《金榜题名专题二十四硅及其化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金榜题名专题二十四硅及其化合物（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五部分第五部分 常见元素的单质及其常见元素的单质及其重要化合物重要化合物 专题二十四专题二十四专题二十四专题二十四 硅及其化合物硅及其化合物硅及其化合物硅及其化合物考纲内容考纲内容常见高考题型常见高考题型1.掌握碳族元素的原子结构特点和性质递变规律。常见的碳单质及其差异；碳族元素的性质递变规律；Na2CO3和NaHCO3的主要性质与差异；碳的单质与化合物的转化关系。2.认识硅及其重要化合物的性质和用途，初步了解硅和二氧化硅的晶体结构以及与性质的关系。硅的性质与工业上制备及提纯；二氧化硅存在形式、性质和用途；硅和二氧化硅的晶体结构与性质关系。3.了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。常见的硅
2、酸盐及组成表示；水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。水泥、玻璃的特殊性质。一、碳元素及其化合物一、碳元素及其化合物1碳单质的多样性碳单质的多样性（1）碳的单质有多种形式，主要有：碳的单质有多种形式，主要有： 、 、 等；它们之间的关系是互为同素异形体。（2）碳的单质的结构：碳的单质的结构：在碳的单质中，碳原子呈平面排列的是 ，每一层上的碳原子以强的 相互作用形成 结构，层与层间是以 相结合。其中碳原子之间以强的 相互作用连接，形成空间网状结构的是 ；分子形似足球是 ，碳原子位于球的表面，呈 排列。在碳元素的同素异形体中由于 不同，碳的各种单质有着不同的性质2、广泛存在的含碳化合物、广泛存在的含
3、碳化合物（1）碳元素广泛存在于 物和 物中，所有元素中以 元素形成的化合物最多。金刚石石墨C60石墨共价键平面网状分子间作用力共价键正五边形和正六边形 金刚石C60空间结构 无机有机碳（2）重要的含碳化合物：Na2CO3和NaHCO3物理性质比较（包括用途）：化学性质对比苏打纯碱（洗涤碱） 小苏打小苏打3碳及其化合物间的转化碳及其化合物间的转化（1）自然界中溶洞与钟乳石的形成原理：溶洞与钟乳石的形成：碳酸钙被二氧化碳和水侵蚀：反应方程式为： .钟乳石的形成:含有碳酸氢钙Ca(HCO3)2的地下水沿着细小的孔隙和裂隙流入溶洞空间，随着溶洞内温度升高、压力降低，水中的碳酸氢钙Ca(HCO3)2 分
4、解生成碳酸钙CaCO3并有CO2逸出。反应方程式为： 。（2）生产和生活中碳及其化合物间的转化高炉炼铁：原料：焦炭、铁矿石、空气。其中：还原剂CO生成的方程式为： ；CO还原铁的氧化物的反应方程式： 。CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2 = CaCO3+H2O+CO2C+CO2=2COyCO+FexOy=xFe+yCO2 （3）水垢的形成：自来水中往往含有钙、镁的碳酸氢盐，水壶内壁常含有水垢，水垢的成份是 。写出形成水垢的主要化学方程式 。二、硅及其化合物二、硅及其化合物1、硅单质、硅单质（1）物理性质：硅有 和 两种。晶体硅结构类似于 ，它是带有金属光泽的灰黑色
5、固体，熔点高（1410），硬度大，有脆性，是良好的半导体。CaCO3、Mg(OH)2Ca(HCO3)2 = CaCO3+H2O+CO2, Mg(HCO3)2=MgCO3+H2O+CO2, MgCO3+H2O= Mg(OH)2;+CO2.晶体无定形金刚石（2）化学性质：常温下化学性质不活泼。常温可与F2 、 、 反应，加热条件下可与 、 等物质反应。2、二氧化硅（二氧化硅（SiO2）（1）存在：HFNaOHO2Cl2SiF42H2SiF4NaSiO32H2SiO2SiCl42CO Si。天然存在的二氧化硅称为 ，包括 和 两大类。石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是 ，具有彩色环带状或
6、层状的是 。（2）结构：二氧化硅晶体为 结构，基本单元是 ，若干个四面体通过氧原子连接，即每个Si周围结合 个O，每个O为 个四面体所共有，即每个O与 个Si相结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按 的比例所组成的 结构的晶体SiO2的 结构决定了它有良好的物理和化学性质，被广泛应用。如用作 饰物，制作实验室使用的 ，用作与信息高速公路骨架的 。（3）物理性质：熔沸点 、硬度 、 溶于水。洁净的SiO2无色透光性好。（4）化学性质：化学稳定性好、除 外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应硅石结晶形无定形水晶玛瑙立体网状SiO44两1：
7、2立体网状立体网状玛瑙 石英坩埚光导纤维高大 不HF 4、硅酸盐、硅酸盐（1）定义：硅酸盐是由硅、 的总称SiF4 2H2OCaSiO3H2O Na2SiO3玻璃木塞胶弱小 弱SiO2+H2ONa2SiO3+2H2O 凝胶干燥载体H2SiO32NaCl氧、金属元素组成的化合物 硅酸盐在自然界分布极广，它是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水（Na2SiO3、K2SiO3除外），化学性质很稳定。（2）最简单的硅酸盐：硅酸钠（Na2SiO3）硅酸钠 溶于水，其水溶液称作 或泡花碱，是制备 .和木材 剂的原料，也可作肥皂填料和黏胶剂。（3）硅酸盐组成的表示：硅酸钠Na2SiO3可表示为： ；石棉C
8、aMg3Si4O12可表示为： ；长石KAlSi3O8可表示为： ；普通玻璃的大致组成：CaNa2Si6O14可表示为： ；黏土的主要成份A12(Si2O5)(OH)4可表示为： ；（4）常用硅酸盐工业产品：玻璃、陶瓷、水泥等，它们是使用量最大的无机非金属材料。 普通玻璃是以 、 和 为原料，经 、 ， 可水玻璃硅胶防火Na2OSiO2CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2Na2OCaO6SiO2A12O32SiO22H2O混合粉粹纯碱石灰石石英 在 中熔融制得的，其制备反应为：SiO2+CaCO3 ；SiO2+Na2CO3 ；水泥是以 和 为主要原料，经研磨、混合后在 中煅烧，再
9、加入适量 ，研成细粉就得到普通水泥，水泥的主要成分：3CaOSiO2、2 CaOSiO2、3CaOAl2O3，水泥具有 性。（5）其他具有特殊功能的含硅物质：硅与碳的化合物碳化硅（SiC，俗称 ），具有金刚石结构，硬度很大，可用作砂轮、砂纸的磨料；含硅4%的硅钢具有很高的 性，主要用作变压器 ；人工合成的 是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶；人工制造的分子筛（一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐），主要用作 剂和 剂等等。黏土石灰石水泥回转窑石膏水硬 金刚砂 导磁铁芯硅橡胶吸附催化CaSiO3+CO2NaSiO3+CO2 水泥回转窑 三、碳族元素在周期表中位置、原子结构和性质三、碳族元素在周期表中位
10、置、原子结构和性质:碳族元素处于元素周期表的中间位置，获电子或失电子能力都较差，常温下，化学性质都不活泼；碳族元素正4价化合物比正二 价化合物稳定，但铅的正二价化合物比较稳定，如PbSO4 。四、硅的特殊性硅的特殊性: 五、碳酸盐性质的一般规律碳酸盐性质的一般规律: 六、碳、硅及其重要化合物间的转化关系：碳、硅及其重要化合物间的转化关系：硅的性质硅的性质硅的性质硅的性质例题例题2、（、（1）图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国，由于大气中CO2含量的剧增，大量珊瑚礁（主要成分是碳酸钙）被海水侵蚀，其原因是（用化学方程式表示）： 。（2）温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是： 。（3）
11、为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。友人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底。以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是 （ ） A、减压、升温 B、增压、升温 C、减压、降温 D、增压、降温（4）科学家研究发现，用“汽水”（一种能释放CO2的弱酸性溶液）浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质 加强呼吸作用 加强光合作用 改良碱性土壤、调节pH 加强植物蒸腾作用 A、 B、 C、 D、（5）快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是 （ ）A、使用天然气等
12、燃料 B、控制全球人口增长C、植树造林、保护森林 D、立即减少煤和石油的燃烧【解析】：【解析】：本题以二氧化碳的性质为载体，综合考查学生的环保意识，引导学生关注社会，关注未来。题目选材新颖，涉及面广，起点高，落点低，具有很强的时代性。 二氧化碳微溶于水，溶于水后回与碳酸钙反应，导致碳酸钙溶解。增大压强，降低温度会使气体的溶解度增大。碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质 植物的呼吸作用放出CO2，植物蒸腾作用与外界温度及水分有关，与CO2的浓度无关；植物的光合作用需要吸收CO2,且CO2溶于土壤的水生成碳酸，碳酸电离的H+可以改良碱性土壤、调节pH，促进植物对
13、Ca2+的吸收。所以“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。随着社会的进步，对能源的消耗也将进一步增多，所以不可能立即减少煤和石油的燃烧，使用天然气等燃料也会产生CO2，只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2，且见效快。 【答案】：【答案】：（1）CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 （2）大量燃烧煤、石油等矿物燃料 （3）D （4）B （5）C碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质碳及其化合物的性质 例题例题3、硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料 【答案】：【答案】：硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料 硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料硅及其化合物的结构和性质、无机非金属材料 请完成课时作业第249250页
