高中化学硅

第七章硅

一、考纲要求

1.掌握碳族元素的原子结构特点和性质递变规律。

2.认识硅及其重要化合物的性质和用途，初步了解硅和二氧化硅的晶体结构以及与性质的关系。

3.了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。

二、知识结构

元

素

性质

碳（C）硅（Si）锗（Ge）锡（Sn）铅（Pb）

主化合价+2，（+4）

①

(+4) +2,(+4) +2,(+4) (+2),+4

单质色态

无色或黑

色固态灰黑色固

态

灰白色固

态

银白色固

态

蓝白色固

态

氢化物

RH4稳定

性

稳定性逐渐减弱

主要氧化

物

CO、CO2SiO2GeO、GeO2SnO、SnO2PbO、PbO2

最高氧化

学

式

H2CO3H2SiO、

H4SiO4

Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4

碱

三、知识点、能力点提示 1.碳族元素的特点

1)碳族元素处于元素周期表的中间位置，获电子或失电子能力都较差，常温下，化学性质都不活泼。 2)碳族元素重要性质:

①化合价。在化合物中除硅表现+4价外，其余表现+2价和+4价。在与氢 形成化合物中，碳和硅表现-4价。②C 、Si 、Ge 、Sn 、Pb 随核电荷数增加，原子半径逐渐增 大 ，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，其变化趋势比氮族元素更为明显。锗的金属性明显 地强于非金属性。③最高价氧化物的水化物的酸碱性随元素核电荷增加酸性减弱，碱性增强 。④气态氢化物的稳定性，随元素核电荷增加而逐渐减弱。⑤碳族元素正4价化合物比正二 价化合物稳定，但铅的正二价化合物比较稳定，如PbSO 4. 2.硅和硅的化合物 1)组成和结构。

①硅的单质构成的晶体属于原子晶体，具有正四面体空间网状结构。与金钢石比较，性质相 似，又有差异。

②SiO 2晶体是由硅原子和氧原子按1∶2比率组成，属于原子晶体。具有立体网状结构。 2)重要性质 物理性质

①Si 、SiO 2、H 2SiO 3、H 4SiO 4均难溶于水。 ②Si 、Ge 是良好的半导体。 化学性质

硅的重要反应： ①Si+2F 2SiF 4↑

②Si+O 2 ∆SiO 2

二氧化硅的重要反应： ①SiO 2+2CSi+2CO(制粗硅)

［SiCl 4+2H 2 ∆Si+4HCl ］(制纯硅)

②SiO 2+CaO

　高温 CaSiO 3

③SiO 2+CaCO 3 高温 CaSiO 3+CO 2 (除脉石造渣) ④SiO 2+2NaOH Na 2SiO 3+H 2O(腐蚀玻璃)

⑤SiO 2+4HF SiF 4↑+2H 2O(刻画玻璃)

⑥SiO 2+3C

　高温 SiC+2CO ↑(制金钢砂) 硅酸、硅酸钠的重要反应 Na 2SiO 3+2HCl H 2SiO 3↓+2NaCl Na 2SiO 3+CO 2+H 2O H 2SiO 3↓+Na 2CO 3

H 2SiO 3 SiO 2+H 2O 3.硅酸盐工业

①硅酸盐工业概念； ②制水泥的重要原料；

③制玻璃主要原料、主要反应，玻璃种类及用途。 4.硅和硅的化合物的转变关系。

5.硅及其重要化合物间的转化关系。 四、能力训练 (一)选择题：

1.下列各组物质中，晶体类型相同且熔点高低比较正确的是( ) A.硅、铝合金＞铝 B.SiO 2＞CO 2 C.NaCl ＞CCl 4 D.I 2＞Br 2 知识点：晶体类型及性质

能力点：记忆能力，应用能力

2.能将Na 2SiO 3、CaCO 3、SiO 2三种白色粉末鉴别开来试剂是( ) A.苛性钠溶液 B.水 C.氢氟酸 D.稀盐酸 知识点：硅及其化合物性质 能力点：再现能力、分析能力

3.将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨会吸收钾而形成称为钾石墨的物质，其组成是C 8K 、C 24K 、C 36K 、C 48K 和C 60K 。在钾石墨中，钾原子把价电子交 给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。在钾石墨中，钾元素处于石墨 层中间，因而石墨层之间被胀大，层间的距离增加。下列对钾石墨的叙述中正确的是 ( ) A.钾石墨是一类离子化合物 B.钾石墨导电性比石墨强

C.钾石墨与水相遇不发生任何反应

D.题干所举出的5种钾石墨属于同素异形体 知识点：离子化合物的性质 能力点：综合推理能力

4.下列物质有固定熔点是( )

A.玻璃

B.水泥

C.水玻璃

D.Na 2O ·SiO 2 知识点：熔点定义 能力点：理解能力

5.下列叙述中非金属元素，其气态氢化物最稳定( ) A.构成矿物和岩石的主要元素 B.空气中含量最多的元素

C.单质在常温下呈液态的元素

D.地壳中含量最多的元素 知识点：气态氢化物比较 能力点：记忆、理解能力

6.CaC 2和MgC 2都是离子化合物，下列叙述中正确的是( ) A.MgC 2和CaC 2都能跟水反应生成乙炔

B.C 22-的电子式为［:C ....

..

C:］2-

C.CaC 2在水中以Ca 2+和C 22-形式存在

D.MgC 2的熔点低，可能在100℃以下

知识点：由CaC 2的一些性质，类推出MgC 2的性质。 能力点：培养学生知识的迁移能力。 7.某些保健品中有锗元素(Ge)，它在周期表的第四周期IVA 族。有关锗叙述正确的是( ) A.锗原子序数为34

B.Ge 可以生成化学式为Na 2GeO 3的盐

C.锗的金属活泼性应比铝强

D.单质锗是半导体

知识点：元素周期律、氧族元素性质 能力点：理解能力、分析能力

8.把7.4g Na 2CO 3·10H 2O 和NaHCO 3组成混合物溶于水，配成100mL 溶液，其［Na + ］＝0.6mol/L ；若把等质量的混合物加热到恒重，残留物的质量是( )

A.5.28g

B.4.22g

C.3.18g

D.2.12g 知识点：NaHCO 3和Na 2CO 3

能力点：记忆能力、计算能力

9.在下列反应里，氧化剂和还原剂物质的量比与质量比一致的是( )

A.Cl 2+H 2O →HClO+HCl

B.H 2S+SO 2→S ↓+H 2O

C.SiO 2+C −−→

−高温

SiC+CO ↑