第七章碳族元素無機非金屬材料
第一節碳族元素
一.碳族元素
1.碳族元素位於週期表中包括(名稱和元素符號
2. 原子結構特點
3.成鍵特點
4.性質特點:碳族元素在週期表中從上到下,元素的原子半徑逐漸________,失電子能力逐漸______,得電子能力逐漸_______,非金屬性向金屬性遞變的趨勢很明顯。
在碳族元素的單質中,碳是非金屬;____外貌象金屬,但在化學反應中多顯示非金屬性,通常被認為是非金屬;_____的金屬性比非金屬性強;____和___都是金屬。
5.碳族元素的主要化合價有_____和的+4價化合物是穩定的,_______的+2價化合物是穩定的。因此,co、sncl2等具有較強的________性,而pbo2具有較強的_____ 性。
寫出二氧化鉛分別與濃鹽酸、二氧化硫反應的方程式
6.碳族元素的最**氧化物對應水化物的通式是或其氣態氫化物的通式是
7. 碳族元素單質的物理性質:
色態:碳或矽鍺
錫鉛二、碳的多樣性
(一)多種多樣的碳單質
1、自然界中的存在:有________態,也有_______態。
2、同素異形體:由組成的性質_______的幾種______。
同素異形體的相互轉化屬於________變化。
3、碳的三種同素異形體:金剛石、石墨、c60。
4、碳的有關反應小結
(1)碳燃燒
(2)碳與水反應(制水煤氣
(3)工業制矽
(4)碳與co2共熱
(5)碳與濃硫酸反應
(6)碳與cuo反應
(二)廣泛存在的含碳化合物
1、多種碳酸鹽礦石:大理石方解石________、白雲石________、菱鋅礦________
菱鎂礦________、菱鐵礦________。
2、碳的氧化物
(三)碳及其化合物間的轉化
1、自然界中碳及其化合物間的轉化
光合作用
溶解溶洞、石筍、鐘乳石的形成:石灰岩裡不溶性的碳酸鈣受水和co2的作用能轉化為可溶性的碳酸氫鈣。由於石灰岩層各部分所含碳酸鈣的多少不同,石灰岩就逐漸被溶解分割成互不相依、千姿百態、陡峭秀麗的山峰或被溶解侵蝕成奇異壯觀的溶洞。
溶有碳酸氫鈣的水,當從洞頂向洞底滴落時,水分蒸發、壓強減小及溫度的變化都會使co2溶解度減小而析出碳酸鈣沉澱。這些沉澱經過千百萬年的積累,逐漸形成了鐘乳石、石筍等。洞底的鐘乳石與地面的石筍連線起來,就會形成奇特的石柱。
用化學方程式表示為
2、生產和生活中碳及其化合物間的轉化
(1)高爐煉鐵:co的生成
氧化鐵的還原
煉鐵的原料是______和________,實際起還原作用的是
(2)水垢的形成:水垢的主要成分是
水中含ca2+、mg2+和hco3-在加熱的條件下,發生如下反應
若要除去水垢,可向暖瓶中加入稀酸或家中的________。
小結:第二節矽及其化合物
一.單質矽
1. 矽在自然界的存在:矽是在自然界中分布很廣的一種元素,在地殼中的含量僅次於_______,處於第________位。
自然界中只存在態。單質矽有_________和兩種同素異形體。
2.物理性質:_______色、有_________光澤、硬而脆的固體,其結構類似於熔點和沸點都很高,硬度很大。是良好的材料。
3.化學性質
⑴在常溫下,不能與等反應。
可與f2反應與氫氟酸反應
與氫氧化鈉溶液反應
離子方程式
(2)加熱或高溫時:與非金屬單質反應。si+o2si+cl2
4.工業制法:
粗矽的製取:在______中用________還原二氧化矽方程式);
粗矽的提純:高溫下與氯氣反應
高溫下用氫氣還原sicl4
5.矽的用途:電晶體、積體電路、矽整流器、太陽能電池、合金(含矽4%的鋼具有良好的導磁性作________,含矽15%的鋼具有良好的耐酸性,作
二.二氧化矽
1.二氧化矽在自然界中的存在:石英、水晶、瑪瑙。
2.結構:si和o按1:2組成的正四面體的空間網狀結構的晶體。無分子存在。
3.物理性質:硬度______,熔點導電,______溶於水。
4.化學性質:
(1)具有酸性氧化物的通性:
sio2+ naoh離子方程式
【應用】實驗室盛放鹼液的試劑瓶用_______塞,而不能用______塞,防止玻璃受鹼液腐蝕生成_______,使瓶口和塞子粘在一起。
(2)特性一與hf反應:sio2+ hf
【應用】盛放氫氟酸應用________瓶,利用此反應可刻蝕玻璃。
(3)氧化性:sio2+ c
5.用途:石英表中的壓電材料,高效能的現代通訊材料——光導纖維
三.矽酸、矽酸鹽
1.矽酸(h2sio3)不溶於水,酸性比碳酸還弱。
h2sio3
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