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1、考纲展示 1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。第二单元含硅矿物与信息材料第二单元含硅矿物与信息材料1高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料一、碳和硅的单质1元素在自然界的存在形态(1)碳既有游离态又有化合态。其单质主要有金刚石、石墨、C60互为 。(2)硅只有化合态，硅元素在自然界中含量占第二位，主要存在形式有 和硅酸盐。同素异形体同素异形体SiO2主干知识主干知识2高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料2碳、硅单质的物理性质和用途(1)碳单质 具有高熔点，是自然界中硬度最大的物质。用于制饰品和切
2、削工具。石墨质软，有滑腻感，能导电，用于 。C60具有特殊结构，可能成为新型催化剂或催化剂载体。(2)硅单质晶体硅熔点高，是 材料，用于制造半导体元件和光电池。金金刚刚石石作固体作固体润润滑滑剂剂和和电电极极半半导导体体3高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料3碳、硅的化学性质(1)碳单质的化学性质还原性4高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料写出下列反应的化学方程式：5高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料(2)硅的化学性质还原性与氢氟酸反应： ；与NaOH溶液反应：；与O2反应： 。Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H26高
3、考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料提示：不能。因碳在反应中失电子被氧化。7高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料二、碳、硅的氧化物1一氧化碳(1)物理性质： 色气体， 毒， 溶于水。(2)化学性质可燃性： ，火焰呈 色。 还原性：与Fe2O3反应。无剧难淡蓝8高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料2二氧化碳和二氧化硅的比较9高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料10高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料11高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料提示：不能。该反应不是在溶液中的反应，但能说明热稳定性CaSiO3CaCO3。
4、12高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料三、硅酸(H2SiO3)、硅酸盐、无机非金属材料1硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质弱酸性，酸性比 还弱。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：。(4)用途：硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。H2CO3Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO313高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料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Na2SiO3水溶液俗称 ，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。硅酸钠溶液在空气中易变质，反应的化学方程式为 。硅酸盐组成的
5、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 ，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为： 。长石(KAlSi3O8)可表示为： 。硅、氧和金属硅、氧和金属水玻璃水玻璃Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3Na2OSiO2CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO214高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料3无机非金属材料(1)硅酸盐材料传统无机非金属材料(2)特殊功能的含硅物质 具有金刚石结构，可用作磨料。含硅元素4%的硅钢具有 。硅橡胶具有 的性质。碳化硅碳化硅导导磁性磁性既耐高温又耐低温既耐高温又耐低温15高考
6、化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料16高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料自我诊断1水晶、玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐。()2熔融烧碱或纯碱时不能用瓷坩埚、石英坩埚和氧化铝坩埚。()3二氧化硅的分子式为SiO2，是生产光纤制品的基本原料。()4Si、SiO2、H2SiO3可以满足 一步转化。()51 mol SiO2中有4NA个SiO键。()6SiO2不与任何酸反应，因此可用石英制作耐酸容器。()17高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料1常温下，下列不发生反应的一组物质是()硅与NaOH溶液硅与盐酸硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠二氧化硅与NaOH溶液二氧化硅
7、与浓硝酸ABC D解析：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，Si4HF=SiF42H2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。答案：D硅及其化合物的特性及应用硅及其化合物的特性及应用18高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料19高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料20高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料特别提醒(1)工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应生成的是CO而不是CO2。(2)常见与强碱溶液反应生成H2的固体单质有Al和Si，能够置换出H2O中氢的非金属单质为碳，这些特征反应常作为推断题的突破口。(3)不要混淆常见含硅物质的成分计算机芯片的
8、成分是晶体硅而不是SiO2。水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。21高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料典例1下列说法正确的是()A二氧化硅与酸碱都不反应B单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C因为SiO2有导电性，SiO2可用于制备光导纤维D向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2SiO3酸性比H2CO3强解析二氧化硅与强碱和氢氟酸都能反应，A不正确；单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料，B正确；SiO2可用于制备光导纤维，是因为其具有很好的导光性能，C不正确；Na2SiO3
9、溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2CO3酸性比H2SiO3强，D不正确。答案B22高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料1硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是()B光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强C光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料D陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品解析：分析反应前后化合价的变化，可知A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B说法错误；制造光电池的材料是晶体硅，C说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，故D说法错误。答案：A23高考化学
10、苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料2将CO2气体通入下列溶液中，一定不会出现浑浊的是()ACaCl2溶液 B石灰水C饱和Na2CO3溶液 D水玻璃解析：CO2与B、C、D项中的物质反应分别生成CaCO3、NaHCO3、H2SiO3。答案：A24高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料1CO2与碱溶液的反应(1)反应原理(2)反应后溶质成分的判断25高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料也可用数轴来表示：(3)CO2与Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液反应的现象：CO2不足时，生成白色沉淀；CO2过量时，生成的白色沉淀消失，溶液变澄清。26高考化学苏教版一轮复习配套
11、3-2含硅矿物与信息材料2CO2与盐溶液的反应(1)饱和Na2CO3溶液Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，有白色固体析出。(2)Na2SiO3溶液CO2不足：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3；CO2过量：Na2SiO32H2O2CO2=2NaHCO3H2SiO3。两种情况均生成白色胶状沉淀。27高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料(3)NaAlO2溶液CO2不足：2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3CO2过量：NaAlO22H2OCO2=Al(OH)3NaHCO3两种情况均生成白色胶状沉淀。 (5)漂白粉溶液CO2少量：Ca(Cl
12、O)2CO2H2O=CaCO32HClO；CO2足量：Ca(ClO)22CO22H2O=Ca(HCO3)22HClO。28高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料29高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料30高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料典例2将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为()解析CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，发生如下反应：CO2Ba(OH)2=BaCO3H2OCO22KOH=K2CO3H2OCO22KAlO23H2O=K2CO32Al(OH)3K
13、2CO3CO2H2O=2KHCO3BaCO3CO2H2O=Ba(HCO3)2对比图像可知C正确。答案答案C31高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料32高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料2向下列溶液中通入足量的CO2，最终无沉淀生成的是()Ca(OH)2溶液Na2SiO3溶液饱和Na2CO3溶液CaCl2溶液漂白粉溶液NaAlO2溶液A BC D解析：最终有H2SiO3沉淀，有NaHCO3晶体，有Al(OH)3沉淀且不溶解。答案：B33高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料有关硅及其化合物的制备，是前几年高考实验题的常规出题点。随着当今社会对能源需求的不
14、断增多，与新能源有关的多晶硅会再次成为今后命题的热点。教材只在习题中简单介绍了粗硅及高纯硅制备的反应原理，而高考命题者却把这一知识点迁移到高纯硅制备的工艺流程，制备过程中，往往涉及氯气的制备、气体的净化及物质的分离提纯等操作，有时还会用化学平衡理论解释实验过程中遇到的具体问题，在考查元素化合物的同时，渗透了化学基本理论的考查。半半导导体材料体材料Si制制备备的的实验实验探究探究 34高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)(1)工艺流程：(2)操作步骤：高温下用焦炭在电炉中隔绝空气还原二氧化硅制得粗硅。粗硅与干燥的HCl气体在300 以上反应生
15、成SiHCl3。SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反应制得纯硅。35高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料(3)反应原理：36高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料【典例】(2014年威海模拟)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用过量的碳与二氧化硅反应制得粗硅；粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si3HCl=SiHCl3H2)；SiHCl3与过量的H2在1 0001 100 反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。请回答：(1)第一步制取粗硅的反应中碳作_剂(填“氧化”或“还原”)。(2)粗硅与HCl
16、反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 )中含有少量SiCl4(沸点57.6 )和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3可采用_的方法。37高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅的装置如下图所示(加热器和夹持装置略去)：装置B中的试剂是_，装置C需水浴加热，目的是_。反应一段时间后，装置D中可观察到有晶体硅生成，D中发生反应的化学方程式是_。38高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料为保证实验的成功，操作的关键除题中已告知的以外，你认为最重要的还有_(说出三点即可)。解析(2)因为题设中给出的信息为SiHCl3、SiCl4、HCl的沸点不同，应用沸点差异进行分离，采用分馏法；(3)依据题设信息(SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃)可知加热前要先排尽装置中的空气及C、D装置中的水蒸气。39高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料40高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料本小节结束请按ESC键返回41高考化学苏教版一轮复习配套3-2含硅矿物与信息材料
