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1、 由于许多高科技领域的新型无机非金属材料都与硅有关，由于许多高科技领域的新型无机非金属材料都与硅有关，预测明年的高考，硅及其化合物知识仍是命题热点，预测明年的高考，硅及其化合物知识仍是命题热点，1.以新材料、新技术为背景考查碳、硅及其重要化合以新材料、新技术为背景考查碳、硅及其重要化合物的性质及应用。物的性质及应用。2.以实验探究题、框图推断题考查碳、硅元素单质及以实验探究题、框图推断题考查碳、硅元素单质及其化合物知识的综合应用。其化合物知识的综合应用。高考预测高考预测:（一）碳：（一）碳：1、碳元素在自然界的存在形态、碳元素在自然界的存在形态 ；一、碳及其化合物一、碳及其化合物2、常见单质：
2、、常见单质：晶体晶体类型型 键角角1mol晶体中晶体中C-C键物理性物理性质金金刚石石石墨石墨C60游离态和化合态游离态和化合态熔点高、熔点高、硬度大硬度大熔点高、硬度小熔点高、硬度小电的良导体电的良导体原子晶体原子晶体混合晶体混合晶体分子晶体分子晶体109028、12002 2N NA A1.51.5N NA ACH2O(g) = COH22CuOC = CuCO2高温高温高温高温C+2H2SO4(浓浓)=CO2 +2SO2 +2H2OC+4HNO3(浓浓)=CO2 +4NO2 +2H2O2C+SiO2= Si+2CO 与酸：与酸： 与氧化物：与氧化物：与与O2：3、化学性质：、化学性质：C
3、O2CO2CCO22CO点燃点燃2CO22CO点燃点燃高温高温高温高温（二）二氧化碳：（二）二氧化碳：1、晶体类型：、晶体类型： ； 2、电子式：、电子式： ；3、物理性质：、物理性质： 色、色、 味、味、 体，密度比空气体，密度比空气 ， 溶于水溶于水4、化学性质：、化学性质： 氧化物：氧化物：CO2H2O H2CO3分子晶体分子晶体:O:C:O:无无无无气气大大能能酸性酸性与碱与碱 ：与盐：与盐：CO2(少少)2NaOH=Na2CO3+H2OCO2(多多)NaOH =NaHCO3与碱性氧化物：与碱性氧化物： CO2Na2O=Na2CO3Na2CO3CO2H2O2NaHCO3与水：与水：弱氧
4、化性：弱氧化性：CCO22CO高温高温2MgCO2C+2MgO点燃点燃Ca(ClO)2CO2 (少量少量) H2O = CaCO32HClO2NaAlO2 CO2(少量少量) 3H2O= Na2CO3 2Al(OH)3NaAlO2 CO2(足量足量) 2H2O= NaHCO3Al(OH)3强酸制弱酸强酸制弱酸Ca(ClO)22CO2 (足量足量) 2H2O = Ca(HCO3)22HClONa2SiO3 CO2(少量少量) H2O= Na2CO3 H2SiO3Na2SiO3 2CO2(足量足量) 2H2O= 2NaHCO3 H2SiO3（三）一氧化碳：（三）一氧化碳：1、晶体类型：、晶体类型：
5、 ；2、物理性质：、物理性质： 色、色、 味、味、 体，密度比空气体，密度比空气 ， 溶于水溶于水3、化学性质：、化学性质： 氧化物氧化物:3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2 2CO+O2 = 2CO2 分子晶体分子晶体无无无无气气略小略小 难难不成盐不成盐高温高温还原性：还原性：点燃点燃二、硅及其化合物二、硅及其化合物（一）硅：（一）硅：1、硅元素在自然界的存在形态、硅元素在自然界的存在形态 ；2、常见硅单质：、常见硅单质： ； 3、晶体类型、晶体类型 、键角、键角 、 1mol晶体中晶体中Si-Si键键数键键数 NA4、物理性质、物理性质 ；晶体硅晶体硅无定形硅无定形硅化合态化合态S
6、i为亲氧元素为亲氧元素灰黑色固体、有金属光泽，熔点高、硬度大，有脆性灰黑色固体、有金属光泽，熔点高、硬度大，有脆性2原子晶体原子晶体109028、常温下：常温下：Si2NaOHH2ONa2SiO32H2半半导体芯片体芯片集成集成电路路太阳太阳电Si4HF = SiF42H25、化学性质：、化学性质：加热时：加热时：Si2F2 = SiF4SiO2 = SiO2Si2Cl2 = SiCl46、工业制法：、工业制法：粗硅提纯：粗硅提纯：7、用途：、用途：良好的良好的 材料，在材料，在 工业常用作工业常用作 、 。用于太阳能电池、光电池，将用于太阳能电池、光电池，将 能转换为能转换为 能。能。半导体
7、半导体电子电子2C+SiO2= Si+2CO高温高温Si2Cl2 = SiCl4SiCl4 2H2 = Si+4HCl高温高温（二）二氧化硅：（二）二氧化硅：1、在自然界的存在形式、在自然界的存在形式 ；2、常见含有、常见含有SiO2的物质：的物质： ; 3、晶体类型、晶体类型 、键角、键角 、 1mol晶体中晶体中Si-O键键数键键数 NA4、物理性质、物理性质 ；5、化学性质：、化学性质： 硬度大，熔沸点高，常温下为固体，不溶于水硬度大，熔沸点高，常温下为固体，不溶于水硅石、石英、水晶、玛瑙。硅石、石英、水晶、玛瑙。SiO22C = Si2CO晶体晶体 无定形无定形原子晶体原子晶体1090
8、28、4 4酸性酸性弱氧化性：弱氧化性：特性：特性： 氧化物氧化物:SiO22NaOH = Na2SiO3H2OSiO2CaO =CaSiO3高温高温高温高温SiO24HF =SiF42H2OSiO2既能和酸既能和酸(氢氟酸氢氟酸)反应，又能和碱反应，它是两性反应，又能和碱反应，它是两性氧化物吗？氧化物吗？思考：思考：不是，氢氟酸反应生成的不是，氢氟酸反应生成的SiF4不属于盐和其他酸不反应不属于盐和其他酸不反应(3)电子工业的重要部件、光学仪器；电子工业的重要部件、光学仪器；(4)用作工艺饰品如用作工艺饰品如 等。等。光导纤维光导纤维6、用途：、用途：(1)信息高速公路的骨架信息高速公路的骨
9、架 ；(2)石英坩埚、石英玻璃、石英钟表等；石英坩埚、石英玻璃、石英钟表等；水晶、玛瑙水晶、玛瑙（三）硅酸：白色，难溶于水，弱酸，（三）硅酸：白色，难溶于水，弱酸，受热分解为受热分解为SiO2，部分分解得到，部分分解得到硅胶硅胶用作用作干燥剂干燥剂。 （四）硅酸盐：（四）硅酸盐：1、组成、组成： ； 2、表示方法：、表示方法： 如硅酸钠如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为可表示为 ，石棉石棉(CaMg3Si4O12)可表示为：可表示为： ，正长石正长石KAlSi3O8可表示为：可表示为： 。硅、氧和金属硅、氧和金属CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2Na2OSiO2氧化物之间以氧化
10、物之间以“”隔开；隔开；氧化物的顺序：氧化物的顺序：按照原子守恒计算各氧化物系数。按照原子守恒计算各氧化物系数。注意事项：注意事项：出现分数应化为整数。出现分数应化为整数。活泼金属氧化物活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水3、Na2SiO3：水溶液俗称：水溶液俗称： 、用途：、用途： 。水解：水解： 与酸反应：与酸反应： 水玻璃水玻璃黏合剂、防腐剂、耐火材料黏合剂、防腐剂、耐火材料Na2SiO32HCl = = H2SiO32NaClNa2SiO32H2O H2SiO32NaOHNa2SiO3 CO2(少量少量) H2O= Na2CO3 H2SiO3Na2SiO3
11、 2CO2(足量足量) 2H2O= 2NaHCO3 H2SiO3三、无机非金属材料三、无机非金属材料（一）（一） 分类：（分类：（1）传统（）传统（2）新型）新型（二）传统硅酸盐工业：（二）传统硅酸盐工业：1、水泥：、水泥：原料原料 ；化学组成化学组成 ；加入石膏的作用加入石膏的作用 ；水硬性水硬性: 。石灰石、黏土石灰石、黏土调节水泥的硬化速度调节水泥的硬化速度3CaOSiO2 ; 2CaO SiO2 ; 3CaOAl2O3水泥与水混合后凝固的现象水泥与水混合后凝固的现象纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英Na2CO3SiO2 = Na2SiO3CO2高温高温CaCO3SiO2 = CaSi
12、O3CO2高温高温化学组成：化学组成：反应原理：反应原理：2、玻璃：、玻璃：原料：原料：CaSiO3Na2SiO3SiO2钢化玻璃：钢化玻璃：变色玻璃：变色玻璃：有色玻璃：有色玻璃：有机玻璃：有机玻璃：注意：注意： 这两个反应不能说明这两个反应不能说明H2CO3和和H2SiO3的酸性的酸性强酸制弱酸是发生在常温下溶液中的反应强酸制弱酸是发生在常温下溶液中的反应普通玻璃加热软化然后骤冷形成普通玻璃加热软化然后骤冷形成普通玻璃中加入普通玻璃中加入AgBr，光照分解，遇冷化合，颜色变化光照分解，遇冷化合，颜色变化普通玻璃中加入普通玻璃中加入金属氧化物金属氧化物，呈现不同的颜色，呈现不同的颜色聚甲基丙
13、烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯是有机物，是高分子化合物是有机物，是高分子化合物不是玻璃不是玻璃(CO2离开反应体系离开反应体系)黏土黏土3、陶瓷：、陶瓷：原料原料:制造过程：制造过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却混合、成型、干燥、烧结、冷却（三）新型无机非金属材料：（三）新型无机非金属材料：1、高温结构陶瓷：、高温结构陶瓷：（1）优点：）优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。耐磨损、密度小等。 （2）种类：）种类：氧化铝陶瓷：又称人造氧化铝陶瓷：又称人造刚玉刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩
14、埚、高温炉管等。可用于作坩埚、高温炉管等。 氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化等优氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化等优点。用于点。用于轴承轴承、汽轮机叶片、发动机部件等。、汽轮机叶片、发动机部件等。碳化硅陶瓷：碳化硅陶瓷：2、光导纤维：、光导纤维：（1）成分）成分 、（2）特点：）特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。辐射等。（3）用途：）用途：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。照明等。3、生物陶瓷：具有、生物陶瓷：具有 功能功能(俗称俗称_)二氧
15、化硅二氧化硅具有金刚石结构，可用作磨料具有金刚石结构，可用作磨料石英砂石英砂生物生物四、碳族元素四、碳族元素1、元素名称：、元素名称： 2、元素符号：、元素符号： 3、核电荷数：依次为、核电荷数：依次为 4、原子结构上的相似性：、原子结构上的相似性： 5、元素性质上的相似性：、元素性质上的相似性： 化合价主要有化合价主要有+4和和+2，6、原子结构上的递变性：、原子结构上的递变性：随核电荷数增加，电子层数依次：随核电荷数增加，电子层数依次： 原子半径依次：原子半径依次： 。7、元素性质上的递变性：、元素性质上的递变性：随核电荷数增加，原子核吸引最外层电子的能力：随核电荷数增加，原子核吸引最外层
16、电子的能力： ，得，得电子能力：电子能力： ，非金属性：，非金属性： ，失电子能力：，失电子能力： ，金属性：金属性： 。 6 14 32 50 82碳碳 硅硅 锗锗 锡锡 铅铅最外层都有最外层都有4个电子，个电子，增多增多增大增大减弱减弱减弱减弱减弱减弱增强增强增强增强易形成共价化合物。易形成共价化合物。C、Si、Ge、Sn以以+4价稳定价稳定Pb以以+2价稳定价稳定C、 Si、 Ge、 Sn、 PbCO有较强还原性有较强还原性PbO2有较强氧化性有较强氧化性8、气态氢化物的通式：、气态氢化物的通式： RH4,随核电荷数增加，稳定性逐渐随核电荷数增加，稳定性逐渐 。9、最高价氧化物通式、最高
17、价氧化物通式:RO2H2RO3或或R(OH)4减弱减弱对应的水化物通式为：对应的水化物通式为：人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料盐材料夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能节能A A B B C C D DD练习：练习：下列表述正确的是下列表述正确的是
