2010届高三化学碳族元素

1、目的 根据碳族元素在周期表中的特殊位置及原子结构特点，认识该族元素非金属性金属性的递变规律 运用分析比较的方法，掌握金刚石和晶体硅的结构特点，从而理解他们性质上的共同点和区别 通过比较，掌握CO和CO2,CO2和SiO2,H2CO3和H2SiO3性质上的相似点和不同点 掌握碳酸盐的检验方法，了解几种硅酸盐的存在，性质和用途 掌握工业生产水泥，普通玻璃的原料及生产普通玻璃的主要反应原理第一页，编辑于星期一：八点 三十八分。一、碳族元素 碳族元素： 6C 14Si 32Ge50Sn 82Pb IVA 碳 硅 锗 锡 铅原子半径依次增大，吸引电子的能力依次减弱，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。最外

2、层都有4个电子，既可以失电子有可以得电子，是最容易形成共价化合物的族。常见化合价有-4,0,+2,+4。第二页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物 碳单质(有多种同素异形体)结构：第三页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物 性质金刚石石墨富勒烯颜色无色透明(晶体)铁黑色至深钢灰色(光泽)熔沸点很高很高低溶解度一般不溶解难溶有机溶剂硬度最大质软小导电性不导电导电不导电第四页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物(1)还原性2C+O2=2COC+O2=CO2C+2S=CS2C+2CuO=2Cu+CO2C+CuO=Cu+CO3C+2Fe2O3=4Fe+3

3、CO2C+H2O=H2+CO3C+CaO=CaC2+CO2C+SiO2=Si+2CO3C+SiO2=SiC+2COC+4HNO3=CO2+4NO2+2H2OC+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O第五页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物(2)氧化性C+2H2=CH4(困难) 氧化物(COCO2)第六页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物(1)性质COCO2颜色状态气味无色无味气体 无色无味气体溶解度不溶于水1:1毒性剧毒无毒第七页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物COCO2(还原性)CO+CuO=Cu+CO2CO+H2O=H2+CO23C

4、O+Fe2O3=2Fe+3CO2(氧化性)CO2+2Mg=2MgO+C不成盐氧化物酸性氧化物的通性CO2+H2O=H2CO3CO2+CaO=CaCO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O第八页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物(2)制取COCO2原理HCOOHH2O+COCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2药品甲酸、浓硫酸大理石、稀盐酸(稀硝酸)装置液液加热启普发生器除杂碱石灰饱和小苏打液、浓硫酸收集排水法向上排空气法检验燃烧的木条(澄清石灰水)尾气点燃排空或者碱吸收第九页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物【讨论】工业上如何制取CO和CO2

5、？煅烧石灰石焦炭通过高温水蒸气第十页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物 碳酸和碳酸盐(1)碳酸是一种二元弱酸，酸性较弱，但能使紫色石蕊试液变红，具备酸的通性。(2)碳酸盐酸式盐：NaHCO3Ca(HCO3)2正盐： Na2CO3CaCO3第十一页，编辑于星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物【讨论】请写出以下反应的离子方程式1、长时间煮沸小苏打溶液2、苏打溶液中慢慢滴入少量稀盐酸3、小苏打溶液中加入烧碱4、小苏打溶液中加入少量(大量)石灰水5、含0.04mol小苏打的溶液中加入含0.03mol熟石灰的石灰水6、碳酸氢钙溶液中加入少量(大量)烧碱(石灰水)第十二页，编辑于

6、星期一：八点 三十八分。二、碳单质及其化合物2HCO3-=H2O+CO2+CO32-CO32-+H+=HCO3-HCO3-+OH-=H2O+CO32-2HCO3-+2OH-+Ca2+=CaCO3+2H2O+CO32-HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3+H2O4HCO3-+3Ca2+4OH-=3CaCO3+4H2O+CO32-Ca2+ HCO3-+OH-=CaCO3+H2OCa2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+2H2O+CO32-Ca2+ HCO3-+OH-=CaCO3+H2O第十三页，编辑于星期一：八点 三十八分。 硅单质(1)结构：见金刚石(2)性质：灰色(黑色)晶体或无定形化学

7、性质以还原性为主Si+O2=SiO2Si+2F2=SiF4Si+2FeO=2Fe+SiO2Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2三、硅单质及其化合物第十四页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物(3)制取SiO2+2C=Si+2CO(电炉)Si+2Cl2=SiCl4(高温)SiCl4+2H2=Si+4HCl(高温)(4)用途重要的半导体材料【讨论】有哪些元素可以作半导体材料？镓铟铊;硅锗;砷锑铋;硒碲第十五页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物 氧化物1、结构：2、性质:白色或无色的固体或晶体，原子晶体，熔沸点很高，硬度较大

8、。第十六页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物(1)酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3 SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2(2)氧化性SiO2+3C=SiC+2COSiO2+2C=Si+2CO(3)特性SiO2+4HF=SiF4+2H2O第十七页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物3、水泥工业原料：石灰石、粘土、石英、石膏流程见下：第十八页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物普通水泥的成分：硅酸三钙 3CaOSiO2硅酸二钙 2CaOSiO2氯

9、酸三钙 3CaOAl2O3第十九页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物玻璃工业原料：石灰石、纯碱、石英原理见前；玻璃成分：Na2SiO3,CaSiO3,SiO2第二十页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物 硅酸与原硅酸结构第二十一页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物性质：硅酸和原硅酸都是不溶于水的白色固体原硅酸在干燥的空气中可失水成硅酸H4SiO4=H2SiO3+H2O而硅酸加热也可以失水成二氧化硅。H2SiO3=SiO2+H2O用途：硅胶第二十二页，编辑于星期一：八点 三十八分。三、硅单质及其化合物 硅酸盐硅酸盐的表示方法第二十三页，编辑于星期