高三总复习：无机非金属材料-硅.doc

1、1 专题专题25 25 无机非金属材料无机非金属材料硅硅 讨论：对于A族元素，下列叙述中不正确的是（ ） A. SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键 B. C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C. CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D. 该族元素的主要化合价是+4和+2 答案：B 一、碳和硅单质存在及性质一、碳和硅单质存在及性质 1、在自然界中的存在： C 游离态、化合态；Si 化合态 碳有多种同素异形体：金刚石、石墨、C60等。 其中金刚石为原子晶体，其硬度最 大；石墨的熔点最高； C60为分子晶体。 2 2、物理性质、物理性质

2、3 3、化学性质、化学性质 碳常温下性质稳定，高温下能与许多物质起化学反应。 （1 1）与非金属单质（）与非金属单质（O O2 2、S S等）反应等）反应 （2 2）与氧化物反应）与氧化物反应 C + CO2 2CO；H0 C + 2CuO 2Cu + CO2 2C + SiO2 Si+ 2CO 2 3C + CaO CaC2+3 CO（了解） （3 3）与浓）与浓HNOHNO3 3、浓、浓H H2 2SOSO4 4反应反应 2H2SO4（浓）+C CO2+2SO2+2H2O C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O （4 4）高温）高温与水反应与水反应 C + H2OH2 + CO

3、硅及其化合物性质 硅的许多化学性质与碳相似，常温下较稳定，不与O2、Cl2、硫酸、硝酸等反应。加 热时，能与O2、Cl2等反应 常温下与强碱反应 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 Si + 4HF = SiF4 + 2H2 加热时，能与O2、Cl2等反应 Si + O2 SiO2 Si + 2Cl2 SiCl4 粗硅的制法： 高温下，用碳还原二氧化硅制得粗硅 SiO2 + 2C Si + 2CO 二、碳和硅的氧化物二、碳和硅的氧化物 1 1、 CO2与SiO2的性质 3 能与氢氟酸反应 ：SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O 制备玻璃反应(高温条件)

4、Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2 CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 三、碳和硅的含氧酸及其盐的性质 1、碳酸与碳酸盐 (1)溶解性：碳酸酸式盐及K +、Na+、NH 4 +的正盐易溶于水，碱金属酸式盐的溶解度 小于正盐溶解度(例外)。 (2)热稳定性：正盐酸式盐碳酸 可溶性正盐难溶性正盐 2 2、硅酸及硅酸盐材料、硅酸及硅酸盐材料 硅酸（H2SiO3）性质 (1). 它是SiO2的对应水化物，是一种白色难溶于水的固体 (2). 酸性：硅酸是不溶于水的极弱酸，酸性弱于碳酸，不能使酸碱指示剂变色。 H2SiO3 + 2NaOH= Na2SiO3 + 2H2O

5、 4 Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3 (3). 硅酸（H2SiO3）不稳定，受热易分解 H2SiO3 SiO2 + H2O 3 3、硅酸及硅酸盐材料、硅酸及硅酸盐材料 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广。 （1） 、存在：地壳岩石的主要成分 （2） 、表示方式：用金属氧化物和二氧化硅的形式来表示 Na2SiO3:Na2O .SiO 2 长石：K2O .Al 2O3 .6SiO 2 （3） 、大多数硅酸盐结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。 （Na2SiO3 、K2SiO3除 外） Na2SiO3俗称泡花碱，水溶液呈碱性，俗称水玻璃。

6、水玻璃为无色粘稠液体，是 一种矿物胶，用作粘合剂，也可用作耐火材料、防腐剂及肥皂填充剂 4 4. .传统硅酸盐工业及硅酸盐产品传统硅酸盐工业及硅酸盐产品 硅酸盐工业是指以含硅物质为原料进行高温加工处理得到硅酸盐产品的制造工 业。 主要产品有：水泥（原料黏土、石灰石、石膏） 、玻璃（原料纯碱、石灰石、石英） 、 陶瓷等。如下图： 5 5. .现代新型无机非金属材料现代新型无机非金属材料 如高温结构陶瓷、变压陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。 5 四、碳、硅及其重要化合物之间相互转化关系四、碳、硅及其重要化合物之间相互转化关系 讨论1： 【2015海南】单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路 线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题： 6 （1）能与X发生化学反应的酸是 ；由X制备Mg2Z的化学方程式 为 。 （2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为 ，Y分子的电子式为 。 （3）Z、X中共价键的类型分别是 。 答案：