《高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1讲 无机非金属材料的主角硅课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1讲 无机非金属材料的主角硅课件 新人教版（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章非金属及其化合物第一讲 无机非金属材料的主角硅考纲要求1了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。2了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。1碳、硅元素的原子结构与存在考点一碳、硅单质的存在与性质考点一碳、硅单质的存在与性质 知识梳理知识梳理碳碳硅硅原子结构示意图原子结构示意图_在元素周期表中的在元素周期表中的位置位置第二周期第二周期_族族第三周期第三周期_族族单质的结构单质的结构金刚石：金刚石：_结构结构石墨：层状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构的空间网状结构元素在自然界中的元素在自然界中的存在形式存在形式既有游离态又有化合态既有游离态又有化合态只
2、有化合态只有化合态AA空间网状空间网状2.碳、硅单质的性质(1)碳单质的化学性质还原性。 a与O2的反应(用化学方程式表示)：O2不足：_；O2充足：_。b与其他物质的反应(用化学方程式表示)：与CuO反应：_ (可用于金属的冶炼)；与CO2反应：_；与水蒸气反应：_ (制水煤气)；与浓硫酸反应：_。(2)硅的化学性质还原性。a与氢氟酸反应的化学方程式：_；b与NaOH溶液反应的化学方程式：_；c与O2反应：_。Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()(2)单质硅是将太阳能转变为电能的常用
3、材料()(3)单质硅常用作半导体材料和光导纤维()(4)硅在自然界中只以化合态的形式存在()(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()思考辨析思考辨析 题组训练题组训练解解析析自自然然界界中中的的硅硅是是以以化化合合态态的的形形式式存存在在，故故不不能能从从自自然然界界中中直直接获得单质硅。接获得单质硅。答案答案C2在浓硝酸水浓硫酸氢氟酸氢氧化钠溶液中，能与单质硅起化学反应的是()ABCD解解析析Si与与水水、浓浓H2SO4、浓浓HNO3均均不不发发生生反反应应，但但Si能能与与氢氢氟氟酸酸、NaOH溶液反应放出溶液反应放出H2。答案答案C(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方
4、程式为_。(2)整个制备过程必须严格控制无水无氟。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式为_ _；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_ _。 SiHCl3 3H2O=H2SiO33HClH2氧气与氢气混合，氧气与氢气混合， 可能引起爆炸；氧气可能会氧化可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3解析(1)H2还原SiHCl3得到Si和HCl。(2)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，依据原子守恒，判断另一物质是H2。因H2还原SiHCl3的反应条件是高温(1 357 K)，若混入O2，则H2与O2混合加热可
5、能发生爆炸，同时，O2也可能氧化SiHCl3。1一氧化碳(1)物理性质：_色气体，_毒，_溶于水。(2)化学性质：燃烧：_。还原CuO：_。考点二碳和硅的氧化物考点二碳和硅的氧化物知识梳理知识梳理无无有有不不2二氧化碳和二氧化硅的比较二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳结构结构_结构，不存在单结构，不存在单个分子个分子存在单个存在单个CO2分子分子主要物主要物理性质理性质硬度硬度_，熔、沸点，熔、沸点_，常，常温下为温下为_体，不溶于水体，不溶于水熔、沸点熔、沸点_，常温下为，常温下为气体，微溶于水气体，微溶于水化化学学性性质质与水与水反应反应不反应不反应_与酸与酸反应反应只与氢氟酸反应：只与氢氟
6、酸反应：_不反应不反应空间立体网状空间立体网状大大高高固固低低SiO24HF=SiF42H2O二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳化化学学性性质质与碱与碱 (NaOH)液反应液反应_(盛碱液的试剂瓶用盛碱液的试剂瓶用_塞塞)_与盐反与盐反应应如与如与Na2CO3反应：反应：_如与如与Ca(ClO)2反应：反应：_与碱性与碱性氧化物反氧化物反应应如与如与CaO反应：反应：_如与如与Na2O反应：反应：_用途用途光导纤维、光学仪器、电子部件光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐制饮料、制碳酸盐Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO CO2Na2O=Na2CO3 橡胶橡胶CO22N
7、aOH= Na2CO3H2O或或CO2NaOH= NaHCO3SiO22NaOH=Na2SiO3H2O判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)NH4F水溶液中含有HF，因此，NH4F溶液不能存在于玻璃试剂瓶中()(2)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2()(3)玻璃容器可长期盛放各种酸()(4)SiO2可与HF反应，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中()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=CaCO32H2ONa2CO3，(2)错误；氢氟酸与石英(即SiO2)反应，玻璃的主要成分是SiO2，
8、故氢氟酸能够腐蚀玻璃，而浓硫酸与石英不反应，故(3)错误，(4)正确。 思考辨析思考辨析 1下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()ACO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐BCO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸CCO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物DCO2和SiO2都是由相应的分子组成的题组训练题组训练解解析析SiO2不不能能与与水水反反应应，B项项错错；SiO2也也是是酸酸性性氧氧化化物物，C项项错错；SiO2中不存在分子，其化学式仅代表中不存在分子，其化学式仅代表Si、O原子个数比为原子个数比为1 2。答案答案A2(2015苏锡常镇四市调研)我国科学家制得了SiO2超分子纳米管
9、，微观结构如图。下列叙述正确的是()ASiO2与干冰的晶体结构相似BSiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C工业上用SiO2制备粗硅D光纤的主要成分是SiO2，具有导电性解解析析SiO2是是原原子子晶晶体体，是是由由硅硅原原子子和和氧氧原原子子按按1 2的的比比例例所所组组成成的的立立体体网网状状晶晶体体。干干冰冰是是分分子子晶晶体体，两两者者结结构构不不同同，故故A项项错错误误；SiO2为为酸酸性性氧氧化化物物，除除氢氢氟氟酸酸外外不不与与任任何何酸酸反反应应，故故B项项错错误误；工工业业上上用用焦焦炭炭还还原原SiO2来来制制备备粗粗硅硅，故故C项项正正确确；SiO2具具有有导导光光性性，用用于于
10、制制造造光光导导纤维，纤维，SiO2不导电，故不导电，故D项错误。项错误。答案答案C3二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的转化见下图。下列说法中正确的是()ASiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物BSiO2和Si都是光导纤维材料C在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效D图中所示转化反应都是非氧化还原反应解析两性氧化物的定义为：与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；制取Si的过程
11、中涉及了氧化还原反应，D项错误。答案C4(2015杭州模拟)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()选项选项操作及现象操作及现象溶液溶液A通入通入CO2，溶液变浑浊，溶液变浑浊饱和饱和Na2CO3溶液溶液B通入通入CO2，溶液变浑浊，继续通，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，至过量，浑浊消失浑浊消失Na2SiO3溶液溶液C通入通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去色褪去Ca(ClO)2溶液溶液D通入通入CO2，溶液变浑浊，继续通，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，至过量，浑浊消失，再加入足量浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又
12、变浑浊溶液，又变浑浊澄清石灰水澄清石灰水解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32
13、H2O，溶液又变浑浊。答案BCO2与强碱、盐溶液反应产物的判断方法与盐的与盐的反应反应(遵循强遵循强制弱的原制弱的原理理)CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3CO2(少量少量)2NaAlO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3CO2(足量足量)NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3CO2(少量少量)Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClOCO2(少量少量)Na2SiO3H2O=H2SiO3Na2CO31硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质弱酸性：酸性比_还弱：Na2SiO3CO2H2O = Na2CO3H2SiO3。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得_ _ 。(4
14、)用途：硅胶可用作_的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。考点三硅酸硅酸盐考点三硅酸硅酸盐知识梳理知识梳理碳酸碳酸Na2SiO32HCl=H2SiO3 2NaCl干燥剂干燥剂2硅酸盐(1)硅酸盐：是由_元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(3)硅酸盐组成的表示：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为_。Si、O和金属和金属K2OAl2O36SiO23传统无机非金属材料(1)普通玻璃：主要原料：_、_、_。主要成
15、分：_、_、_。(2)普通硅酸盐水泥：主要原料：_、_。主要设备：_。石灰石石灰石纯碱纯碱石英石英CaSiO3Na2SiO3SiO2石灰石石灰石黏土黏土水泥回转窑水泥回转窑1(2016浙江效实中学期末)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是()硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料ABCD题组训练题组训练解析硅是构成一些岩石和矿物的基本元素；水泥、玻璃都是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐制品；二氧化硅用于制作光导纤维；陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料。答案C解析A项，硅酸钠本身是一种粘合剂
16、，易造成磨口玻璃塞与瓶口粘结；B项，两反应条件不同，反应是在溶液中进行，强酸可以制弱酸，而高温条件下，CO2是气体，逸出促使反应发生；C项，石英玻璃的成分为SiO2，SiO2是氧化物不是盐；D项正确。答案D3(2015菏泽模拟)随着我国“嫦娥三号”的成功着陆及“玉兔号”月球车开始工作，可以获取大量月球物质并进行成分分析，月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4等，下列说法或分析不正确的是()A辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B斜长石的氧化物形式可表示为K2OAl2O33SiO2C橄榄石中铁为2价D月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面
17、几乎没有氧气解析根据辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石(Mg或Fe)2SiO4的化学式可知三者均属于硅酸盐矿，A项正确。根据元素化合价不变的原则，将斜长石的化学式改写为氧化物的形式可表示为K2OAl2O36SiO2，B项不正确。根据化合价代数和为零，橄榄石中铁为2价，C项正确。铁单质与氧气接触易被氧化，所以月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气的缘故，D项正确。答案B用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法(1)书写顺序：较活泼的金属氧化物较不活泼的金属氧化物SiO2水(2)各元素的化合价保持不变，各元素原子个数比符合原来的组成。1碳及其化合物的转化关系图考点四碳、
18、硅及化合物的相互关系及应用考点四碳、硅及化合物的相互关系及应用 知识梳理知识梳理2硅及其化合物转化关系图1已知甲、乙、丙、X是4种中学化学中常见的物质，其转化关系符合下图。则甲和X(要求甲和X能互换)不可能是()AC和O2BCO2和NaOH溶液CCl2和FeDAlCl3溶液和NaOH溶液题组训练题组训练按要求回答下列问题：(1)C的化学式为_；X的化学式为_。(2)写出下列方程式：反应的化学方程式_；反应的离子方程式_。解析本题可从I入手推断，I可用于制造光导纤维，故其为二氧化硅，F为硅酸，H为硅酸钠。E为HCl，C为四氯化硅，X为Si3N4。反应为Si与Cl2反应生成SiCl4、反应为硅酸钠与过量的二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠。SiCl4Si3N4
