O + CO2↑

硅及其化合物性质的“反常”

华夏学校 高一化学知识小卡片(03) _____班姓名_________ 知识点:硅及其化合物性质的“反常”(一) 1、硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅:SiO2+__C ____________。当C过量,该反应生成SiC,化学方程式为:_________________________,其中氧化剂与还原剂的质量比为:________。 2、非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且还有H2生成。Si+__HF=______________; 3、非金属单质与碱液反应一般不放出氢气,而硅却能与强碱反应生成H2,化学方程式为:Si+__NaOH+__H2O=______________________; 4、非金属单质—般为非导体,但硅为__________; 5、虽然SiO2是硅酸的酸酐,但不能用SiO2与水反应制备硅酸,只能用可溶性硅酸盐和酸作用来制备。 Na2SiO3+__HCl=____________________; 6、非金属氧化物一般是分子晶体,而SiO2却是__________,一个Si原予跟____个O原子成键,一个O原子跟____个Si原子成键,30g SiO2中含Si-O键______mol。 知识点:硅及其化合物性质的“反常”(二): 7、酸性氧化物一般不与酸反应(除氧化还原反应外),而SiO2却能与HF反应;SiO2+__HF =_______________ 8、无机酸一般易溶于水,而原硅酸和硅酸却____溶于水; 9、因H2CO3的酸性大于H2SiO3的酸性,所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应: Na2SiO3+CO2+2H2O=__________________________; 但在高温下Na2CO3+SiO2 ___________也能发生。 10、Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,但它与玻璃的成分大不相同。硅酸钠也叫泡花碱,但它是盐不是碱。 普通玻璃成分是:_________、_________、_________,钢化玻璃的成分和普通玻璃成分______(填“相同”或“不同”),石英玻璃与玻璃成分却不同,水晶玻璃的成分是_________。 11、通常所说的某酸盐为一种 ..酸根的盐,而硅酸盐却是多种硅酸的盐的总称。大多数硅酸盐可以写成氧化物的形式:例如 硅酸钠Na2SiO3;_________ 镁橄榄石Mg2SiO4:_________

碳、硅及其化合物的化学方程式和离子方程式(精选.)

碳硅及其化合物的化学方程式和离子方程式 碳及其化合物的化学方程式和离子方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧:2C+O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧:C+O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应:C+2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应:2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热:2CuO+C2Cu+CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应:C+H2O CO+H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO 8、碳与浓硫酸共热:C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O 9、碳与浓硝酸共热:C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O 10、碳与稀硝酸共热:3C+4HNO33CO2↑+4NO ↑+2H2O 11、工业上制备粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑ 12、工业上制备金刚砂:SiO2+3C SiC+2CO↑ 13、工业上制备碳化钙:CaO+3C CaC2+CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO+O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜:CuO+CO Cu+CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应:CO+H2O CO2+H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO22MgO+C 2、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO

3、氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2Na2CO3 4、氧化钙与二氧化碳反应:CaO+CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑ 6、二氧化碳和水反应:CO 2+H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 2OH-+CO2CO32-+H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳:NaOH+CO2NaHCO3 OH-+CO2HCO3- 9、工业上生产碳铵:NH3+CO2+H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 CO32-+CO2+H2O2HCO3- 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 2Na++CO32-+CO2+H2O2NaHCO3↓13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体:2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3 2AlO2-+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+CO32-14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO3-15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3 SiO32-+CO2+H2O CO32-+H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+2CO2+2H2O H2SiO3↓+2NaHCO3 SiO32-+2CO2+2H2O2HCO3-+H2SiO3↓

化学人教版高中必修1钠及其化合物的性质 教案

钠及其化合物的性质 1. 教学重点 1.从钠原子结构特征认识钠的化学性质;2Na O 和22Na O 的对比,23Na CO 与3NaHCO 比较;碱金属元素的原子结构及物理性质比较 2.对实验现象的分析及钠的化学性质;23Na CO 与3NaHCO 的鉴别,23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题 2.难点聚焦 一.钠的性质 (1)钠的物理性质及钠跟水的反应 新切开的钠的断面是光亮的银白色,易跟氧起反应,但产物较复杂,如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等. 金属钠跟水反应生成氢气的实验,用拇指堵住试管口倒放入烧杯中,这样的操作对学生来讲,不熟练可能会使一部分空气进入试管.所以在正式做收集气体的实验之前,教师可安排学生练习几次放入试管的操作.如果操作还是有困难,可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口,放入水中后再拔去橡皮塞.本实验也可以用水槽代替烧杯,这样口径比较大,操作方便. 注意在实验时不能取用较大的钠块.这是因为钠的性质很活泼,它跟水反应时放出大量的热,甚至能使周围的水沸腾,因此钠同时也跟水蒸气反应.如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住,不能游动,放出的热不易扩散,会使氢气着火燃烧,甚至还会发生小爆炸,使生成的氢氧化钠飞溅出来. (2)钠与氧气的反应 在做钠与氧气反应的实验时,为了保证倾斜的空气能够流通,玻璃管不能太细,而且装入玻璃管中的钠粒不能太大.待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时,稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程.实验时如果没有太粗的玻璃管,也可用去底的试管代替.注意本实验中所用的钠块,应去掉其表面的氧化物,否则燃烧时会使试管壁显黑色,影响对实验现象的观察. 2.碳酸氢钠受热分解 碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些,这样受热比较均匀,分解也比较完全,澄清的石灰水变浑浊后,应将盛石灰水的试管移去,因为若通入过多的二氧化碳,会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中,使浑浊现象消失. 当实验结束时,一定要先移去装有石灰水的烧杯,再熄灭酒精灯,以防止水倒流,使试管炸裂. 3.碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应 本实验也可采用下述方法进行: 取相同式样的100 mL 细口瓶两只,各注入25 mL 1.0 moL ·L -1 HCl 溶液.再取两只气球,一只装入 1.0 g 无水碳酸钠,另一只装入1.0 g 碳酸氢钠,分别套在两只细口瓶的口上. 实验时,掀起两只气球,使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中,比较反应的剧烈程度,碳酸氢钠的反应剧烈得多,碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多. 4.焰色反应 这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的,为了能够便于观察,最好用无色火焰,所以用煤气灯较好,因煤气灯的火焰本身颜色较微弱,干扰较小.一般酒精灯火焰呈杂色,可向学生作适当说明,每做一次实验,都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净,再在火焰上灼烧至无色,才可继续做实验.做焰色反应实验时,要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧,使形成的火焰较长,焰色反应现象比较明显. 焰色反应实验也可采用下述方法进行: 在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花,蘸些酒精,在酒精灯火焰上点燃,向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液. 如无铂丝,可用无锈洁净的铁丝代替,也能得到较好的效果. 做焰色反应实验时,溶液的浓度大一些为好,浓度太小呈现的焰色很快消去,不易观察,做实验时,

2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用

2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点:硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价,而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体,但硅却为半导体。 3.在通常情况下,硅的化学性质不活泼,但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体,而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅却能够与氢氟酸反应,且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强,但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时,非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水,但其是硅酸的酸酐,因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得,只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成,如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体,通常状况下是气体,但SiO2却是立体网状结构

的原子晶体,因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应,但二氧化硅却能与氢氟酸反应,生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中,碳酸的酸性比硅酸强,因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳, SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃,但它与玻璃的成分不同,其本身是盐溶液,不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一,它伴随着人类历史发展的脚步,在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A.自然界中存在硅晶体,它是电子工业中重要的半导体材料 B.砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C.制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D.二氧化硅可制成光导纤维,也可制成光学镜片

碳硅及其化合物 讲义

碳族元素 Ⅰ.课标要求 通过实验了解硅及其化合物的主要性质,认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征:碳族元素原子最外层电子数为4,既不容易失去电子,又不容易得到电子,易形成共价键,难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大,熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价:碳族元素的主要化合价有+2,+4,其中铅+2价稳定,其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律:从上到下电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,失电子的能力增强,从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属,锡、铅是金属,硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在:自然界里碳有游离态和化合态两种;硅在地壳里无游离态,主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体:碳:金刚石、石墨、C60、C70等;硅:晶体硅,无定形硅。 3.碳 在常温下碳很稳定,只在高温下能发生反应,通常表现为还原性。

①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应:C+CO22CO;C+2CuO CO2↑+2Cu; C+H2O CO+H2O(CO、H2的混合气体叫水煤气); 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O; C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 不溶于水,有毒(CO和血红蛋白结合,使血红蛋白无法和O2结合,而使细胞缺氧引起中毒),但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性:CO+CuO CO2+Cu,CO+H2O(g)CO2+H2O 直线型(O=C=O)非极性分子,无色能溶于水,密度大于空气,可倾倒,易液化。固态CO2俗称干冰,能升华,常用于人工降雨。实验室制法:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(用于检验CO2) ②氧化性:CO 2+C2CO;2Mg+CO22MgO+C 6.碳酸盐 ①溶解性:Ca(HCO3)2>CaCO3;Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性:Na2CO3>CaCO3;碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化:碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)

碳、硅及其化合物的方程式

碳及其化合物的方程式 一、碳 1、碳在少量的氧气中燃烧:2C+O22CO 2、碳在足量的氧气中燃烧:C+O2CO2 3、碳和硫蒸气高温反应:C+2S CS2 4、碳和氧化铁在高温下反应:2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑ 5、碳粉与氧化铜共热:2CuO+C2Cu+CO2↑ 6、碳和水蒸气高温反应:C+H2O CO+H2 7、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO 8、碳与浓硫酸共热:C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O 9、碳与浓硝酸共热:C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O 10、碳与稀硝酸共热:3C+4HNO33CO2↑+4NO ↑+2H2O 11、工业上制备粗硅:SiO2+2C Si+2CO↑ 12、工业上制备金刚砂:SiO2+3C SiC+2CO↑ 13、工业上制备碳化钙:CaO+3C CaC2+CO↑ 二、一氧化碳 1、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO+O22CO2 2、一氧化碳气体和氧化铁在高温下反应:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 3、一氧化碳通过灼热的氧化铜:CuO+CO Cu+CO2 4、一氧化碳和水蒸气反应:CO+H2O CO2+H2 三、二氧化碳 1、镁在二氧化碳中燃烧:2Mg+CO22MgO+C 2、碳和二氧化碳在高温下反应:C+CO22CO 3、氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2Na2CO3

4、氧化钙与二氧化碳反应:CaO+CO2CaCO3 5、过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑ 6、二氧化碳和水反应:CO2+H2O H2CO3 7、向氢氧化钠溶液中通入少量的二氧化碳:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 2OH-+CO2CO32-+H2O 8、向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳:NaOH+CO2NaHCO3 OH-+CO2HCO3- 9、工业上生产碳铵:NH3+CO2+H2O NH4HCO3 10、向澄清石灰水中通入二氧化碳:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O 11、碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 CO32-+CO2+H2O2HCO3- 12、向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 2Na++CO32-+CO2+H2O2NaHCO3↓ 13、向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳气体:2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3 2AlO2-+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+CO32- 14、向偏铝酸钠溶液通入足量二氧化碳气体:NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3↓+HCO3- 15、向硅酸钠通入中通入少量的二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3 SiO32-+CO2+H2O CO32-+H2SiO3↓ 16、向硅酸钠通入中通入过量的二氧化碳:Na2SiO3+2CO2+2H2O H2SiO3↓+2NaHCO3 SiO32-+2CO2+2H2O2HCO3-+H2SiO3↓ 17、向碳酸钙的悬浊液通入二氧化碳气体:CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2

高中化学精讲钠及其化合物的性质

高中化学58个考点精讲 4、 钠及其化合物的性质 1. 复习重点 1.从钠原子结构特征认识钠的化学性质;2Na O 和22Na O 的对比,23Na CO 与3NaHCO 比较;碱金属元素的原子结构及物理性质比较 2.对实验现象的分析及钠的化学性质;23Na CO 与3NaHCO 的鉴别,23Na CO 和3NaHCO 之间的除杂问题 2.难点聚焦 一.钠的性质 (1)钠的物理性质及钠跟水的反应 新切开的钠的断面是光亮的银白色,易跟氧起反应,但产物较复杂,如氧化钠(Na 2O)、过氧化钠(Na 2O 2)等. 金属钠跟水反应生成氢气的实验,用拇指堵住试管口倒放入烧杯中,这样的操作对学生来讲,不熟练可能会使一部分空气进入试管.所以在正式做收集气体的实验之前,教师可安排学生练习几次放入试管的操作.如果操作还是有困难,可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口,放入水中后再拔去橡皮塞.本实验也可以用水槽代替烧杯,这样口径比较大,操作方便. 注意在实验时不能取用较大的钠块.这是因为钠的性质很活泼,它跟水反应时放出大量的热,甚至能使周围的水沸腾,因此钠同时也跟水蒸气反应.如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住,不能游动,放出的热不易扩散,会使氢气着火燃烧,甚至还会发生小爆炸,使生成的氢氧化钠飞溅出来. (2)钠与氧气的反应 在做钠与氧气反应的实验时,为了保证倾斜的空气能够流通,玻璃管不能太细,而且装入玻璃管中的钠粒不能太大.待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时,稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程.实验时如果没有太粗的玻璃管,也可用去底的试管代替.注意本实验中所用的钠块,应去掉其表面的氧化物,否则燃烧时会使试管壁显黑色,影响对实验现象的观察. 2.碳酸氢钠受热分解 碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些,这样受热比较均匀,分解也比较完全,澄清的石灰水变浑浊后,应将盛石灰水的试管移去,因为若通入过多的二氧化碳,会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中,使浑浊现象消失. 当实验结束时,一定要先移去装有石灰水的烧杯,再熄灭酒精灯,以防止水倒流,使试管炸裂. 3.碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应 本实验也可采用下述方法进行: 取相同式样的100 mL 细口瓶两只,各注入25 mL 1.0 moL ·L -1 HCl 溶液.再取两只气球,一只装入 1.0 g 无水碳酸钠,另一只装入1.0 g 碳酸氢钠,分别套在两只细口瓶的口上. 实验时,掀起两只气球,使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中,比较反应的剧烈程度,碳酸氢钠的反应剧烈得多,碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多. 4.焰色反应 这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的,为了能够便于观察,最好用无色火焰,所以用煤气灯较好,因煤气灯的火焰本身颜色较微弱,干扰较小.一般酒精灯火焰呈杂色,可向学生作适当说明,每做一次实验,都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净,再在火焰上灼烧至无色,才可继续做实验.做焰色反应实验时,要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧,使形成的火焰较长,焰色反应现象比较明显. 焰色反应实验也可采用下述方法进行: 在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花,蘸些酒精,在酒精灯火焰上点燃,向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液.

硅及其化合物教案

无机非金属材料的主角──硅教学设计(1) 教学目标: 【知识与技能】 1.了解硅元素在自然界中的存在形式; 2.知道二氧化硅的性质; 3.了解硅酸的性质及制法,了解硅酸钠的性质; 4.知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1.帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性,促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2.通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质,推出物质的用途的思维过程,建构“结构——性质——用途”学习的共同模式,。 3.本节多数内容属于了解层次,部分段落阅读自学,提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1.用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响(从传统材料到信息材料),为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界,提高科技文化素养,理解更多的现代相关科学理论与技术; 2.促进学生逐渐形成正确的科学社会观,学生认识到“科学技术是第一生产力”,关心环境,资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题,提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题: [问题]:请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么?(学生回答:硅含量仅次于氧,硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分) [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 [讲述]硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤,约占地壳质量90%以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今,在无机非金属材料中,硅一直扮演着主角的角色。 [问题]碳和硅元素结构上又和碳有什么不同?推测硅单质的性质有哪些? [学生阅读]P74中间自然段。 [回答]硅位于元素周期表ⅣA,与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样,其原子即不容易失去电子又不容易得到电子,主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢?接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 [板书]一、二氧化硅和硅酸 [投影]金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。

硅及其化合物

硅及其化合物的性质和(硅酮)应用 作者:童丹璐 【摘要】 硅及其化合物在物理性质及化学性质方面均具有其明显的特点,从而使其在电子、 汽车、电气、建筑、纤维产业直至日常生活中均具有广泛应用。本文将从硅及其化合物的性 质和应用等方面进行全面的介绍,使读者对它们有更深入的了解。 【关键词】 硅 二氧化硅 硅酸盐 硅酸 硅酮 (Silicon )的学名来自拉丁文Silex,意为燧石。地壳中硅的含量极为丰富,其 元素丰度在20%以上。居地壳元素丰度第二位。常温下硅的化学性质非常稳定, 但在自然界中它却从不以单质形式出现。自然界硅的存在形式主要是硅酸盐和二氧化硅。 硅酸盐在地壳的分布极广,其中包括云母石、长石、沸石及石榴石等矿物。而遍布地 表的粘土则是多种硅酸盐的集合体。自然界的二氧化硅通常以晶体的形态出现。 花岗岩、 正长岩、纹岩、石英岩、碧玉、红玉髓、蛋白石及燧石等的主要成分都是二氧化硅,并且 几乎所有变质岩中都混有硅石。此外,二氧化硅也是常见砂石的主要成分。 尽管硅的化合物(如硅酸盐和二氧化硅)早已为人们所熟知,但直到1823年,Berzelins 才用钾还原氧硅酸钾: Si KF K SiF K +→+6462, 得到了硅单质。是什么原因导致硅元素的提取如此困难?答案大致可分为以下两方面:其 一,天然硅酸盐具有高度化学惰性,几乎不为一般化学试剂所侵蚀;其二,这类硅酸盐的 组成与结构十分复杂,不易认识。种种原因导致对硅元素的研究迟迟未能展开。因此,严 格地说,硅化学应属于近代化学之范畴。 天然硅由28Si,29Si 及30Si 三种稳定同位素组成,它们的同位素丰度分别为:28Si 92.23%;29Si 4.67%;30Si 3.1%,平均原子量为28.086。此外,已经发现的硅同位素还有25Si 、 26Si 、27Si 、31Si 、32 Si 、33 Si 、35 Si 和36 Si 等八种放射性同位素。自然界并不存在硅的放 射性同位素,都是人工合成的。基于硅的核稳定性,天然硅平均热中子吸收截面只有0.16 靶。由于硅的这一特性,核反应堆工艺中常利用硅合金作为铀棒与保护铝罐的焊接材料, 借以增强铀棒的抗腐蚀性能。 常温下,硅单质的唯一存在形式是晶态固体,硅晶体属于立方晶系并具有金刚石型晶体 结构。这种晶体结构的特征是晶格中任一硅原子的周围都对称而等距的分布着另四个硅原 子,这是硅单质常温下存在的唯一晶型。硅单晶的颜色灰黑具有闪亮金属光泽。由于所属晶 型的牢固性及晶格中Si —Si 共价键的强度,硅晶体质地坚硬而有脆性(硅晶粒的硬度约与 普通砂粒相当)。硅晶粒在重击下容易碎裂,与金刚石的行为相近。由于结构上的原因,硅 单质的熔融与蒸发都比较困难,故相应的熔点及沸点很高。 硅同时兼有本征导体与非本征导体的性质。所谓本征导体乃指高纯硅本身,即为一种半 导体。非本征半导体是指硅材料中由于掺入外来杂质而成为半导体,即所谓“外赋”半导体。 常用的掺杂元素有B ,Ga ,Al 与In (p 型杂质)以及As ,P 与Sb (n 型杂质)。杂质浓度N (单位体积内杂原子数)与半导体导电率α=eN μ。 此处e 为电子电荷,μ为截流子迁移率。 常温下硅的化学性质极其稳定,纯硅或熔结的工业用硅可经久储存而不变质。超纯硅样 品虽经多年应用,仍能保持其闪亮,蓝灰色外观,不留刻痕,也不失去光泽。然而处于高温, 硅的性质立即变得十分活泼,它可以同空气中的氧甚至氮发生反应,生成相应的氧化物和氮 化物。当硅处于熔态时,它几乎能跟所有金属氧化物、硅酸盐以及铝酸盐发生反应,夺取这 硅

碳、硅及其化合物

碳、硅及其化合物 基础落实(一) 碳及其重要化合物 1.碳单质 (1)存在:碳单质的存在形式有金刚石、石墨、木炭、足球烯,它们互为同素异形体。 (2)结构 金刚石:正四面体空间网状结构; 石墨:平面正六边形层状结构。 (3)物理性质:金刚石熔点高、硬度大;石墨熔点高、质软,有滑腻感,是电的良导体。 (4)主要化学性质——还原性 可燃性 2C +O 2(不足)=====点燃 2CO 、C +O 2(足量)=====点燃 CO 2 与氧化 物反应 CuO :2CuO +C=====△2Cu +CO 2↑(冶炼金属) SiO 2:SiO 2+2C=====高温Si +2CO ↑(制取粗硅) H 2O :C +H 2O(g)=====高温CO +H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4: C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 浓HNO 3: C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 60载体。 2.碳的两种常见氧化物 (1)一氧化碳(CO) 无色有毒气体,难溶于水,中毒原理是CO 与血红蛋白结合,缺氧中毒。 ①可燃性:2CO +O 2=====点燃 2CO 2,淡蓝色火焰,可作燃料。 ②还原性:CO +CuO=====△Cu +CO 2,用于冶炼金属。 (还原CuO) (2)二氧化碳(CO 2) ①物理性质:CO 2是一种无色、无味的气体,能溶于水,固态CO 2俗称干冰。 ②化学性质:与H 2O 、Na 2O 、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的化学方程式分别为CO 2 +H 2O H 2CO 3、Na 2O +CO 2===Na 2CO 3、CO 2+Ca(OH)2===CaCO 3↓+H 2O 、2Mg + CO 2=====点燃 2MgO +C 。 ③CO 2的制法:用大理石与稀盐酸或稀硝酸发生反应的离子方程式:CaCO 3+2H + ===Ca 2 + +CO 2↑+H 2O 。

碳、硅及其化合物知识系统及重要化学方程式的再书写

本章知识系统及重要化学方程式的再书写 1.碳、硅及其化合物 (1)知识网络构建 (2)重要反应必练 写出下列反应的化学方程式,是离子反应的写离子方程式。 ①Si 和NaOH 溶液的反应 Si +2OH -+H 2O===SiO 2- 3+2H 2↑; ②SiO 2和NaOH 溶液的反应 SiO 2+2OH -===SiO 2- 3+H 2O ; ③SiO 2和C 的反应 SiO 2+2C=====高温 Si +2CO ↑; ④SiO 2和氢氟酸的反应 SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O ; ⑤向Na 2SiO 3溶液中通入过量CO 2气体 SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3; ⑥Mg 在CO 2中燃烧 2Mg +CO 2=====点燃 2MgO +C ; ⑦向澄清石灰水中通入少量CO 2气体 Ca 2++2OH -+CO 2===CaCO 3↓+H 2O ; ⑧向澄清石灰水中通入过量CO 2气体 OH -+CO 2===HCO - 3; ⑨除去CO 2中的CO CO +CuO=====△CO 2+Cu ; ⑩生产普通玻璃的原理 Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑、

CaCO 3+SiO 2=====高温 CaSiO 3+CO 2↑。 2.氯气及其化合物 (1)知识网络构建 (2)重要反应必练 写出下列反应的化学方程式,是离子反应的写离子方程式。 ①Cl 2和H 2O 的反应 Cl 2+H 2O H ++Cl - +HClO ; ②Cl 2和NaOH 溶液的反应 Cl 2+2OH -===Cl -+ClO -+H 2O ; ③Cl 2和石灰乳的反应 Cl 2+Ca(OH)2===Ca 2++Cl -+ClO -+H 2O ; ④把Cl 2通入到Na 2SO 3溶液中 Cl 2+SO 2-3+H 2O===SO 2-4+2H ++2Cl - ; ⑤将Cl 2和SO 2混合通入H 2O 中 SO 2+Cl 2+2H 2O===4H ++2Cl -+SO 2- 4; ⑥将Cl 2通入到氢硫酸溶液中 Cl 2+H 2S===S ↓+2H ++2Cl -; ⑦将浓盐酸和MnO 2混合加热 MnO 2+4H ++2Cl -=====△ Mn 2++Cl 2↑+2H 2O ; ⑧电解饱和食盐水 2Cl -+2H 2O=====电解Cl 2↑+H 2↑+2OH - ; ⑨将浓盐酸与漂白液混合 Cl -+ClO -+2H +===Cl 2↑+H 2O ; ⑩将浓盐酸与KClO 3溶液混合 6H ++5Cl -+ClO -3===3Cl 2↑+3H 2O ; ?向KMnO 4固体滴加浓盐酸

钠及其化合物导学案教师版

钠及其化合物 【基础梳理】 1. 钠 (1) 物理性质:色固体、硬度小、熔点(钠的熔点于水的沸点),实验室中常保存在中,使之隔绝空气和水。特别提醒:不能保存在四氯化碳和汽油中。 (2) 化学性质 ①与非金属单质反应 2Na+Cl2(现象:剧烈燃烧、白烟) 4Na+O2(现象:银白色固体变暗) 2Na+O2(现象:钠先熔化、后燃烧,产物是固体) ②与酸、水、醇反应 2Na+2HCl 2Na+2H2O(装置如下图,浮、熔、游、响、红) 2Na+2CH3CH2OH(沉、慢) (3) 钠的工业制备:2NaCl(熔融) 2. 氢氧化钠 (1) 物理性质:NaOH的俗名为、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,溶于水并放出大量的热,有吸水性;易吸收空气中的水分而。 (2) 化学性质 ①具有碱的通性 能使酸碱指示剂变色,能使石蕊试液变蓝,使酚酞试液变红。 与强酸反应:H++OH- 与酸性氧化物反应:SiO2+2OH- 与盐反应:Cu2++2OH- ②其他性质 与两性氧化物反应:Al2O3+2OH-

与金属单质反应:2Al+2OH-+2H2O 与非金属单质反应:Cl2+2OH- (3) NaOH的制取 ①土法制碱:Na CO3+Ca(OH)2 2 ②现代工业制碱:2NaCl+2H O 2 (4) NaOH在有机反应中的应用 提供碱性环境,如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化。 微课1 金属钠与可溶性盐溶液的反应产物判断 例题1 下列有关物质性质的应用正确的是( ) A. 浓硫酸有吸水性,可用于干燥氨气和二氧化硫 B. 明矾溶于水能形成胶体,可用于自来水的杀菌消毒 C. 常温下铁能被浓硝酸钝化,可用铁质容器贮运浓硝酸 D. 金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti 【答案】 C 变式1 一定条件下,将Na与O2反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸中和, 则该生成物的成分是( ) A. Na2O B. Na2O2 C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2 【答案】 C 【题组训练1】 1. 金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是,通常用掩埋。 2. 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有沉淀产生的是(填序号)。 ①MgSO 溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液【案】①④⑤4 3. 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。

硅及其化合物知识点复习

第二部分:【基本理论】替换PDF文件中的第二部分 一、碳、硅及化合物的关系网络 1、相互转化关系 2、硅的性质和制备: 物理性质:①硅在自然界中只有态,没有态。其含量在地壳中居第位,是构成矿 物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,是半导体,具有较 ......................... 高的硬度和熔点。 ........ 化学性质:硅的化学性质不活泼。 ①常温下,只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应: Si + 2F2 =SiF4 、Si + 4HF =SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O =。 ②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合:Si +O2 SiO2 制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅:SiO2 +2C。 将制得的粗硅,再与C12反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl 应用:①高纯硅可作材料;②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用: ①SiO2为晶体,是一种坚硬难熔的固体,硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH =Na2SiO3 + H2O(碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)

④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a .酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸,但二氧化硅却不能直接跟水化合,它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。 首先,让SiO 2和NaOH (或Na 2CO 3)在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠:SiO 2+2NaOH ;然后,用酸与硅酸钠作用制得硅酸:Na 2SiO 3+2HCl === 。 b .酸性氧化物一般不跟酸作用,但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应:SiO 2+4HF =SiF 4+2H 2O ④光导纤维:从高纯度的SiO 2或石英玻璃熔融体中,拉出的直径约100μm 的细丝,称为石英玻璃纤维,这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术,它将光信号在光导纤维中进行全反射传播,达到两地通信的目的。光纤通信优点:信息传输量大,原料来源广;质量轻,每千米27克;抗电磁干扰,保密性好。 4、硅酸和硅胶: ①硅酸:硅酸有多种形式,如H 4SiO 4、H 2SiO 3等。由于“H 2SiO 3”分子式最简单,习惯采用H 2SiO 3作为硅酸的代表。 ②硅酸酸性比碳酸还弱:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O =H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 ③硅胶:刚制得的硅酸是单个小分子,能溶于水,在存放过程中,它会逐渐失水聚合,形成各种多硅酸,接着就形成不溶于水,但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质,则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质,具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用,所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 5、硅酸盐: ①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,组成可用氧化物的形式表示。例如:硅酸钠Na 2SiO 3(Na 2O ·SiO 2);镁橄榄石Mg 2SiO 4(2MgO ·SiO 2);高岭石Al 2(Si 2O 5)(OH)4(A12O 3·2SiO 2·2H 2O ) 注:复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物,因此可以改写为aMxOy·bSiO 2·cH 2O 的方式(具体顺序是:碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水)。 ②硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。 ③最简单硅酸盐是硅酸钠,其水溶液俗称水玻璃...,是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂....... 。 ④云母、滑石、石棉、高岭石等,它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐:主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。

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