高考化學總復習 第四章 10 無機非金屬材料的主角 硅課件

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1、第四章 非金屬及其化合物,,第10講 無機非金屬材料的主角硅,,微考點大突破,微充電大收獲,1碳、硅元素在自然界中的存在形態(tài) (1)碳：既有游離態(tài)又有化合態(tài)。 (2)硅：只有________。硅在自然界中的含量占第_______位。 2碳、硅單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途(用短線連接),化合態(tài),微考點1硅 基礎微回扣,二,,,3碳和硅的化學性質(zhì)還原性 (1)碳單質(zhì)的化學性質(zhì)。 與O2反應。 aO2不足：___________________ bO2足量：____________________ 與其他物質(zhì)反應。 a與CuO反應；____________________________ b與CO2反應：_

2、____________________ c與水蒸氣反應：__________________________ d與濃硫酸反應：_______________________________________,,,,,,,Si4HF===SiF42H2,,,,判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。 1單質(zhì)硅是將太陽能轉變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧? ) 2高純度的單晶硅用于制造光導纖維( ) 警示：二氧化硅用于制造光導纖維。 3硅主要以單質(zhì)形式存在于自然界中( ) 警示：自然界中無單質(zhì)硅。 4硅是一種良好的半導體材料( ),,,,,,方法微總結,(4)硅為非金屬，卻可以和強堿反應，放出氫氣： Si

3、2NaOHH2O===Na2SiO32H2。 (5)一般情況，較活潑金屬酸鹽氫氣，然而Si是非金屬，卻能與氫氟酸發(fā)生反應：Si4HF===SiF42H2。,【微典通關1】下列關于硅的說法中，不正確的是() A硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體 B硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導體材料 C硅的化學性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應 D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應,解析：晶體硅雖然外形像金屬(有金屬光澤)，但實際上屬于非金屬；硅既有金屬性，又有非金屬性，其導電性也介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料。硅的化學性質(zhì)不活潑(尤其是在常溫下)，但常溫下能與

4、氟氣、氟化氫和NaOH溶液等發(fā)生反應，加熱至一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等發(fā)生反應。 答案：C,對點微練新材料、新技術下的碳的考查 1石墨烯是由碳原子構成的單層片狀結構的新材料(結構示意圖如圖所示)，可由石墨剝離而成，具有極好的應用前景。下列說法正確的是(),應用微提升,,A石墨烯與石墨互為同位素 B0.12 g 石墨烯中含6.021022個碳原子 C石墨烯是一種有機物 D石墨烯中碳原子間以共價鍵結合,解析：A項，石墨烯和石墨是同素異形體；B項，0.12 g石墨烯物質(zhì)的量為 0.01 mol，含 6.021021個原子，C項錯誤。 答案：D,對點微練硅的性質(zhì) 2下列說法正確的是() A二氧化硅

5、廣泛應用于光纖通訊 B工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術品 C水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 D粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應,,,微考點2二氧化硅 基礎微回扣,判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。 1因為SiO2有導電性，所以SiO2可用于制備光導纖維( ) 警示：SiO2無導電性，但SiO2具有四面體網(wǎng)狀結構，具有優(yōu)良的物理和化學性質(zhì)，可用于制備光導纖維。 2酸性氧化物都只能與堿反應不能與酸發(fā)生反應( ) 警示：二氧化硅屬于酸性氧化物，但能與氫氟酸發(fā)生反應：SiO24HF===SiF42H2O,,,警示：反應生成的是CO而不是CO2。 4實驗室中保存燒堿溶液不能用磨口玻璃塞(

6、) 警示：SiO2能與NaOH溶液反應生成Na2SiO3，使瓶口與瓶塞粘在一起，不易開啟。 5向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2出現(xiàn)白色沉淀，證明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強( ) 警示：硅酸鈉溶液中通入二氧化碳產(chǎn)生的白色沉淀為硅酸，根據(jù)強酸制弱酸，說明碳酸的酸性比硅酸強。,,,,,,方法微總結,(2)CO2和SiO2。 CO2和SiO2都屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 與堿反應。 與NaOH溶液反應的化學方程式分別為： CO22NaOH===Na2CO3H2O， SiO22NaOH===Na2SiO3H2O。,【微典通關2】以下一些氧化物和單質(zhì)之間可發(fā)生如下圖

7、所示的反應：,,其中，氧化物()是紅棕色固體，氧化物()()()在反應條件下都是氣體。 (1)氧化物()的化學式是__________。 氧化物()的化學式是__________。 (2)反應的化學方程式是___________________________________。 反應的化學方程式是_____________________________________。 反應的化學方程式是______________________________。,CO,,Fe2O3,,,解析：氧化物()是紅棕色固體，則為Fe2O3；據(jù)氧化物()為氣體，又具有還原性，知氧化物()為CO；單質(zhì)()為Fe，氧

8、化物()為CO2；氧化物()與氧化物()反應生成單質(zhì)()和CO2，結合氧化物()與單質(zhì)反應生成CO和單質(zhì)()，后者應為有關水煤氣的反應，故推測氧化物()為H2O，經(jīng)檢驗合理。,對點微練二氧化硅的性質(zhì) 4諾貝爾物理學獎曾授予“光纖之父”英國華裔科學家高錕以及兩位美國科學家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導纖維的主要成分是二氧化硅，下列關于二氧化硅的說法正確的是() A二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應生成硅酸 B用二氧化硅制取單質(zhì)硅時，當生成2.24 L氣體(標準狀況)時，得到2.8 g硅 C6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共價鍵 D二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應，但能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生

9、反應,應用微提升,,5如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))。將所選答案的編號填入下表內(nèi)相應的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對應答案欄可空著)。 可供選擇的試劑：A.鹽酸B氫氧化鈉溶液 C氧氣D水E二氧化碳 可選用的操作：水洗加熱高溫灼燒過濾結晶,答案：(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6),對點微練二氧化碳與弱酸鹽溶液反應的規(guī)律 6用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤的是(),解析：硅酸與過量的CO2不反應。 答案：B,,,,,,,,,,,,,,解析：依據(jù)“以少定多”的原則，Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液反應的化學方程式為

10、Ca(HCO3)22NaOH===CaCO32H2ONa2CO3，(2)錯誤；氫氟酸能與石英(即SiO2)反應，玻璃的主要成分是SiO2，故氫氟酸能夠腐蝕玻璃，而濃硫酸與石英不反應，故(3)(4)錯誤，(6)正確；(5)按照題中轉化關系，若甲為焦炭，丁是O2，則乙是CO，丙是CO2，正確。,,,,xCO2,,,一、硅酸,微考點3硅酸硅酸鹽無機非金屬材料 基礎微回扣,二、硅酸鹽,三、無機非金屬材料,我的感悟 1元素論種類，不論數(shù)量； 2元素的存在形式有游離態(tài)，也有化合態(tài)； 3一種元素可有多種同位素； 4某種元素可形成多種不同的單質(zhì)同素異形體； 5化學變化中只改變電子層結構，原子核無變化，元素種類

11、不變； 6原子晶體、金屬、稀有氣體均由原子直接構成。,判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。 1合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料( ) 警示：合成纖維屬于有機高分子材料。 2SiSiO2H2SiO3均能一步轉化( ) 警示：SiO2是酸性氧化物但不與水反應。 3向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀( ) 警示：H2CO3的酸性大于H2SiO3的，依據(jù)強酸制弱酸可知正確。,,,,,方法微總結,【微典通關3】胃舒平主要成分是氫氧化鋁，同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。 (1)三硅酸鎂的氧化物形式為____________________

12、_______。 (2)某元素與鋁元素同周期且原子半徑比鎂原子半徑大，該元素離子半徑比鋁離子半徑________(填“大”或“小”)，該元素和鋁元素的最高價氧化物的水化物之間發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________。 (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都是白色固體 cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點,2MgO3SiO2nH2O,,大,,,ad,,對點微練硅酸鹽的結構和性質(zhì)

13、8青石棉是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學品之一，其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是() A青石棉是一種硅酸鹽材料 B青石棉中含有一定量的石英晶體 C青石棉的化學組成可表示為 Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原,應用微提升,解析：硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結合而成的化合物的總稱，故青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸

14、反應時，失去3 mol電子，故能使1 mol HNO3被還原。 答案：B,真題微探 1(2012上海高考)化學與環(huán)境密切相關，下列有關說法正確的是() ACO2屬于大氣污染物 B酸雨是pH小于7的雨水 CCO2、NO2或SO2都會導致酸雨的形成 D大氣中CO2含量的增加會導致溫室效應加劇,解析：常見的大氣污染物有：顆粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氫化合物等。二氧化碳不屬于大氣污染物，A錯誤；酸雨是pH小于5.6的降雨，B錯誤；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不會引起酸雨，C錯誤；導致全球氣溫變暖的溫室效應，城市中的熱島效應，還有海洋中的厄爾尼諾現(xiàn)象和拉

15、尼娜現(xiàn)象等，都和二氧化碳的排放有關系，D正確。 答案：D,2(2013上海高考)硅與鋁同周期。SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可寫成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應的化學方程式為_________________________________________。 卞石是硅酸鹽，不同類卞石其氧原子的物質(zhì)的量分數(shù)相同。由鈉卞石化學式NaAlSi3O8可推知鈣卞石的化學式為____________________________。,,CaAl2Si2O8,,解析：由鈉卞石的化學式N

16、aAlSi3O8可知鈣卞石的化學式符合CaAlxSiyO8，由“氧原子物質(zhì)的量分數(shù)相同”可知xy4，依據(jù)化合價代數(shù)和為0，可知23x4y16，求解即可。,【試卷采樣】(9分)獲取知識和信息是現(xiàn)代人不可缺少的素質(zhì)，信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開材料科學的推動。 (1)光導纖維是一種能高質(zhì)量傳導光的玻璃纖維，利用光纜通訊，能同時傳輸大量信息。制造光纖電纜的主要原材料的化學式是________，它屬于____________材料。,SiO2,無機非金屬,,根據(jù)上述信息回答以下問題： a從方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的硅為何還要進一步處理？ ____________________________

17、______________________________________________________________________________________________。 b寫出方法二中，生產(chǎn)高純硅的兩個化學反應方程式： ___________________________________________。 _________________________。,由C還原SiO2得到的單質(zhì)硅中，雜質(zhì)含量過高，將它用HCl、Cl2處理得到低沸點SiHCl3，便于蒸發(fā)提純，然后再還原得高純硅,,Mg2Si4HCl===2MgCl2SiH4,,,【審題指導】(1)根據(jù)二氧化硅的主要用途進行判斷。(2)a.方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的是粗硅，還要進行除雜處理，雜質(zhì)為二氧化硅和碳等。雜質(zhì)如果不易除去，則可以考慮將所需物質(zhì)從混合物中進行分離出來。b.根據(jù)信息先判斷反應物與產(chǎn)物的種類，再進行書寫化學方程式。 【失分提示】(1)對硅和二氧化硅的用途混淆。 (2)敘述問題不全面。 (3)化學方程式書寫不全面。,