碳硅及其化合物
碳、硅及其化合物的性质
与水 反应
化学性质
_不__反__应___
CO2_＋__H__2O______H_2_C__O_3
与酸 SiO2＋4HF===SiF4↑
反应
＋2H2O
不反应
与碱
____S_i_O_2_＋__2_N__aO__H__=_=_=__
CO2＋
2NaOH===__N_a_2C_O_3_＋___
反应
Na2SiO3＋H2O ___________
◆高考总复习•化学◆
用途
__金__刚__石__用作切割刀具， __石__墨____用作电极、铅笔芯
_半__导__体___材料和合 金材料
2.化学性质。
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
2C＋O2==点=燃==2CO
C＋O2==点=燃==CO2
3C＋Fe2O3==高=温==3CO↑＋2Fe 2C＋SiO2==高=温==2CO↑＋Si
梳理·判断 热点·典例 实验·操作 巩固·演练
◆高考总复习•化学◆
(1)燃烧的化学方程式为： ________2_C_O__＋__O_2_=_=点_=_燃=_=_2_C__O_2________________________。
(2)还原CuO的化学方程式为： _______C_O_＋__C__u_O_=_=_△=_=_=_C_u_＋__C__O_2_______________________。
梳理·判断 热点·典例 实验·操作 巩固·演练
Si
与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
与NaOH溶液反应：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
二、碳、硅的氧化物
1．一氧化碳。 CO是___无___色___无___味的有__毒____气体，___不___溶于 水，可用作气体燃料和冶金工业的_还__原__剂___。
碳硅及其化合物无机非金属材料
碳硅及其化合物无机非金属材料碳和硅是两种非金属材料，分别构成了碳族和硅族元素的主要成员。
它们的化合物和纯净的形式具有广泛的应用领域，包括电子学、材料科学、化学、生物学等。
下面将详细介绍碳、硅及其化合物的性质和应用。
碳是地球上最丰富的元素之一，存在于多种形式中，包括钻石、石墨和富勒烯等。
钻石是由碳原子形成的三维晶体结构，具有极高的硬度和热导率。
它在工业领域用于制造切割工具、磨料和高压实验设备。
相比之下，石墨由层状的碳原子组成，具有良好的导电性和润滑性。
它被广泛应用于电池、润滑剂和石墨烯等领域。
石墨烯是由单层石墨形成的二维结构，具有出色的电导性和机械性能，被视为未来材料科学领域的重要方向。
硅是地壳中第二丰富的元素，主要以二氧化硅的形式存在。
二氧化硅是非晶态或结晶态的硅氧化物，广泛应用于制造玻璃、陶瓷和光纤等。
此外，硅也可以形成硅晶体，是制造集成电路和太阳能电池等电子器件的重要材料。
硅的高熔点和良好的热导率使其成为高温电子设备和热管理材料的理想选择。
碳和硅的化合物也具有重要的应用价值。
碳化硅是碳和硅的化合物，具有良好的耐高温性能和化学稳定性，被广泛应用于制造陶瓷、研磨材料和半导体器件等。
碳酸钙是由碳、氧和钙元素组成的化合物，广泛存在于大自然中的石灰岩和大理石中。
它在建筑材料、制药和食品工业等领域中得到了广泛应用。
另一个重要的碳化合物是一氧化碳。
一氧化碳是一种无色、无味和有毒的气体，是燃烧不完全时产生的副产品。
尽管一氧化碳具有毒性，但它也有一定的应用价值。
一氧化碳能够与铁形成一种稳定的碳氧化物，被广泛用于冶金工业中的一氧化碳炉，用于还原金属矿石。
总的来说，碳和硅及其化合物是无机非金属材料中非常重要的成员。
它们具有良好的物理、化学和电学性质，广泛应用于各个领域。
通过深入研究和开发这些材料，我们可以不断发现新的应用领域，并推动科技和工业的进步。
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全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：碳硅是一种重要的元素，它们在自然界中广泛存在并且具有许多重要的化合物。
碳和硅是两种非金属元素，它们在化学性质上有一些相似之处，因此在一些化学反应中可以相互转化。
在本文中，我们将探讨碳硅及其重要化合物之间的转化关系。
让我们来看一下碳的化合物。
碳是一种非金属元素，它在自然界中存在于多种形式中，如石墨、金刚石和全新炭等。
碳在化学反应中通常以四价的形式存在，它可以与氧、氢、氮等元素形成许多不同的化合物。
碳酸盐是碳循环中的一个重要环节，它在地壳中有着广泛的存在，并且可以通过各种化学反应转化为其他碳化合物，如石灰石、煤炭等。
硅是一种具有金属性质的元素，它在自然界中存在于硅石、石英和硅酸盐等形式中。
硅与氧形成的硅酸盐是地壳中的主要组成，它们可以通过地球内部的热液作用、熔融作用等过程来形成。
硅也可以与其他元素形成许多重要化合物，如硅烷、硅酸等。
碳硅在化学性质上有一些相似之处，因此它们在一些化学反应中可以相互转化。
碳可以与硅直接反应，生成碳硅化合物，如碳化硅。
碳化硅是一种重要的半导体材料，它具有优良的导电性能和热导率，被广泛应用于电子器件、太阳能电池等领域。
碳硅材料还可以通过不同的方法制备，如化学气相沉积、烧结等。
碳硅及其重要化合物之间存在着多种转化关系，它们在材料科学、化工等领域中有着广泛的应用前景。
通过深入研究碳硅化学性质及其相互转化关系，我们可以更好地利用这些重要元素和化合物，推动科学技术的发展，实现材料的创新和应用。
希望本文能够帮助读者更深入地了解碳硅及其重要化合物之间的转化关系，激发对这一领域的兴趣和热情。
希望碳硅化学的研究能够为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
【2000字】。
第二篇示例：碳硅是一种重要的元素，其在自然界中的存在形式有许多，包括石墨、金刚石等，而碳硅也是一种重要的金属loid，其在化学反应中具有独特的性质和作用。
碳硅及其重要化合物间的转化关系，既包括碳硅之间的相互转化，也包括碳硅与其他元素形成的化合物之间的转化关系。
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析1.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。
下列说法正确的是()A．硅酸钠可用于制备木材防火剂B．硅单质广泛用于光纤通讯C．利用盐酸刻蚀石英制作艺术品D．水晶项链是硅酸盐制品【答案】A【解析】硅酸钠是一种重要的防火材料；硅单质主要应用于半导体材料，二氧化硅才是应用于光纤通讯的材料；盐酸与二氧化硅不能发生反应；水晶项链的主要成分是二氧化硅而不是硅酸盐。
【考点】含硅矿物与信息材料2.下列有关说法中正确的是()A．硅是非金属元素，与任何酸都不发生反应B．SiO2溶于水生成硅酸，其水溶液显酸性C．硅的性质很稳定，但在自然界中不存在游离态D．二氧化硅是酸性氧化物，可以与碱反应，但是不能与酸反应【答案】C【解析】硅在常温下可以与氢氟酸反应，A项错误；SiO2不溶于水，也不能与水反应，B项错误；自然界中没有游离态的硅，化合态的硅几乎全部是二氧化硅和硅酸盐，C项正确；SiO2是酸性氧化物，但是可以与氢氟酸反应，D项错误。
【考点】含硅矿物与信息材料3.有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。
假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不妥的是()A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B．自然界中存在大量的单质硅C．硅燃烧放出的热量多，且燃烧产物对环境污染程度低，容易有效控制D．自然界的硅易开采，且可再生【答案】B【解析】自然界中没有单质形式的硅。
【考点】含硅矿物与信息材料4.下列说法正确的是()A．在粗硅的制取中发生2C+SiO22CO↑+Si，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性B．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C．用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D．由Na2CO3+SiO2CO2↑+Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸【答案】C【解析】依据元素周期律，硅的还原性大于碳，上述反应能发生是因为产物中有CO气体生成，使平衡向右移动，A错误；硅酸钠是一种黏合剂，B错误；D选项中的反应不是在水溶液中进行的，且产物中有气体生成，与酸性强弱无关，D错误。
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析
高一化学碳硅及其化合物试题答案及解析1.t℃时将15g碳酸钙粉末与一定量的盐酸恰好完全反应，反应后得饱和溶液，其溶质的质量分数为25%，求（1）反应可制得二氧化碳多少克（2）所用盐酸中溶质的质量分数 (计算结果精确到0.1%)【答案】（1）6.6g；（2）18.8%【解析】反应的方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，根据方程式可知100g的碳酸钙发生反应会产生44g的CO2气体，同时消耗HCl的质量是73g，则15g碳酸钙完全反应产生的气体的质量是（15g×44）÷100=6.6g；消耗的HCl的质量是：（15g×73）÷100=10.95g；根据方程式可知100g的碳酸钙发生反应会产生111gCaCl2,则15g碳酸钙完全反应产生的CaCl2质量是（15g×111）÷100=16.65g，由于反应后得饱和溶液，其溶质的质量分数为25%，则反应后溶液的质量是16.65g÷25%=66.6g,根据质量守恒了可知：反应前盐酸溶液的质量是66.6g＋6.6g－15g=58.2g，所以所用盐酸中溶质的质量分数（10.95g÷58.2g）×100%=18.8%。
【考点】考查关于质量守恒定律在化学方程式的计算的应用的知识。
2.证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成D．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解【答案】D【解析】 SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸且CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。
【考点】含硅矿物与信息材料TV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。
碳硅及其化合物PPT
随堂检测:
1、下列关于碳族元素的叙述中，正确的是(BD ) A.最外层上有2个电子 B. 主要化合价均为+2、+4 C.稳定化合价均为+4 D.不易形成离子化合物 2、下列气态氢化物最不稳定的是( A.PH3 B. H2S
D)
C. HCl
D. SiH4
3、已知：还原性 Sn2+>Fe2+，氧化性 PbO2>Cl2，试写出下列化学方程式： ▲=SnCl Sn+2Cl = 2 4 ①氯气与锡共热：___________________
△
Si + O2=== SiO2
高温
Si + C ＝ SiC Si + 2H2 ＝ SiH4
高温
Si + 2Cl2 ＝ SiCl4
4.硅的工业制法
(1)粗硅制取
高温
SiO2 + 2C == Si (粗) + 2CO↑ (2)粗硅提纯
Si (粗) + 2Cl2 == SiCl4
SiCl4 + 2H2 == Si(纯) + 4HCl
原子晶体:具有正四面体结构的
立体网状结构的晶体。
3.硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸 和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等）起反应。
Si+2F2== SiF4 Si+4HF= SiF4 ↑ +2H2↑ Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
在加热条件下，能跟一些非金属反应。
H+或加热
C
O2、HNO3等 Mg
CO2
C
NaOH、Na2O2等 H+
碳族元素---碳、硅
银白色固体
锡 Sn
银白色固体
铅 Pb
蓝白色固体
主要化合价
半径变化规律 常见氧化物（化学式）
化学式
+4 +2
半径依次增大 CO2 CO CH4 H2CO3 SiO2 SiH4 H2SiO3
———— 无 ———— ———— ————
C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤 D．除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤
【例题3】（06· 天津理综）晶体硅是一种重要的非金属材料， 制备纯硅的主要步骤如下： ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得 SiHCl3: Si+3HCl300℃ SiHCl3 + H2 ③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100℃反应制得纯硅 已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列 问题： （1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为 高温 Si + 2CO↑ SiO2 + 2C 。 （2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点 33.0℃)中含有少量SiCl4（沸点57.6℃)和HCl（沸点-84.7℃),提纯 分馏（或蒸馏） SiHCl3采用的方法为________
SiO2
坚硬、难溶的固体，不溶于水。 石英晶体也具有立体网状结构 （1）酸酐、具有酸性氧化物的通性 与碱以及碱性氧化物反应 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
高温
CaCO3 CaO + CO2 与水反应生成对应的酸 化学 CO2 + H2O = H2CO3 性质 （2）弱氧化性 CO + C 2 （3）与盐反应
碳硅及其化合物 教案 Microsoft Word 文档
碳、硅及其化合物教学目的、任务（考纲定标）了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。
教学重点:硅特性及制备、硅及化合物性质及用途教学方法：复习、对比、讨论、讲解、归纳、练习教学过程一、目标展示碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。
（板书）二、学习过程碳族元素IV A 常见重点学习碳、硅及其化合物性质、用途（一）碳、硅（板书）1 存在形式（对比分析）2 Si 性质(1) 物理性（书P79）用途：（书P80）（2）化学性质：（对比碳从结构上分析）①还原性：与F2、O2/ Cl2 C与HF NaOH反应（写化学方程式）②制取单质硅（P81页9题）（二）二氧化硅（SiO2）、硅酸（H2SiO3）1、SiO2存在形式（书P74 ）性质：（1）物理性质及用途（书P75）（2）化学性质（稳定）（书P76 4-6图）①与HF反应②酸性氧化物（书P76页）2、H2SiO3(P76注释①)①酸性(与碳酸比)②制取（可用H+、CO2与硅酸盐制取）③用法：硅胶（书P76 、4-7图）（三）硅酸盐性质及用途（书P77 ）大多不溶于水、化性稳定1、硅酸钠（Na2SiO3）（书P77 ）2、常见硅酸盐产品（书P78 ）陶瓷（成分）玻璃（原料、设备、产品）水泥（原料、设备、产品）阅读（书P78 ）特殊含硅物质及新型陶瓷（书P7 ）3、硅酸盐表达式（书P77）资料卡片三、当堂练习1（书P80 1题81页5题）2幻灯片练习四、归纳小结：硅性质用途制法、二氧化硅、硅酸硅酸盐性质及制法五、作业（1设计69基础全扫描、点点清；2、P71演变实验-72落实1-4）。
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SiO2＋CaO=高==温==CaSiO3
Na2CO3＋CO2＋H2O＝ 2NaHCO3
2．二氧化碳和二氧化硅
酸性
酸性 CO2+H2O H2CO3
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3
上，无水雾，沾有澄清石灰水的烧杯罩上时出现浑浊，此法可
以检验 CO。
②作为还原剂时，主要应用于高炉炼铁，主要反应为 ____3_C_O_＋__F__e2_O__3 _____3C__O_2_＋__2_F_e_____。
此外 CO 是有毒气体，吸入过量会导致血红蛋白与 CO 结合 而阻碍输氧功能。
二 碳、硅的氧化物
SiO2+ Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑
SiO2+ 2C
Si + 2CO↑
△ H2SiO3 === SiO2 + H2O
光导纤维、化学仪器、 光学仪器、钟表、 电子部件
1. CO为不成盐氧化物，CO2 和 SiO2为酸性氧化物 2. 酸性氧化物一般不和非氧化性酸反应，而
SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O 可用于刻蚀玻璃 氢氟酸不能盛放在玻璃器皿中，而应保存在塑料瓶中。
C＋2H2SO4(浓)==△===CO2↑＋ 2SO2＋2H2O C＋4HNO3(浓)==△===CO2↑＋ 4NO2＋2H2O
Si＋4HF===SiF4↑ ＋2H2↑
【要点深化】 碳、硅的特性
△ C＋2H2SO4(浓)====CO2↑＋2SO2＋2H2O
1．碳和硅在自然界存在形态是什么？ 答：碳在自然界的存在形态有单质和化合态，单质如石墨、 金刚石等，化合态有 CO2、碳酸盐、有机物等；硅在自然界的 存在形态只有化合态，主要以硅酸盐形式存在。 2．硅既能与酸反应，也能与碱反应，是否为两性元素？ 答：硅不是两性元素，因只能与氢氟酸反应。能与碱反应 是硅的特性。
SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑
Ca(ClO)2+CO2+H2O=== CaCO3↓+2HClO
CO2+Na2CO3+H2O=== 2NaHCO3↓
无色无味的气体，无毒，微 溶于水，固态时叫干冰
CO2+H2O
H2CO3
不反应
硬度大，熔沸点高，常 温 下为固体，不溶于水。
3、二氧化硅的化学性质（与CO2比较）
(2)用途：光导纤维的主要成分是__二__氧_化__硅___，石英可制作石 英玻璃和石英钟。
2．CO2和SiO2的比较
低
高
CO2＋NaOH==NaHCO3 SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O
SiF4↑＋2H2O
玻璃
CO2＋Na2O===Na2CO3
2、组成与结构
Si o
在SiO2的晶体中，每个硅原子 与_4__个氧原子结合，每个氧原子
与___2__个硅原子结合，即SiO2晶 体是由Si和O按__1_：__2__的比例所 组成的___立__体__空_间__网__状_____结构
的晶体。1mol SiO2晶体中含有 __4__molSi—O键。
一
碳和硅
2
ⅣA
3
ⅣA
2C+O2 C+O2
2CO CO2
3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑
Si+2F2===SiF4 Si+4HF===SiF4↑+2H2 ↑
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
Si+O2 Si+2H2
SiO2 SiH4
SiO2+2C Si+2CO↑ 半导体材料
计算机芯片 太阳能电池
不反应
SiO2+4HF == SiF4↑+2H2O
CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O
SiO2+ 2NaOH= Na2SiO3 + H2O
盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞
CO2+ CaO==CaCO3
CO2+ Na2CO3+ H2O = 2NaHCO3
CO2+C
2CO
SiO2+ CaO
CaSiO考纲导学
知识框架
1.碳、硅及其化合物
一、硅 1、物理性质
位于金属与非金
属分界线
原子晶体
Si是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，
硬度大，有脆性。硅的导电性介于导体和绝缘 体之间，是良好的___半_导__体____材料。
2、组成与结构
在地壳中硅的含量仅次于_氧____，而居第_二___位． 硅在元素周期表位于第__三___周期第_Ⅳ__A__族，位 于_碳___的下方．硅的电子排布式为_1_S_2_2_S_2_2_P_6_3_S_23_P__2 _ 硅单质的结构与金刚石类似，为原子晶体（每个Si原子 分别与另外4个Si原子形成4个共价键，硅与硅之间结合 形成空间网状结构，含正四面体结构。）
3．工业生产水煤气的原理用化学方程式表示为_________ ____C_＋__H_2_O______H_2_＋__C_O___。
二
碳和硅的氧化物
1．一氧化碳 (1)物理性质
通常情况下，CO 是无色无味的气体，难溶于水。
(2)化学性质
CO 的化学性质主要表现为可燃性和还原性。 ①CO 燃烧时的火焰呈_淡__蓝__色___，干燥小烧杯罩于火焰之
要点探究
一 碳硅 【知识梳理】 1、碳、硅比较
游离态和化合态
化合物 晶体硅 无定形硅
熔点高、硬度大 硬度小、电的良导体
灰黑
金刚石 石墨
半导体
C＋O2(足量)=点==燃==CO2 2C＋O2(不足)=点==燃==2CO
Si＋O2==△===SiO2 Si＋2F2===SiF4
C＋2CuO==△===2Cu＋CO2↑ 2C＋SiO2=高==温==Si＋2CO↑
3. 一般酸性氧化物可以和水反应生成对应的酸， 而SiO2和H2O不反应
【要点深化】 1．SiO2的特性
2．CO2与碱、盐的反应
【知识梳理】
1．SiO2的存在及用途 (1)存在：SiO2广泛存在于自然界中，如硅石、石英、水晶、 玛瑙。 它们的关系为：
无定形
硅石结晶形—石英无具色有透彩明色的环晶带体状或—层—水状晶的
晶体—玛瑙
二、二氧化硅
1、物理性质
SiO2也叫硅石，石英砂、玻璃、沙子的主要 成分也为SiO2， SiO2为坚硬的固体，纯SiO2是 无色透明晶体，称之为水晶熔点高，硬度大， 不溶于水（为原子晶体）。