第四单元 非金属及其化合物
第1节 无机非金属材料的主角——硅
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1.了解C、Si单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解C、Si单质及其重要化合物对环境的影响。
一、碳、硅单质
1.原子结构、存在形态、物理性质及用途
碳 硅
原子结构
存在形态 既有______,也有______,是组成有机物的基本元素 只有______,是构成矿物和岩石的主要元素
物理性质 金刚石:熔点____、硬度____,____电
石墨:硬度____、____电 灰黑色固体,有金属光泽,熔点____、硬度____、有脆性,导电性介于导体和绝缘体之间
用途 ______用于切割刀具,____用作电极、铅笔芯 ______材料和合金材料
2.碳单质的化学性质
即时训练1下列叙述中正确的是________。
①光导纤维、石英钟的主要成分是单质硅
②计算机芯片、太阳能电池板、半导体晶体管的主要成分是单质硅
③金刚石、石墨、C60是碳元素的同素异形体,它们之间的转化属于化学变化
④在自然界中有游离态的碳,但没有游离态的硅
二、碳、硅的氧化物
1.CO
(1)物理性质:______色气体,______毒,______溶于水。
(2)化学性质:①燃烧(写出化学方程式,下同):__________________________________ _______________________________________________________________________。
②还原Fe2O3:__________________________________________________________。
2.SiO2和CO2的性质比较
CO2 SiO2
物理性质 水溶性
熔沸点
化学性质 相同点 氧化性 C+CO2=====高温____
2C+SiO2=====高温2CO↑+Si
与NaOH
反应
与CaO
反应
不同点 与水反应 不反应
与Na2CO3反应 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 Na2CO3+SiO2=====高温Na2SiO3+CO2↑
特性 SiO2与HF溶液反应:______________________________
3.SiO2的用途
(1)存在:二氧化硅广泛存在于自然界的硅石、石英、水晶、玛瑙中。
(2)用途:光导纤维的主要成分是________,石英可制作石英玻璃和石英钟。
即时训练2 下列叙述中正确的是________。
①CO2溶于水生成碳酸,所以SiO2溶于水也能生成硅酸
②SiO2是酸性氧化物,不与任何酸反应
③SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
④SiO2既能与碱反应,又能与酸(氢氟酸)反应,属于两性氧化物
特别提示:SiO2既能与氢氟酸反应,又能与碱反应,但它是酸性氧化物,不属于两性氧化物,与两性氧化物Al2O3不同。Al2O3与所有的强酸、强碱均反应,SiO2只与特殊的酸(氢氟酸)反应,不能与其他酸反应。
三、硅酸与硅酸盐
1.硅酸(H2SiO3)
(1)物理性质
硅酸____溶于水。
(2)化学性质
①弱酸性(比碳酸还弱)
与NaOH溶液反应的化学方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________;
向Na2SiO3溶液中通入CO2的化学方程式:____________________________________ ________________________________________________________________________。
②不稳定性
硅酸受热分解的化学方程式:________________________________________________ _________________________________________________________________________。
(3)用途