非金属元素化合物性质(氧、氮、磷、硅、硼)
非金属元素化合物性质（氧、氮、磷、硅、硼）
预习内容
1．H2O2的氧化还原性和稳定性有什么特征？怎样鉴定H2O2，该鉴定反应也可以用来鉴定哪种离子？
2．铵盐的热稳定性较差，其分解产物有什么规律？写出常见铵盐的热分解化学方程式。3．画出亚硝酸和亚硝酸根的结构式，标明其中心原子氧化数。用化学方程式说明亚硝酸及其盐的氧化还原性和稳定性有什么特征？
4．．画出亚硝酸和亚硝酸根的结构式，标明其中心原子氧化数。
5．硝酸表现氧化性时其被还原产物与哪些因素有关？举例说明。
6．总结硝酸盐的热分解规律。
7．举例说明常见正磷酸盐的存在形式，其酸碱性、溶解性如何？
8．磷酸盐、焦磷酸盐、亚磷酸盐、偏磷酸盐的鉴定方法。
9．硅酸及其盐的颜色和溶解性。
10．硼酸的酸性特征与其他酸有什么不同？怎样鉴定硼酸？
实验用品
仪器：铁架台，石棉网，烧杯，大试管，滴管，试管，表面皿，离心机，酒精灯，锥形瓶，温度计，蒸发皿。
固体药品：二氧化锰，过二硫酸钾，氯化铵，硫酸铵，重铬酸铵，硝酸钠，硝酸铜，硝酸银，氯化钙，硝酸钴，硫酸铜，硫酸镍，硫酸锰，硫酸锌，硫酸亚铁，三氯化铁，三氯化铬，硼酸，硼砂，硫粉，锌片。
液体药品：HCl（浓，6mol?L-1，2mol?L-1），H2SO4（浓，3mol?L-1，1mol?L-1），HNO3（浓，0.5mol?L-1），NaOH（40%），KI（0.1mol?L-1，0.2mol?L-），KMnO4（0.2mol?L-1，0.1mol?L-1），K2Cr2O7（0.5mol?L-1），CuSO4（0.2mol?L-1），Pb(NO3)2（0.2mol?L-1），H2O2（3％），乙醚，NaNO2（饱和，0.5mol?L-1），Na4P2O7（0.1mol?L-1），Na3PO4（0.lmol?L-1），Na2HPO4（0.1mol?L-1），NaH2PO4（0.1mol?L-1），AgNO3（0.1mol?L-1），CaCl2（0.5mol?L-1），NH3?H2O（2mol?L-1），Na2SiO3（20％），硼酸（饱和），无水乙醇，甘油，
材料：棉花，冰，pH试纸，滤纸，木条，铂丝（或镍铬丝）。
实验内容
一、H2O2的性质
1.设汁实验
用3％H2O2，0.2mol?L-1 Pb(NO3)2，0.2mol?L-1 KMnO4，3mol?L-1 H2SO4，0.2mol?L-1 KI，MnO2(s)设计一组实验，验证H2O2的分解和氧化还原性。
2.H2O2的鉴定反应
在试管中加入2mL 3％H2O2溶液，0.5mL乙醚，1mL lmol?L-1 H2SO4和3～4滴0.5mol?L-1的K2Cr2O7溶液，振荡试管，观察溶液和乙醚层的颜色有何变化
二、铵盐的热分解
在一支干燥的硬质试管中放入约1g氯化铵，将试管垂直固定、加热，并用润湿的pH 试纸横放在管口，观察试纸颜色的变化。在试管壁上部有何现象发生？解释现象，写出反应方程式。
分别用硫酸铵和重铬酸铵代替氯化铵重复以上实验，观察并比较它们的热分解产物，写出反应方程式。
根据实验结果总结铵盐热分解产物与阴离子的关系。
三、亚硝酸和亚硝酸盐
1.亚硝酸的生成和分解
将1mL 3mol?L-1 H2SO4溶液注入在冰水中冷却的1mL饱和NaNO2溶液中，观察反应情况和产物的颜色。将试管从冰水中取出，放置片刻，观察有何现象发生，写出相应的反应方程式。
2.亚硝酸的氧化性和还原性
在试管中加入l～2滴0.1mol?L-1 KI溶液，用3mol?L-1 H2SO4酸化，然后滴加0.5mol?L-1的NaNO2溶液，观察现象，写出反应方程式。
用0.1mol?L-1 KMnO4溶液代替KI溶液重复上述实验，观察溶液的颜色有何变化，写出反应方程式。
总结亚硝酸的性质。
四、硝酸和硝酸盐
1.硝酸的氧化性
①分别往两支各盛少量锌片的试管中加入1mL浓HNO3和lmL 0.5mol?L-1 HNO3溶液，观察两者反应速率和反应产物有何不同。将两滴锌与稀硝酸反应的溶液滴到一只表面皿上，再将润湿的红色石芯试纸贴于另一只表面皿凹处。向装有溶液的表面皿中加一滴40％浓碱，迅速将贴有试纸的表面皿倒扣其上并且放在热水浴上加热：观察红色石芯试纸是否变为蓝色。此法称为气室法检验NH4+。
②在试管中放入少许硫粉，加入1 mL浓HNO3，水浴加热。观察有何气体产生。冷却，检验反应产物。写出以上几个反应的方程式。
2.硝酸盐的热分解
分别试验固体硝酸钠、硝酸铜、硝酸银的热分解，观察反应的情况和产物的颜色，检验反应生成的气体，写出反应方程式。
总结硝酸盐的热分解与阳离子的关系。
五、磷酸盐的性质
1.酸碱性
①用pH试纸测定0.1mol?L-1 Na3PO4，Na2HPO4和NaH2PO4溶液的pH。
②分别往三支试管中注入0.5mL 0.1mol?L-1的Na3PO4，Na2HPO4和NaH2PO4溶液，再各滴加入适量的0.1mol?L-1 AgNO3溶液，是否有沉淀产生？试验溶液的酸碱性有无变化，解释之。写出有关的反应方程式。
2.溶解性
分别取0.1mol?L-1的Na3PO4，Na2HPO4和NaH2PO4溶液各0.5mL，加入等量的0.5mol?L-1 CaCl2溶液，观察有何现象，用pH试纸测定它们的pH。滴加2mol?L-1氨水，各有何变化？再滴加2mol?L-1盐酸，又有何变化？
比较磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙的溶解性，说明它们之间相互转化的条件，写出反应方程式。
3.配位性
取0.5mL 0.2mol?L-1的CuSO4溶液，逐滴加入0.1mol?L-1焦磷酸钠溶液，观察沉淀的生成。继续滴加焦磷酸钠溶液，沉淀是否溶解，写出相应的反应方程式。
六、硅酸与硅酸盐
1.硅酸水凝胶的生成
往2mL 20％硅酸钠溶液中滴加6mol?L-1盐酸，观察产物的颜色、状态。
2.微溶性硅酸盐的生成
在100mL的小烧杯中加入约50mL 20％的硅酸钠溶液，然后把氯化钙、硝酸钴、硫酸铜、硫酸镍、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、三氯化铁固体各一小粒投入杯内（注意各固体之间保持一定间隔），放置一段时间后观察有何现象发生。
七、硼酸及硼酸的焰色鉴定反应
1.硼酸的性质
取1 mL饱和硼酸溶液，用pH试纸测其pH。在硼酸溶液中滴入3～4滴甘油，再测溶液的pH。
该实验说明硼酸具有什么性质？
2.硼酸的鉴定反应
在蒸发皿中放入少量硼酸晶体、1mL乙醇和几滴浓硫酸。混合后点燃，观察火焰的颜色有何特征。
八、硼砂珠试验
1.硼砂珠的制备
用6mol?L-1盐酸清洗铂丝，然后将其置于氧化焰中灼烧片刻，取出再浸入酸中，如此重复数次直至铂丝在氧化焰中灼烧不产生离子特征的颜色，表示铂丝已经洗干净了。将这样处
理过的铂丝蘸上一些硼砂固体，在氧化焰中灼烧并熔融成圆珠，观察硼砂珠的颜色、状态。
2.用硼砂珠鉴定钴盐和铬盐
用烧热的硼砂珠分别沾上少量硝酸钴和三氯化铬固体，熔融之。冷却后观察硼砂珠的颜色，写出相应的反应方程式。
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：_________
碳硅及化合物
《碳和硅》复习学案 碳族元素包括（填符号和名称） 主要化合价为其中碳硅化合价稳定，铅化合价稳定。 考点一．碳单质 1.碳元素在周期表中的位置碳元素是形成化合物 种类最多的元素 2.常见的碳单质有 他们之间的关系是 3.碳单质的化学性质 常温下，碳单质很稳定，高温下能与许多物质反应。 （1）可燃性： （2）还原性 ① H 2 O ② CO 2 ③ SiO 2 ④ CuO ⑤浓H 2SO 4 ⑥浓HNO 3 考点二、碳的氧化物 1.一氧化碳CO （1）物理性质： 色味体，易与人体血红蛋白结合使其失去携氧能力而使人中毒。溶于水，因 故（能或不能）用排空气法收集。 （2）化学性质：属氧化物,不能与碱反应。能还原部分金属氧化物。
CO与Fe2O3 CO与CuO 2.二氧化碳CO2 物性：色味体，溶于水，密度空气密度。 化性： ⑴酸性氧化物 CO2通入澄清石灰水 CO2与生石灰 CO2 （能或不能）使石蕊试液变红 向一定量的NaOH溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑵与过氧化钠反应 ⑶与镁反应 ⑷向一定量的Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑸向漂白粉溶液中通入CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 HClO ⑹向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 苯酚 考点三、硅和二氧化硅 1. 硅硅元素在周期表中的位置 ①硅的存在形式：自然界中全部以___ _态存在，地壳中含量仅次于 ②硅的物性：单质硅有_____ 和_____ 两种，晶体硅是__ __色、有___
光泽，硬而脆的固体，是良好的_ ______材料 ③原了结构特点：原子结构示意图，硅原子既不容易 电子，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。 ④硅的化性： 与O2反应： 与F2反应： 与HF反应： 与NaOH反应： ⑤硅的用途：制造____ _ 、_______、硅整流器、太阳能电池等。 2. SiO2氧化物 物性：熔点，硬度 化性： ①与NaOH溶液反应： 思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞。试解释其原因？ ②与碱性氧化物反应： ③与HF酸反应： 利用此反应可用HF的溶液来玻璃。 ④制取粗硅： 用途：制造石英表中的压电材料和现代通讯材料。考点四、硅酸盐与无机非金属材料 1. 硅酸盐：成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成。 例镁橄榄石（Mg 2SiO 4 ）: ； 高岭石[Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]: ；
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↓
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
第17章 碳硅硼 习题解答
第17章碳硅硼 17-1解：CO和N2是等电体（14e），分子轨道能级图相似，分子中都有三重键：键能相近。一般条件下，两种物质都是气体，很少溶于水；熔、沸点，临界力，临界温度等一些物理性质也相似。 但CO和N2分子中三重键特点并不完全相同，N2分子中负电荷分布是对称的，而CO却是不对称的。C原子略带负电荷，再加上C的电负性比N小，因此CO比 σπ N2较易给出电子对向过渡金属原子（离子）配位，除形成-配键外，还有-反馈键形成，故生成的配合物较稳定。而N2的配位能力远不如CO，分子氮配合物远不如羰基化合物稳定。所以CO的键能虽比N2略大，但化学性质却比N2要活泼，不象N2那样“惰性”。 17—2解：实验室制备CO的方法有 ①将CO2还原CO2(g)+C(s)====2CO(g) ②将H2C2O4或和HCOOH加热分解 H2C2O4(s)=====CO(g)+CO2(g)+H2O(l) HCOOH(l)====CO(g)+H2O(l) 或用HCOONa(s)+H2SO4(l)====(l)+NaHSO4(s)HCOOH进一步分解得CO CO仅微溶于水，可用排水集气法收集。因为有毒，制备及收集过程应在通风橱内进行。 工业上用焦炭在有限的空气中燃烧或在灼热的焦炭中通入水蒸气都可以得到CO的混合气体。 CO能与许多物质进行加成反应和还原反应： （1）Ni+4CO====Ni(CO)4条件：1atm,25℃ （2）CuCl(氨水或盐酸溶液)+CO+2H2O====CuC l·C O·2H2O （3）CO+NaOH====HCOONa条件：6~10atm,473K （4）2H2+CO=====CH3OH条件：Cr2O3·ZnO，623~673K （5）CO+PdCl2+H2O====CO2+P d↓+2HCl 17-3答：（1）金属镁着火----砂子 （2）金属钠着火-----砂子 （3）黄磷着火-------水、泡沫灭火器、干冰 （4）油着火----泡沫灭火器、干冰、砂子、 （5）木器着火----以上都可以 17—4解：T=273K P=105Pa （1）100g水中，H2CO3的物质的量为170 10-3/22.4=0.00759(mol)所以H2CO3的实际浓度为0.0759mol/L；
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
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。
第17章 碳硅硼预习提纲
第十七章碳硅硼预习提纲 p区元素通性 各族元素性质由上到下的变化规律出现突变 1 第一排元素反常性：(只有2s,2p轨道) 形成配合物时，配位数最多不超过4 第一排元素单键键能小于第二排元素单键键能(kJ/mol-1) E(N-N)=159 E(O-O)=142 E(F-F)=158 E(P-P)=209 E(S-S)=264 E(Cl-Cl)=244 2 中间排元素异样性(d区插入) 事实：溴酸、高溴酸氧化性均比其它卤酸、高卤酸强。 3 最后三个元素性质缓慢地递变(镧系收缩)。 例：氯，+1，+3，+5，+7，-1，0等 惰性电子对效应：同族元素从上到下，低氧化态化 合物比高氧化态化合物稳定。 例：Si(II)
重键(双键或叁键) 硼 用sp 2或sp 3杂化轨道成键时，除了能形成一般的σ键以外，还能形成多 中心键。例如3个原子共用2个电子所成的键就叫做三中心两电子键。 17.2 碳 一、 单质 1、 同素异形体 单质碳有多种同素异形体： 金刚石：原子晶体，硬度最大，熔点最高的单质，不导电。 石墨：层状晶体 ，质软且有润滑性，有金属光泽,层向有良好的导电和导热性。 足球烯，富勒烯，C60，C70 等。 2、无定形碳 由石墨层状结构的分子碎片互相大致平行地无序堆积,而形 成的无序结构。如:焦炭、木炭、炭黑、碳纤维和玻璃碳等都是无 定形碳的主要存在形式。 3、石墨层状间充化合物 （1）导电的石墨层状间充化合物 （2）非电导的石墨层状间充化合物 二、 碳的化合物 1、 碳的氧化物 （1）一氧化碳(CO)：无色无臭有毒气体，在水中溶解度较小 ①结构 :CO(6+8=14e -)与N 2（2×7=14e -） 是等电子体, 结构相似。 ②制备： 工业 实验室制法 HCOOH CO + H 2O Ni(CO)(l)→ Ni+4CO↑ ②性质： a. 作配位体，形成羰基配合物Fe(CO)5, Ni(CO)4其中C 是配位原子。 b. 还原剂：还原性 3 Fe 2O 3 + CO = 2 Fe 3O 4 + CO 2 Fe 3O 4 + CO = 3 FeO+ CO 2 FeO + CO = Fe + CO 2 CO 还能使一些化合物中的金属离子还原。如：微量的CO 通入PdCl2溶液中， 可使溶液变黑。CO + PdCl 2 + 2H 2O = Pd ↓ + CO 2 + 2HCl 鉴定CO CO+2Ag(NH 3)2OH=2Ag ↓+(NH 4)2CO 3+2NH 3 鉴定CO CH 4 + H 2O CO + 3H 2 C + H 2O CO + H 2 650～1000℃, 10×105 Pa NiO 催化 925～1375℃ 1×105 Pa ～30×105 Pa （水蒸气转化法） （水煤气反应法） H 2C 2O 4→ CO + CO 2 + H 2O △, 浓硫酸 可燃性 2 CO + O 2 = 2 CO 2 , r H m = - 596 kJ ·mol -1
高中化学硅的性质及其化合物的转化知识点总结归纳
硅的性质及其化合物的转化知识点总结归纳 1、硅的性质及制取 （1）硅的化学性质 ①常温下能与F2、HF、强碱等反应 2F2＋Si=SiF4， Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑， Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。 ②加热下能与O2、Cl2、C等反应 （2）硅的制取 特别提醒 （1）硅与碳相似，常温下化学性质都不活泼。 （2）虽然碳比硅活泼，但碳在自然界中以游离态和化合态存在，而硅只能以化合态存在，原因是硅是亲氧元素。 2、硅及其化合物的转化关系 特别提醒 （1）因为SiO2不溶于水，因此不能用SiO2与水反应制备硅酸。 （2）制备硅酸的原理是“强酸制弱酸”，这一原理可用来设计酸性强弱比较的实验，例如证明酸性：盐酸>碳酸>硅酸。
【名师点睛】硅及其化合物转化关系题中的突破口 （1）硅、二氧化硅的结构：如硅与金刚石结构相似。 （2）硅、二氧化硅的物理性质：如硬度大，熔、沸点高。 （3）特征性质 ①与强碱溶液反应放出H2的非金属单质是硅。 ②不与H2O反应、能与氢氟酸反应(或雕刻玻璃)的酸性氧化物为SiO2。 ③难溶于水的无机酸是H2SiO3。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2017年天津理综，3)硅太阳能电池工作时，光能转化成电能，与氧化还原反应无关。 ( ) (2)(2015年江苏，8)下列转化均能一步实现:粗硅SiCl4Si。( ) (3)(2014年江苏，4)晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料。( ) (4)(2013年北京理综，6)硅太阳能电池可以将太阳能转化为热能。( ) 【答案】(1)√(2)√(3)×(4)× 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2017年江苏，3)SiO2的硬度大，可用于制造光导纤维。( ) (2)(2016年全国Ⅲ卷，7) HF能与SiO2反应，故常用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。( ) (3)(2016年江苏，9)下列转化均能一步实现:SiO2SiCl4Si。( ) (4)(2015年海南，7)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液。( )
碳硅及其化合物教学设计
(1)碳 与O 2反应 O 2(足量)： O 2(不足)： 与氧化 物反应 CuO ： (冶炼金属) SiO 2： (制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====CO ＋H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4： 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓) =====CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O) 2013届高三一轮复习碳.硅及其化合物的性质及应用 广州市第五中学 汪爱华 【考纲要求】 1．了解碳.硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用. 2．了解碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 【教学建议】 1． 用对比类比的归纳的方法对碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用的基础知识进行整 理，分成小组，采用思考讨论交流的形式，完成知识点网络的搭建。 2． 关于碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响，可从高考题中总结，让学生熟悉 热点，同时结合元素周期律和结构的理论知识帮助学生理解的基础上加深记忆。 【课时安排】 第1课时：碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用 第2课时：硅酸、硅酸盐和无机非金属材料. 【教学过程】 【知识重现1】 1．C 、Si 单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有________态又有________态。碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。 (2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。 2．碳、硅单质的化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)Si ??? 与非金属单质反应??? O 2： F 2 ：Si ＋2F 2 ===SiF 4 Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4 与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4 ↑＋2H 2 ↑ 【及时练习】 1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是 ( ) A ．碳族元素的化合物主要是共价化合物 高温 △
实验十三 硼、碳、氮、磷
实验十三硼、碳、硅、氮、磷 姓名班级试验时间 第室号位指导教师 一、实验目的 1．掌握硼酸和硼砂的重要性质，学习硼砂珠试验的方法。 2．了解可溶性硅酸盐的水解性和难溶的硅酸盐的生成与颜色 3．掌握硝酸、亚硝酸及其盐的重要性质。 4．了解磷酸盐的主要性质。 5．掌握CO32-、NH4+、NO2-、NO3-、PO43-的鉴定方法. 二、实验原理 硼酸是一元弱酸，它在水溶液中的解离不同于一般的一元弱酸。硼酸是lewis酸，能与多羟基醇发生加合反应，使溶液的酸性增强。 硼砂的水溶液因水解而呈碱性。硼砂溶液与酸反应可析出硼酸。硼砂受强热脱水熔化为玻璃体，与不同的金属的氧化物或盐类熔融生成具有不同特征颜色的偏硼酸复盐，即硼砂珠试验。 将碳酸盐溶液与盐酸反应生成的CO2通入Ba（OH）2溶液中，能使Ba（OH）2溶液变浑浊，这一方法用于鉴定CO32-。 硅酸钠水解作用明显。大多数硅酸盐难溶于水，过渡金属的硅酸盐呈现不同的颜色。 鉴定NH4+的常用的方法有两种，一是NH4+与OH-反应，生成的NH3（g）使红色石蕊试纸变蓝：二是NH4+与奈斯勒（Nessler）试剂（K2[HgI4]的碱性溶液）反应，生成红棕色沉淀。
亚硝酸极不稳定。亚硝酸盐溶液与强酸反应生成的亚硝酸分解为N2O3和H2O。N2O3又能分解为NO和NO2。 亚硝酸盐中氮的氧化值为+3，它在酸性溶液中作氧化剂，一般被还原为NO；与强氧化剂作用时则生成硝酸盐。 硝酸具有强氧化性。它与许多非金属反应，主要还原产物是NO。浓硝酸与金属反应主要生成NO2，稀硝酸与金属反应通常生成NO，活泼金属能将稀硝酸还原为NH4+。 NO2-与FeSO4溶液在HAc介质中放映生成棕色的[Fe （NO）（H2O）5]2+（简写为[Fe（NO）]2+： Fe2+ + NO2 - + 2HAc→Fe3+ + NO + H2O + 2Ac- Fe2+ + NO→[Fe（NO）]2+ NO3–与FeSO4溶液在浓H2SO4介质中反应生成棕色[Fe （NO）]2+： 3Fe2+ + NO3–+4H+→3Fe3++ NO + 2H2O Fe2+ + NO→[Fe（NO）]2+ 在试液与浓H2SO4液层界面处生成的[Fe（NO）]2+呈棕色环状。此方法用于鉴定NO3–，称为“棕色环”法。NO2 - 的存在干扰NO3–的鉴定，加入尿素并微热，可以除去NO2 - ：NO2- +CO（NH2）2 +2H+→2N2+CO2+ 3H2O 碱金属（锂除外）和铵的磷酸盐、磷酸一氢盐易溶于水，其他磷酸盐难溶于水。大多数磷酸二氢盐易溶于水。焦磷酸盐和三聚磷酸盐都具有配位作用。 PO43-与（NH4）2MoO4溶液在硝酸介质中反应，生成黄色的磷钼酸铵沉淀。此反应可用于鉴定PO43-。 三、实验步骤
硅及其重要的化合物
硅及其重要的化合物 教学目标 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。 能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；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。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。 重点难点 理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。 教学过程
中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。 秦兵马俑图片或录像。 瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。 古陶器的图片或录像。 体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。 能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。 回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等到。 联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距。 硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次