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【重点难点解析】
重点：碳酸元素性质递变规律。
难点：硅和二氧化硅的化学性质。
本节知识较零散，结合初中学习碳及化合物知识可采用以下方法学习。
1. 充分利用对比方法，通过比较(如C和Si，CO2和SiO2)在组成，结构及性质上的异同，加深理解和掌握，例如：
表 碳和硅的比较
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元素符号 |
C |
Si |
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原子结构简图 |
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物
理
性
质 |
颜色状态 |
无色或黑色固体 |
无色-棕色固体 |
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熔点(℃) |
3550(金刚石)、3652-3697(石墨) |
1410 |
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沸点(℃) |
4827 |
2355 |
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密度(g/cm3) |
3.51(金刚石)、2.25(石墨) |
2.32～2.34 |
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溶解性 |
难溶于一般溶剂 |
难溶于一般溶剂 |
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硬度 |
硬度很大 |
硬度较大 |
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化
学
性
质 |
主要化合价 |
-4，+2，+4 |
-4，+4 |
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与O2反应 |
C+O2  CO2 |
Si+O2  SiO2 |
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与H2反应 |
C+2H2  CH4 |
- |
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与其它非金属反应 |
C+2Cl2  CCl4 |
Si+2Cl2  SiCl4 |
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Si+C  SiC |
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与氧化物反应 |
C+2CuO  2Cu+CO2↑ |
Si+2FeO  2Fe+SiO2 |
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C+H2O  CO+H2 |
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与金属反应 |
3Fe+C  Fe3C |
2Mg+Si  Mg2Si |
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与酸反应 |
与稀盐酸，稀H2SO4不反应 |
仅与氢氟酸反应 |
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能被浓H2SO4，HNO3氧化 |
Si+4HF＝SiF4↑+2H2↑ |
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与碱反应 |
- |
Si+2NaOH+H2O＝Na2SiO3+2H2↑ |
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工业制法 |
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SiO2+2C  Si+2CO↑ |
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主要用途 |
(1)金刚石用于切割、钻头、研磨和装饰品；
(2)石墨用作润滑剂、电机、铅芯；
(3)焦炭作还原剂；
(4)活性炭作吸附剂 |
(1)用作半导体材料
(2)硅合金在工业上重要应用，如硅铁用于炼钢脱氧……(见书) |
表 CO、CO2与SiO2的比较
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名 称 |
一氧化碳(CO) |
二氧化碳(CO2) |
二氧化硅(SiO2) |
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结构特点 |
由极性键形成的极性分子、固态时形成分子晶体 |
由极性键形成的非极性分子、固态时形成分子晶体 |
由Si-O键形成具空间网状的原子晶体 |
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物理性质 |
色味态 |
无色无味气体 |
无色略带酸味气体 |
无色透明纯晶体，硬度大 |
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熔点(℃) |
-199 |
-56.6 |
1610(1723.5) |
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沸点(℃) |
-191 |
-78.5 |
2230(2590) |
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水溶性 |
难溶于水 |
微溶于水 |
难溶于水 |
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毒性 |
剧毒 |
无毒 |
- |
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化学性质 |
与水反应 |
CO+H2O  CO2+H2 |
CO2+H2O  H2CO3 |
不与水反应 |
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①不成盐氧化物 |
①酸性氧化物 |
①酸性氧化物 |
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②不与酸碱盐反应 |
②具有酸性氧化物通性 |
②具有酸性氧化物通性 |
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CO2+Na2O＝Na2CO3 |
SiO2+CaO  CaSiO3 |
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与酸、碱、盐及其他物质的反应 |
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CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O |
SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O |
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SiO2+4HF＝SiF4↑+H2O(特例) |
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③可燃性 |
③不能燃烧、也不支持 |
—— |
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2CO+O2  2CO2 |
燃烧 |
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④主要表现为还原性 |
④弱氧化性 |
③强氧化性 |
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CO+CuO  Cu+CO2 |
2Mg+CO2  2MgO+C |
SiO2+2C  Si+2CO↑ |
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3CO+Fe2O3  2Fe+3CO2 |
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⑤与某些盐反应 |
④与纯碱反应 |
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Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 |
SiO2+Na2CO3  Na2SiO3+CO2↑ |
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与a2SiO3NaAlO2Ca(ClO)2
 等反应
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SiO2+CaCO3  CaSiO3+CO2↑ |
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制
法 |
实验室制法 |
HCOOH  CO↑+H2O |
CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O |
—— |
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工业制法 |
C+H2O  CO+H2O |
CaCO3  CaO+CO2↑ |
—— |
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用 途 |
①用途气体燃烧 |
①用于灭火 |
①纯水晶用于制光学仪器、工艺品、电子部件 |
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②用作冶金工业的还原剂 |
②用于制纯碱、尿素、糖、汽水等 |
②用于制光纤原料、石英玻璃 |
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③用于合成甲醇等有机物 |
③用于制冷、人工降雨、肥料等 |
③作用玻璃原料、建筑材料、耐火材料 |
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表 碳酸盐、碳酸氢盐和碱式碳酸盐的性质比较
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碳酸盐(Na2CO3,CaCO3) |
碳酸氢盐(NaHCO3,Ca(HCO3)2 |
碱式碳酸(Cu2(OH)2CO3) |
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热
稳
定
性 |
①碱金属的碳酸盐受热不分解 |
②碳酸盐受热均能分解 |
③碱式碳酸盐受热易分解 |
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②ⅡA族金属的碳酸盐随金属 |
2NaHCO3  Na2CO3+CO2↑+H2O |
Cu2(OH)2CO3  2CuO+CO2↑+H2O |
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离子半径的增大而对热稳定性增强即MgCO3＜CaCO3＜BaCO3… |
NH4HCO3  NH3↑+CO2↑+H2O |
Mg2(OH)2CO3  2MgO+CO2↑+H2O |
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③不活泼金属的碳酸盐受热易分解、(NH4)2CO3受热易分解 |
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溶
解
性 |
除K2CO3、Na2CO3、(NH4)2CO3能溶于水外，其他碳酸盐均不溶于水 |
碳酸氢盐均易溶于水，且大多比相应的碳酸盐更易溶于水，但NaHCO3比Na2CO3溶解度小 |
碱式碳酸盐均不溶于水 |
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与
酸
反
应 |
遇酸产生CO2 |
遇酸产生CO2 |
遇酸反应产生CO2 |
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CaCO3+2HCl＝CaCl2+
CO2↑+H2O |
Ca(HCO3)2+2HCl＝CaCl2+2CO2↑+2H2O |
Cu2(OH)2CO3+4HCl＝2CuCl2+CO2↑+3H2O |
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与
碱
反
应 |
通常不反应，但可溶性碳酸 |
与可溶性碱反应生成正盐、水 |
不反应 |
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盐可与Ca(OH)2、Ba(OH)2反应 |
NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O |
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Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH |
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2＝2CaCO3↓+2H2O |
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相
互
转
化 |
碳酸盐  碳酸氢盐 |
与适量酸反应转化为碳酸盐 |
［说明］ 碳酸的盐的热稳定性规律可简记为：①易溶于水的碳酸盐受热不分答案 ②难溶于水的碳酸盐以及碳酸氢盐，碱式碳酸盐受热都易分解(包括铵盐) ③热稳定性顺序为：碱金属碳酸盐＞其它金属碳酸盐＞碳酸氢盐＞铵盐＞碳酸。
碳酸的盐的溶解性规律可简记为：①除K2CO3、NaCO3、(NH4)2CO3易溶于水外其余碳酸盐以及碱式碳酸盐均不溶于水 ②碳酸氢盐均易溶于水，且大多比相应的碳酸盐更易溶于水，且大多比相应的碳酸盐更易溶于水，但NaHCO3却比Na2CO3的溶解度小。
2.用“四步学习法”学习硅及其化合物知识
这里我们介绍一个可称为“四步学习法”的方法，即明确知识主线，抓住知识要点，连成知识网络，精记基础知识。
(1)明确知识主线。
非金属元素及其化合物的有序学习顺序是：
气态氢化物←单质→氧化物→氧化物对应的水化物→含氧酸盐
因此我们可以确定《硅及其化合物》单元知识主线为
SiH4←Si→SiO2→ | 
