1、第七章 碳族元素学案一、碳族元素:(1)在周期表中的位置 (由原子结构中的 决定)。(2)填空元素名称元素符号原子结构示意图(3)碳族元素容易形成_键。(4)化合价:都有_价,其中_+4价稳定,_+2价稳定。(5)性质递变(从碳到铅)原子半径逐渐_;金属性逐渐_,非金属性逐渐_,熔点顺序_,沸点顺序_;单质与氢气化合逐渐_,氢化物稳定性逐渐_,氢化物还原性逐渐_;最高价氧化物对应水化物酸性逐渐_,碱性逐渐_。二、碳单质:(1)同素异形体:金刚石、石墨、无定形碳、C60、C70等。 金刚石:_晶体,每个碳原子与其它_个碳原子形成共价键。1mol金刚石中含有_mol碳碳键,碳碳键之间键角为_。石墨
2、:_晶体,键角为_,1mol石墨中含有_molC-C键。C60:_晶体。(2)碳的化学性质:常温较稳定,点燃或高温时主要体现还原性(完成方程式)Ca和C在电炉中: ;S和C在电炉中: SiO2 + C ;H2O(g) + C HNO3 (浓) + C ;H2SO4(浓) + C 三、含碳化合物:1CO:(1)物理性质 (2)化学性质:点燃、加热或高温时体现还原性。如: CO + O2 ;CO +CuO Fe2O3 + CO ;H2O(g) + CO 2CO2:(1)化学性质:(完成方程式)与水反应: _ 与金属镁的反应_与碱性氧化物反应:CO2+Na2O ;与过氧化钠的反应_与碱反应:CO2+
3、Ca(OH)2 氧化性(举例) 与盐溶液:少量CO2通入硅酸钠溶液 过量CO2通入硅酸钠溶液 CO2通入饱和碳酸钠溶液 少量CO2通入苯酚钠溶液 由此得出的酸性顺序为_(2)实验室制法:原理(离子方程式) 除去CO2中HCl用_(3)工业制法 (4)用途:灭火、制化肥、人工降雨、制纯碱候氏制碱法中,往_中先通入_,再通入_,写出相关的化学方程式:_3碳酸盐:稳定性:Na2CO3 NaHCO3 CaCO3 Na2CO3 溶解性:Na2CO3 NaHCO3 CaCO3_Ca(HCO3)2下列物质的分解反应:Ca(HCO3)2 NH4HCO3 (NH4)2CO3 NH4HCO3与足量的NaOH反应:
4、 Na2CO3溶液加入AlCl3溶液: NaHCO3溶液加入FeCl3溶液: 4其它含碳化合物、有机化合物、金属碳化物写出水解方程式:CaC2+H2O Al4C3+H2O ;Mg2C3+H2O 四硅:1硅的存在和结构及主要物理性质在自然界中的硅全部以 态存在,是构成 的主要成分。在地壳中硅的含量在所有元素中居 位,仅次于 。单质硅有 和 两种,其中 的结构类似于金刚石,属于 晶体,空间结构为 。晶体硅是 色,有 光泽,硬度 ,熔沸点 ,是良好的 材料。2硅的化学性质常温下化学性质 ,只能与 、 和 反应。写出以上反应的化学方程式 、 、 。Si+O2 。3高纯硅的制法 SiO2 + C (粗制
5、硅) Si + 2Cl2SiCl4 SiCl4 + 2H2Si + 4HCl五、二氧化硅1晶体结构 ,硬度 ,熔沸点 , 导电, 溶于水。每个Si原子跟 个O原子形成正四面体结构单元。每个O原子跟 个Si原子以共价键结合。每个最小的环中共有 个Si原子和 个O原子。2化学性质:与碱性氧化物、强碱等反应CaO: ; Na2CO3: ;CaCO3: ;NaOH: 。与HF的反应: ;与C: ;3.用途: 、 、 。 要点解读【硅的特殊性】1硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。SiO2 + 2CSi + 2CO2非金属单质一般不与弱氧化性酸反应,而硅不但能与氢氟酸反应,而且还有H
6、2生成。Si + 4HF= SiF4 + 2H23非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气,而硅却不然。Si + 2NaOH + H2O= Na2SiO3 + 2H24虽然SiO2是硅酸的酸酐,但却不能用SiO2与水反应制备硅酸,而只能用可溶性硅酸盐跟酸作用来制备。5非金属氧化物一般是分子晶体,而二氧化硅却是原子晶体。6无机酸一般易溶于水,而硅酸和原硅酸却难溶于水。六硅酸盐工业简介.硅酸盐工业是指以含物质为原料,经过加热制成硅酸盐产品的工业,常见的如制造、等产品的工业。(1)Na2SiO3:俗称 、用途 。(2)硅酸盐工业:水泥:原料 ;化学组成 ;加入石膏的作用 ;具有水硬性的原因 。玻璃:原料 ;反应原理 、 ;化学成分 ;陶瓷:原料 、种类 。(3)硅酸盐组成的表示方法 七新型无机非金属材料传统无机非金属材料通常指等硅酸盐材料。新型无机非金属材料常见的如等。新型无机非金属材料的特性 高温结构陶瓷特点:能经受,不怕氧化,耐腐蚀,硬度、耐磨损,密度等。高温结构陶瓷目前有、等。光导纤维:制造光导纤维的材料是,它的特点是,应用:八硅及其化合物的性质及转变关系如图