《2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案課件（人教版）：第4章 非金屬及其化合物第1節(jié)無機非金屬材料的主角——硅》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案課件（人教版）：第4章 非金屬及其化合物第1節(jié)無機非金屬材料的主角——硅（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角硅 一、碳、硅的比較(反應(yīng)用化學(xué)方程式表示) 碳 硅 存在形態(tài)既有_態(tài)，又有_態(tài)；主要單質(zhì)有_等同素異形體在地殼中的含量僅次于_，全部以_存在；主要單質(zhì)有_和_兩大類 單質(zhì)的物理性質(zhì) 金剛石：熔點_，硬度_；石墨：熔點_(比金剛石高)，硬度_，能_，有滑膩感晶體硅：_，有_光澤；與金剛石相似，熔點_，硬度_；是良好的_材料 化學(xué)性質(zhì) 與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 與O2反應(yīng)：與O2、Cl2反應(yīng)：與氧化物反應(yīng) 與Fe2O3、SiO2反應(yīng)：與FeO反應(yīng)：與酸反應(yīng) 與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)：只與氫氟酸反應(yīng)：與堿反應(yīng) 與堿不反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)：用途 _用作切割刀具，_用作電極、鉛筆芯
2、含硅4%的硅鋼具有很高的導(dǎo)磁性，主要用作_；含硅15%的硅鋼具有很好的耐酸性能，作為_材料； 制_等 一、游離化合金剛石、石墨氧化合態(tài)晶體硅無定型硅很高很大很高較小導(dǎo)電灰黑色金屬很高很大半導(dǎo)體2 CO2 =2 CO、CO2 =CO2SiO2 =SiO2、Si2 Cl2 =SiCl43 C2 Fe2 O3 =3 CO2 4 Fe、2 CSiO2 =2 COSiSi2 FeO=2 FeSiO2C2 H2 SO4 (濃)=CO2 2 SO2 2 H2 O、C4 HNO3 (濃)=CO2 4 NO2 2 H2 OSi4 HF=SiF4 2 H2 Si2 NaOHH 2 O=Na2 SiO32 H2 金
3、剛石石墨變壓器鐵芯耐酸光電池 答案： 二、碳、硅的化合物 1 . 一氧化碳(1 )物理性質(zhì)：_色_味氣體，_毒，_溶于水。(2 )化學(xué)性質(zhì) 2 . CO2和SiO2 (反應(yīng)用化學(xué)方程式表示) 物質(zhì) 二氧化硅 二氧化碳 化學(xué)式 SiO 2 CO2 主要物理性質(zhì) 硬度_，熔沸點_，常溫下為_體，不溶于水熔沸點_，常溫下為氣體，微溶于水 化學(xué)性質(zhì) 與水反應(yīng) 不反應(yīng) 與酸反應(yīng) 只與HF反應(yīng)：_不反應(yīng) 與堿(NaOH)反應(yīng) _(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞) _或_與鹽(Na2CO3)反應(yīng) _ _與堿性氧化物反應(yīng) (CaO)_ (Na2O)_用途 光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽 3 . 硅酸、硅
4、酸鹽(1 )硅酸(H2 SiO3 )物理性質(zhì)：溶解性：_，色態(tài)：_?；瘜W(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)a.弱酸性：與NaOH溶液反應(yīng)：_。酸性比碳酸_：_。b. 不穩(wěn)定性：_。用途：“硅膠”可用作_、_的載體。(2 )硅酸鹽概念：由_元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。硅酸鈉：水溶液俗稱_，是無色黏稠液體，是制備_和_的原料。組成的表示(通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成)：硅酸鈉(Na 2 SiO3 )_，普通玻璃(Na2 CaSi6 O1 4 )_。 【溫馨提示】表示順序一般為：活潑金屬的氧化物較活潑金屬的氧化物二氧化硅水。 二、1 . (1 )無無有不(2 )2 COO2
5、 =2 CO2COCuO=CuCO22 . 大高固低CO2H2 O H2 CO3SiO 24 HF=SiF4 2 H2 OSiO22 NaOH=Na2 SiO3H2 OCO22 NaOH=Na2 CO3H2 OCO2NaOH=NaHCO3SiO2Na2 CO3 =Na2 SiO3CO2 CO2Na2 CO3H2 O=2 NaHCO3SiO2CaO=CaSiO3CO2Na2 O=Na2 CO3答案： (2 )不是，是酸性氧化物。3 . (1 )難溶于水白色固體a. H2 SiO32 NaOH=Na2 SiO32 H2 O弱CO2Na2 SiO3H2 O=H2 SiO3 Na2 CO3b. H2
6、SiO3 =SiO2H2 O干燥劑催化劑(2 )硅、氧和金屬水玻璃硅膠木材防火劑Na2 OSiO2Na2 OCaO6 SiO2答案： 三、硅酸鹽產(chǎn)品水泥 玻璃 陶瓷 生產(chǎn)原料 主要設(shè)備 石灰石、黏土純堿、石灰石和石英黏土水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯答案： 硅及其化合物的特性 【例】(2 0 0 9高考浙江卷，2 8 )單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度4 5 05 0 0C)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。 相關(guān)信息如下：a. 四氯化硅遇水極易水解；b.
7、硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；c. 有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表： 物質(zhì) SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸點/ 57.7 12.8 315 熔點/ 70.0 107.2 升華溫度/ 180 300 160 請回答下列問題： (1 )寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 _。(2 )裝置A中g(shù)管的作用是_；裝置C中的試劑是_；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是_。(3 )裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外還可能含有的雜質(zhì)元素是_(填寫元素符號)。 【自主解答】(1 )MnO24 H2 Cl
8、=Mn2Cl2 2 H2 O(2 )平衡壓強濃硫酸使SiCl4 冷凝(3 )Al、P、Cl 解析：制備四氯化硅的原料為Cl2和Si。A裝置為Cl2的制備裝置，B、C裝置為除雜裝置。首先B除去HCl，再用C(濃H 2 SO4 )除去水蒸氣。Cl2通入粗硅中反應(yīng)，用冷水將產(chǎn)生的SiCl4冷凝即可。(1 )制取氯氣用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應(yīng)。(2 )g管是將分液漏斗與燒瓶相連，則它們中的壓強是相等的，這樣便于鹽酸順利滴下。SiCl4的沸點很低，只有5 7 .7 ，而反應(yīng)的溫度達幾百度，故需要冷凝收集。(3 )從物質(zhì)的物理性質(zhì)表可發(fā)現(xiàn)，AlCl3、FeCl3和PCl5均易升華，故還應(yīng)還有Al、
9、P、Cl元素。 硅及其化合物的特性1 . 非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體(石墨能導(dǎo)電)，硅的晶體是良好的半導(dǎo)體材料。2 . Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO22 C=Si2 CO3 . 非金屬單質(zhì)跟堿作用一般無H2放出，但Si能跟強堿溶液作用：Si2 NaOHH2 O=Na2 SiO32 H2 4 . 非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能跟HF作用：Si4 HF=SiF4 2 H2 。5 . 酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能與HF作用：SiO24 HF=SiF4 2 H2 O。6 . SiO2是H2 SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2 SiO3。7
10、 . 無機酸一般易溶于水，但H 2 SiO3難溶于水。8 . H2 CO3的酸性大于H2 SiO3，所以有Na2 SiO3CO2H2 O=H2 SiO3 Na2 CO3，但高溫下反應(yīng)Na2 CO3SiO2 =Na2 SiO3CO2 也能發(fā)生。 (2 0 0 9高考廣東理科基礎(chǔ)卷，2 2 )下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是()硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料A. B. C. D. C解析：光導(dǎo)纖維的成分是SiO 2，錯；水晶的成分是SiO2，不屬于硅酸鹽，錯。故C項正確。答案： 1 . (2
11、0 1 1 江蘇鹽城中學(xué)高三期中)下列選項中哪一種可與陶瓷、普通玻璃、水泥歸為同種類型的材料()A. 鋁合金 B. 高溫結(jié)構(gòu)氮化硅陶瓷C. 有機玻璃 D. 磚瓦2 . (2 0 1 0 廣東廣州模擬)有些科學(xué)家提出硅是“2 1世紀的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列有關(guān)硅的說法中，不正確的是()A. 高純度的硅廣泛用于計算機制作B. 硅可由二氧化硅還原制得C. 低溫時，硅與水、空氣和酸不反應(yīng)，但能與氫氟酸反應(yīng)D. 自然界中硅的儲量豐富，自然界中存在大量的單質(zhì)硅3 . 在一定條件下，下列物質(zhì)不能與二氧化硅反應(yīng)的是()焦炭純堿碳酸鈣氫氟酸硝酸氫氧化鈉氯化鈣 A. B. C. D. 1 . D解析：陶瓷、普通玻璃、水泥和磚瓦都屬于硅酸鹽產(chǎn)品。2 . D解析：由于硅是親氧元素，自然界中無單質(zhì)硅，D項錯誤。3 . B答案：
2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案課件（人教版）：第4章 非金屬及其化合物第1節(jié)無機非金屬材料的主角——硅
