碳硅及其化合物

基础课时 1 碳、硅及其重要化合物[最新考纲 ] 1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。 3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一碳、硅及其氧化物的性质[知识梳理 ·固考基 ] 1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石：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物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体， 有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用于制造切割刀具， 石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料， 制造硅芯片和硅太阳能电池提醒： ①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。②12C、13C、14C 是碳的三种同位素而非同素异形体。③同素异形体之间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。3．碳、硅单质的化学性质(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质及制取①与氢氟酸反应： Si＋4HF===SiF4↑＋ 2H2↑。②与 NaOH 溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；③与 O2反应： Si＋O2=====△SiO2。④工业制法：用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为SiO2＋2C=====高温 Si＋2CO↑。提醒： ①自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅。②Si 的还原性强于 C，但 C能还原 SiO2生成 Si，且氧化产物为 CO：2C＋SiO2=====高温 Si＋2CO↑，其原因是产物CO 为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。4．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构， 不存在单个分子存在单个分子主要物理性质硬度大，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①与水反应不反应CO2＋H2OH2CO3学性质②与酸反应只与氢氟酸反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋ 2H2O 不反应③与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞 ) CO2 少量： CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2 过量： CO2＋NaOH===NaHCO3④与盐反应如与 Na2CO3 反应： SiO2＋Na2CO3=====高温...