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1、第四章 非金属及其化合物,第10讲 无机非金属材料的主角硅,微考点大突破,微充电大收获,1碳、硅元素在自然界中的存在形态 (1)碳：既有游离态又有化合态。 (2)硅：只有_。硅在自然界中的含量占第_位。 2碳、硅单质的物理性质和用途(用短线连接),化合态,微考点1 硅 基础微回扣,二,3碳和硅的化学性质还原性 (1)碳单质的化学性质。 与O2反应。 aO2不足：_ bO2足量：_ 与其他物质反应。 a与CuO反应；_ b与CO2反应：_ c与水蒸气反应：_ d与浓硫酸反应：_,Si4HF=SiF42H2,判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 1单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料( ) 2高
2、纯度的单晶硅用于制造光导纤维( ) 警示：二氧化硅用于制造光导纤维。 3硅主要以单质形式存在于自然界中( ) 警示：自然界中无单质硅。 4硅是一种良好的半导体材料( ),方法微总结,(4)硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气： Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。 (5)一般情况，较活泼金属酸盐氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si4HF=SiF42H2。,【微典通关1】下列关于硅的说法中，不正确的是( ) A硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D加热到一定温
3、度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应,解析：晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。 答案：C,对点微练 新材料、新技术下的碳的考查 1石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图所示)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是( ),应用微提升,A石墨烯与石墨互为同位素 B0.12 g 石墨烯中含6.021022个碳原子 C石墨烯是一种有机
4、物 D石墨烯中碳原子间以共价键结合,解析：A项，石墨烯和石墨是同素异形体；B项，0.12 g石墨烯物质的量为 0.01 mol，含 6.021021个原子，C项错误。 答案：D,对点微练 硅的性质 2下列说法正确的是( ) A二氧化硅广泛应用于光纤通讯 B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应,微考点2 二氧化硅 基础微回扣,判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 1因为SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维( ) 警示：SiO2无导电性，但SiO2具有四面体网状结构，具有优良的物理和化学性质，可用于制备光导纤维。
5、 2酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应( ) 警示：二氧化硅属于酸性氧化物，但能与氢氟酸发生反应：SiO24HF=SiF42H2O,警示：反应生成的是CO而不是CO2。 4实验室中保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞( ) 警示：SiO2能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，使瓶口与瓶塞粘在一起，不易开启。 5向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强( ) 警示：硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生的白色沉淀为硅酸，根据强酸制弱酸，说明碳酸的酸性比硅酸强。,方法微总结,(2)CO2和SiO2。 CO2和SiO2都属于酸性氧化物，具有酸性氧化
6、物的通性。 与碱反应。 与NaOH溶液反应的化学方程式分别为： CO22NaOH=Na2CO3H2O， SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。,【微典通关2】 以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示的反应：,其中，氧化物()是红棕色固体，氧化物()()()在反应条件下都是气体。 (1)氧化物()的化学式是_。 氧化物()的化学式是_。 (2)反应的化学方程式是_。 反应的化学方程式是_。 反应的化学方程式是_。,CO,Fe2O3,解析：氧化物()是红棕色固体，则为Fe2O3；据氧化物()为气体，又具有还原性，知氧化物()为CO；单质()为Fe，氧化物()为CO2；氧化物()与氧化物()反
7、应生成单质()和CO2，结合氧化物()与单质反应生成CO和单质()，后者应为有关水煤气的反应，故推测氧化物()为H2O，经检验合理。,对点微练 二氧化硅的性质 4诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德博伊尔和乔治史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是( ) A二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸 B用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得到2.8 g硅 C6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共价键 D二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应,应用微提升,5如何用所提供的试剂
8、和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着)。 可供选择的试剂：A.盐酸 B氢氧化钠溶液 C氧气 D水 E二氧化碳 可选用的操作：水洗 加热 高温灼烧 过滤 结晶,答案：(1)B (2)D (3)A (4)A (5) (6),对点微练 二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律 6用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( ),解析：硅酸与过量的CO2不反应。 答案：B,解析：依据“以少定多”的原则，Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应的化学方程式为Ca(HCO3)22NaOH=CaCO
9、32H2ONa2CO3，(2)错误；氢氟酸能与石英(即SiO2)反应，玻璃的主要成分是SiO2，故氢氟酸能够腐蚀玻璃，而浓硫酸与石英不反应，故(3)(4)错误，(6)正确；(5)按照题中转化关系，若甲为焦炭，丁是O2，则乙是CO，丙是CO2，正确。,xCO2,一、硅酸,微考点3 硅酸 硅酸盐 无机非金属材料 基础微回扣,二、硅酸盐,三、无机非金属材料,我的感悟 1元素论种类，不论数量； 2元素的存在形式有游离态，也有化合态； 3一种元素可有多种同位素； 4某种元素可形成多种不同的单质同素异形体； 5化学变化中只改变电子层结构，原子核无变化，元素种类不变； 6原子晶体、金属、稀有气体均由原子直接
10、构成。,判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 1合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料( ) 警示：合成纤维属于有机高分子材料。 2SiSiO2H2SiO3均能一步转化( ) 警示：SiO2是酸性氧化物但不与水反应。 3向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀( ) 警示：H2CO3的酸性大于H2SiO3的，依据强酸制弱酸可知正确。,方法微总结,【微典通关3】 胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。 (1)三硅酸镁的氧化物形式为_。 (2)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径_(填“大”或
11、“小”)，该元素和铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为_。 (3)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_。 aAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水 bAl2O3、MgO和SiO2都是白色固体 cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点,2MgO3SiO2nH2O,大,ad,对点微练 硅酸盐的结构和性质 8青石棉是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是( ) A青石棉是一种硅酸盐材料 B青石棉
12、中含有一定量的石英晶体 C青石棉的化学组成可表示为 Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原,应用微提升,解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸反应时，失去3 mol电子，故能使1 mol HNO3被还原。 答案：B,真题微探 1(2012上海高考)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是( ) ACO2属于大气污染物 B酸雨是pH小于7的雨水 CCO2
13、、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧,解析：常见的大气污染物有：颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物等。二氧化碳不属于大气污染物，A错误；酸雨是pH小于5.6的降雨，B错误；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不会引起酸雨，C错误；导致全球气温变暖的温室效应，城市中的热岛效应，还有海洋中的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等，都和二氧化碳的排放有关系，D正确。 答案：D,2(2013上海高考)硅与铝同周期。SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2OCaO6SiO2。盛
14、放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式为_。 卞石是硅酸盐，不同类卞石其氧原子的物质的量分数相同。由钠卞石化学式NaAlSi3O8可推知钙卞石的化学式为_。,CaAl2Si2O8,解析：由钠卞石的化学式NaAlSi3O8可知钙卞石的化学式符合CaAlxSiyO8，由“氧原子物质的量分数相同”可知xy4，依据化合价代数和为0，可知23x4y16，求解即可。,【试卷采样】 (9分)获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。 (1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯，能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是_，它属于_材料。,SiO2,无机非金属,根据上述信息回答以下问题： a从方法一生产单晶硅
