内容正文:
第一节 碳、硅及无机非金属材料
考点一 碳、硅单质及氧化物的性质
1.碳、硅的结构、存在与用途
(1)碳、硅的原子结构与存在
元素
碳
硅
原子结构示意图
单质的结构
金刚石:空间网状结构
石墨:层状结构
晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构
元素在自然界中的存在形式
既有游离态又有化合态
只有化合态
(2)碳、硅的物理性质和用途
物质
石墨
金刚石
晶体硅
外观
黑色鳞片状固体
无色晶体
有金属光泽的灰黑色固体
硬度
很小
自然界中硬度最大
硬度大
导电性
导体
不能导电
半导体
用途
用作电极、铅笔芯
制作首饰等
制作信息技术材料,它是半导体晶体管、硅芯片及太阳能电池等的主要成分
2.碳和硅的化学性质——还原性
写出①~⑥的化学方程式:
①2C+O22CO;
②CO2+C2CO;
③CuO+CCu+CO↑;
④C+H2O(g)CO+H2(制水煤气);
⑤Si+4HF===SiF4↑+2H2↑;
⑥Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
3.二氧化碳与二氧化硅的比较
物质
SiO2
CO2
结构
空间立体网状,无单个分子
直线形,存在单个分子
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,常温下为气体,微溶于水
化学性质
与水反应
不反应
CO2+H2O((H2CO3
与酸反应
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
不反应
与碱反应
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
盛碱液的试剂瓶用橡皮塞
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
或CO2+NaOH===NaHCO3
与盐反应
SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、
SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
与碱性氧化物反应
SiO2+CaOCaSiO3
CO2+Na2O===Na2CO3
与碳反应
SiO2+2CSi+2CO↑
CO2+C2CO
用途
制光学仪器、石英玻璃、光导纤维
化工原料、灭火剂、制冷剂、人工降雨
[注意] ①CO2与水反应生成H2CO3,但SiO2不溶于水