碳硅及其化合物.docx

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1、基础课时1　碳、硅及其重要化合物[最新考纲]1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一　碳、硅及其氧化物的性质[知识梳理·固考基]1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类

2、似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能电池提醒：①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。②12C、13C、14C是碳的三种同位素而非同素异形体。③同素异形体之间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。3．碳、硅单质的化学性质(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质及制取①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。②与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；③与

3、O2反应：Si＋O2SiO2。④工业制法：用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。提醒：①自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅。②Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。4．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为

4、气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2＋H2OH2CO3②与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应③与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3④与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤如

5、与CaO反应：SiO2＋CaO如与Na2O反应：Na2与碱性氧化物反应CaSiO3O＋CO2===Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐提醒：①SiO2和CO2都是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水；CO2与水反应生成碳酸，但SiO2不溶于水，故不能用SiO2与水反应制备硅酸。②SiO2不能与盐酸、硝酸、硫酸等酸反应，但能与氢氟酸反应。③不能依据反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2对应的水化物(即H2SiO3)的酸性比H2CO3强。1．(RJ必修1·P8110改编)下列关于碳、硅的叙述正确的是(　　)A．碳、硅都是ⅣA族元素，它们

6、在自然界中都以化合态形式存在B．二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐D．高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料答案　C2．(LK必修1·P714改编)用墨书写的字画可以久不变色，说明碳单质在常温下性质稳定，工业上利用高温下焦炭与水蒸气反应制取水煤气，化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2，说明碳单质高温下具有较强的还原性。3．(溯源题)判断下列说法是否正确(1)元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体(×)(2015·江苏化学，4A)(2)粗硅SiCl4Si物质间的转化可一步实现(√)(2015·江苏化学，8A

7、)(3)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(×)(2015·天津理综，2D)(4)SiO2可与HF反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中(√)(2013·广东理综，10D)(5)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料(√)(2012·新课标全国卷，8B)探源：本高考题组主要源于教材RJ必修1P76“思考与交流”与LK必修1P62“多种多样的碳单质”及其拓展，对碳、硅及其氧化物的常见性质进行了考查。[题组精练·提考能]题组一　碳、硅单质的性质1．下列说法正确的是(　　)A．焦炭具有还原性，高温