2012届高考化学复习碳族元素考点详析教案.doc

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1、2012届高考化学复习碳族元素考点详析教案碳族元素Ⅰ标要求通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在信息技术、材料科学等领域的应用。Ⅱ考纲要求1了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用3能综合应用硅及硅的化合物知识Ⅲ教材精讲1本考点知识结构2碳族元素①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子

2、半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、60、70等；硅：晶体硅，无定形硅。3碳在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。①燃烧反应②与某些氧化物的反应：＋22；＋2u2↑＋2u；＋H2＋H2（、H2的混合气体叫水煤气）；2+Si2Si+2↑③与氧化性酸反应：＋2H2S4（浓）2↑＋2S2↑＋2H2；＋

3、4HN3（浓）2↑＋4N2↑＋2H24不溶于水，有毒(和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于无色无味因此具有更大的危险性。①可燃性②还原性：+u2＋u，+H2(g)2+H22直线型（＝＝）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：a3＋2Hl＝al2＋2↑＋H2。①酸性氧化物一—酸酐a(H)2＋2＝a3↓＋H2(用于检验2)②氧化性：2＋2；2g＋22g＋6碳酸盐①溶解性：a(H3)2>a3；Na23>NaH3。②热稳定性：Na23>a3；碱金属正盐>

4、碱金属酸式盐:Na23>NaH3。③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)7硅①硅在地壳中只有化合态，没有游离态。其含量在地壳中居第二，仅次于氧，是构成矿物和岩石的主要成分。②晶体硅是灰黑色，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。③硅的化学性质不活泼，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+2NaH+H2＝Na2Si3+2H2↑；在加热条下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si＋2Si2。④制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：Si2＋2Si＋2↑，将制得的粗硅，再与12反

5、应后，蒸馏出Sil4，然后用H2还原Sil4可得到纯硅。有关的反应为：Si十212Sil4、Sil4+2H2Si+4Hl。⑤硅在高新技术中的应用：高纯硅可作半导体材料，晶体硅还可做光电转换材料及制作DNA芯片为代表的生物工程芯片。8Si2①Si2为原子晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。而2通常状况下是气体，固体熔点很低。其差别在于晶体类型不同。2是分子晶体，故熔点很低。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。由于它是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。Si2+aaSi3、Si2+2NaH＝Na2Si3+H2(碱溶液不能在使用磨口玻

6、璃塞的试剂瓶中)③二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Si2和NaH（或Na23）在熔化条下反应生成相应的硅酸钠：Si2＋2NaHNa2Si3＋H2，Si2＋Na23Na2Si3＋2&sh;，然后用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na2Si3+2Hl===H2Si3+2Nal。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：Si2+4HF＝SiF4+2H2(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。④光导纤维：从高纯度的Si2或石英玻璃熔融体中，拉

7、出的直径约100μ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，取代了电信号在铜线中的传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，每根光缆可同时通过10亿路电话；原料广；质量轻，每千米27克；不怕腐蚀，铺设方便；抗电磁干扰，保密性好。⑤石英、水晶及其压电效应石英的主要成分是Si2,可用制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物,它们以溶解状态存在于石英中,呈各种颜色。。纯净的Si2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透明晶体,是较贵重的宝石。水晶或石英在受压