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1、碳、硅及其化合物一、碳及其化合物1、单质（1）存在形式金刚石：无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。用途：钻具、装饰品。石墨：熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。用途：润滑剂、电极、铅笔芯、 耐火材料。C60：形似足球，俗称“足球烯”。 无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。（2）化学性质 常温下化学性质稳定 还原性：（与 O2、CuO 反应）2、一氧化碳 CO（1）物理性质： 色 味的气体， 溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用）（2）化学性质：高温下表现出强还原性（与 O2、Fe 2O3、CuO） 3、二氧化碳 CO2 （1）物理性质： 色 味的气
2、体， 溶于水，干冰能升华。（2）化学性质： 弱氧化性 Mg、C 具有酸性氧化物的性质（H 2O、NaOH、CaCO 3）（3）制法 工业制法： 实验室制法： 4、碳酸 H2CO3 ：二元弱酸，不稳定，易分解，具有酸的通性。二、硅及其化合物1、硅在地壳中含量仅次于氧居第 位。在自然界中以 存在，是构成矿物和岩石的主要成分。硅以 和 两种形式存在.（1）物理性质 的固体，熔沸点高，硬度大，良好的 材料。（2）化学性质与碳一样，硅最外层有 4 个电子。原子结构示意图 ，硅原子既不容易 也不容易 电子，因而性质比较 ，在其形成的化合物中，硅通常显 价。常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外
3、，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。（易自燃） 2、二氧化硅 SiO2 （1）物理性质：也叫硅石， SiO2是 溶于水的固体，熔、沸点 （“高”或“低”），硬度 （“大”或“小”）。（2）化学性质：二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。（与 CaO、NaOH、HF 反应）与氢氟酸反应方程式：，利用此反应可用 HF 的溶液来雕刻玻璃。酸性氧化物 SiO2与 CaO 反应方程式： SiO2与 NaOH 反应方程式： ；思考：实验室中盛放 NaOH 溶液的试剂瓶用 塞不用 塞，试解释其原
4、因？（3）用途：光导纤维，光学仪器，玻璃原料等。3、硅酸 H2SiO3 原硅酸 H4SiO4（1）结构、物理性质：原硅酸是白色胶状沉淀，失水变成硅酸。（2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成胶体。硅酸受热分解的反应方程式： （3）制法：思考 1.设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？4、硅酸盐 一般 溶于水（1）硅酸钠可溶于水，水溶液俗称 ，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体。用途：制硅酸；粘合剂；耐火材料；防腐剂。（2）硅酸盐硅酸、原硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐。硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。例如：硅酸钠 Na2Si
5、O3 表示成 镁橄榄石 Mg2SiO4 表示成 正长石 KAlSi3O8 表示成 表示顺序是：活泼金属氧化物，较活泼金属氧化物，二氧化硅，水。四、硅酸盐工业玻璃、陶瓷、水泥等，它们是使用量最大的无机非金属材料五、无机非金属材料1、材料分为无机非金属材料、金属材料、高分子材料。2、无机非金属材料分为传统无机非金属材料（硅酸盐材料）和新型无机非金属材料。3、新型无机非金属材料具有以下几个方面的特性A、承受高温，B、强度高，C、电学特点，D、光学特性，E、生物功能4、高温结构陶瓷指的是一类物质例如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等。这类陶瓷能经受高温，不怕氧化，耐腐蚀，耐磨损，密度小等优点。是金属
6、材料所不具有的。5、光导纤维简称光纤，是一种能高质量传导光的玻璃纤维，制取的基本原料是 SiO2，它具有通信信息量大，原料来源广，重量小，成本低，性能好，保密性强等特点。六、碳、硅及其化合物之间的相互转化关系例题解析题型一、二氧化硅的存在和性质【例题1】下列离子反应方程式书写正确的是 ( )A二氧化硅与氢氟酸反应： SiO2+4H+=Si4+2H2O B碳酸钡溶于稀硝酸：CO 32-+2H+=CO2+H 2OC二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：SiO 2+2OH-=SiO32-+H2O D把盐酸滴入硅酸钠溶液： SiO32-+2H+=H2SiO3【变式训练】熔融烧碱应选用的器皿是 （ ）A.石英坩埚
7、 B.普通玻璃坩埚 C.生铁坩埚 D.刚玉坩埚题型二、硅酸的弱酸性【例题 2】能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是 （ ）ACO 2是气体，SiO 2是固体 B高温下SiO 2与碳酸盐反应生成CO 2CCO 2溶于水形成碳酸 ， SiO2难溶于水 DCO 2通入Na 2SiO3溶液中析出硅酸沉淀【变式练习】下列关于硅酸的叙述，错误的是 （ ）A硅酸是一种很弱的酸 B硅酸可由二氧化硅与水反应制得C硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得题型三、水玻璃的性质和用途【例题3】下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 ( )A水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受
8、腐蚀 B在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质【变式训练】现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅3种白色粉末，要用一试剂鉴别它们，这种试剂最好是下列物质中的（ ）A烧碱 B.盐酸 C.水 D.硝酸银溶液例 4、化合物 A、D、F 是中学化学中常见的物质，其中 D 在常温下为气体，A 的焰色反应呈黄色，化合物 B、C、E 中含有两种相同的元素。这些化合物之间存在如下图的关系。其中A 和 B 的反应是一种重要化工生产中的主要反应之一。 (1)在 A、C、F 中含有相同的元素是 。 (2)化合物 C 的化学式是 。 (3)
9、C 的水溶液和 D 能否发生反应? ，其理由是 ，如能反应，请写出离子反应方程式 。 例 5、A、B、C、D、E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所 示。A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：（1）形成单质 A 的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。（2）B 的化学式（分子式）为_， B 和碳反应生成 A 和 E 的化学方程式是_。（3）C 的化学式（分子式）为_，D 的化学式（分子式）为_ _。例 6、几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示。试判断：（1）写出下列几种物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_，F_。（2）写出下列反应的化学方程式：BA
10、_。BE_。（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：AD_。DF_。 1下列有关硅及其化合物的叙述中，错误的是（ ）A单质硅是良好的半导体材料 B硅常温时可以和强碱反应C硅酸是挥发性酸 D二氧化硅广泛存在于自然界2近一个时期，一些无知的人挖断通讯光缆想卖其中的贵金属挣钱。结果是既没有挣到钱却破坏了通讯设施，违反了国家法律。制造通讯光缆芯的材料是（ ）A铜 B铁 C硅 D二氧化硅3下列属于新型无机非金属材料特性的是（ ）能承受高温、强度高 具有电学特性 具有光学特性 具有生物特性 可塑性好A B C D4 磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼，这是利用了这类材料 （ ）A.耐
11、高温的特性 B.电学特性 C.光学特性 D.生物功能5融化烧碱应选用的坩埚是（ ）A铁坩埚 B 玻璃坩埚 C石英坩埚 D瓷坩埚6给下列溶液中通入 CO2 气体，不可能产生沉淀的是（ ） A氯化钙和硝酸钡的混合液 B稀的水玻璃C四羟基合铝酸钠溶液 D碳酸钠饱和溶液7下列物质中，主要成分不是二氧化硅的是 ( )A金刚砂B玛瑙C水晶D石英8要除去 SiO2 中混有的少量 CaO 杂质，最适宜的试剂是 ( )A纯碱溶液B盐酸C硫酸D苛性钠溶液课后习题1. 下列物质的成分不含硅酸盐的是（ ）A石英玻璃 B陶瓷 C普通水泥 D砖瓦2. Na2OCaO6SiO2 是一种（ ）A含氧酸 B硅酸盐 C氧化物 D混合物 3. 普通玻璃可用 Na2O.CaO.6SiO2 来表示，则其中 Na2SiO3、CaSiO 3、SiO 2 的物质的量之比为：（ ）A1：1：6 B1：1：4 C2：1：6 D2：1：44. 有关硅元素的下列叙述中正确的是（ ）A硅与任何酸都不反应 B硅是构成矿物岩石的主要原料，其化合态硅几乎全部是硅石和硅酸盐C硅的性质很稳定，能以游离态存在于自然界D常温时硅不与任何物质反应5. 下列物品或设备：
