猿辅导学霸男神一轮复习化学捷34讲1课件6

1、捷高三化学第六讲硅及其化合物课程简介个人梅答疑群： 276560319数理化资料87881801知识讲解单质碳是自然界分布最普遍的元一，也是地球上一切生命体最重要的元素。以碳元素为主要的有机高材料，包括、橡胶和等，已发展成为材料学三个主要学科方向之一。而以碳元素本身，通过不同结构、组合，也形成一个独特的无机非金属材料世界。一提到碳元们最先想到的通常是石墨和石。石和石墨的化学成分都是碳(C)，但是它们的结构和性能却完全不同，科学家们称这种同质多像变体为“同素异形体”。石是目前最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。大家都知道铅笔芯就是用石墨粉和粘土配制而成的，石墨粉含量多笔芯就软，用“B“表示，粘

2、土掺多了则硬，用“H”表示。矿物学家用摩氏硬度来表示相对硬度，石为10，而石墨的摩氏硬度只有1。它们的硬度差别之所以这么大，关键在于它们的内部结构存在很大差异。知识讲解石墨与石石墨内部的碳原子呈层状排列，一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连，碳与碳组成了六边形的环状，无限多的六边形组成了一层。层与层之间力非常弱，而层内三个碳原子。很牢，因此受力后层间就很容易滑动，这就是石墨很软能写字的石内部的碳原子呈“骨架”状三排列，一个碳原子周围有4个碳原子相连，因此在三形成了一个骨架状，这种结构在各个方向力均匀，联结力很强，因此石具有度的特性。知识讲解自从1954年美国GE公司研制了世界上第一颗人造石以来

3、，人造石及其工业制品已经发展成一个应用领域十分广泛的行业。目前，世界工业用金刚石产量约15亿克拉，其应用几乎涉及国计民生的各个领域，小到家庭装修，大到微电子及航空航天等高技术领域。比如，石在光学冷、地质钻探、陶瓷、汽车零件等机械、金属等方面引起了性的工艺，使效率、精度几十倍甚至上百倍的提高。知识讲解硅单质1、物理性质：（1） 存在和形态：自然界中无游离态的硅，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。（2） 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、脆而硬的固体。（3） 导电性：介于导体和绝缘体之间（硅和锗是重要的半导体材料）2、化学性质：和碳相似，形成共价化合物，化学性质不活泼。（1） 常温下，不与强酸、强碱反应

4、，只能与氟气，氢氟酸和烧碱等物质反应。Si+2F2= SiF4Si+4HF= SiF4 +2H2Si+2NaOHH2O=Na2SiO3+2H2 (硅的特性)（2） 加热条件下，能跟一些非金属单质反应。Si+ O2 = SiO2高温Si+ H2 = SiH4知识讲解（3）工业高温SiO2+2C= Si +2 CO(焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅，粗硅提纯后可以得到半导体材料的)用途（1） 做半导体材料的晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等（2） 制合金：含硅4%的钢具有良好的磁性变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性耐酸性设备等。典型例题例1典型例题典型例题典型例题知识讲解二氧化硅

5、二氧化硅的结构物理性质：熔沸点度大、不溶于水、无色透明的固体。化学性质主要有：具有弱氧化性：SiO22CSi2CO具有酸性氧化物的通性：CaOSiO2CaSiO3SiO22NaOHNa2SiO3H2O【注意】中含有SiO2，故盛放碱性溶液的试剂瓶不能用塞，只能用橡皮塞。特性：SiO24HFSiF42H2O（腐蚀）用途：光导的主要材料；石英表中压电材料；制造各种制品典型例题例2化学键 Si-O Si-Si O=O Si-C,根据键能数据估算Si（s）+O2（g）=SiO2（s）的反应热H为（）化学键键能/（kJ/mol）A-246kJ/mol-1 B+246kJ/mol-1 C-990kJ/mo

6、l-1 D+990kJ/mol-1Si-O460Si-Si176O=O498Si-C155典型例题. /二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，则SiO2晶体中Si和Si-O 键的比例为1：4，因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键，反应热H=反应物总键能-生成物总键能，所以Si（s）+O2（g）=SiO2（s）中，H=1

7、76kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990 kJ/mol； 故选C知识讲解硅酸SiO2对应的水化物是硅酸（H2SiO3），所以SiO2是H2SiO3的酸酐，类似于CO2是H2CO3的酸酐。因为SiO2不溶于水，所以H2SiO3是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应而制得的。H2SiO3的酸性很弱，甚至比H2CO3还要弱，所以即使将CO2通人Na2SiO3溶液中也可以得到H4SiO4的白色胶状沉淀。Na2SiO32HClH2O2NaClH4SiO4（也可写成Na2SiO32HCl2NaClH2SiO3）Na2SiO3十CO22H2OH4SiO4（

8、白色）Na2CO3（也可写成Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3）原硅酸（H4SiO4）很不稳定，在空气中易失水生成硅酸：H4SiO4H2SiO3H2O。知识讲解硅酸盐的运用我们日常生活中接触到的水泥、水泥、陶瓷是硅酸盐材料，它们都是以含硅物质为原料经加热制成。用粘合剂水泥沙浆的成分是水泥、沙子和水的混合物。混凝土是由水泥、沙子和碎石混合而成。目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的。主要原料反应条件反应方程式主要物质纯碱石灰石石英高温Na2CO3+CO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2Na2SiO3CaSiO3SiO2主要原料主要设备反应条件

9、普通水泥的主要成分主要性质粘土石灰石(石膏)适量水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸 二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙： 3CaO·Al2O3水硬性知识讲解两种新型无机非金属材料1.高温结构陶瓷高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。、高温结构陶瓷的种类：氧化铝陶瓷 又叫人造刚玉，具有熔点很钠灯的灯管等。度高的优点。用于制作坩埚、高温炉管、球磨机、高压氮化硅陶瓷 具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、性模具、发部件等。度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业氮化硼、碳化硼陶瓷 具有熔点等。2、光导 光导 光导（简称：光纤）的特点：传导光的能力非常强、性能好、不发生电辐射等。的应用：通讯、医