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1、非金屬及其化合物第2講含硅礦物與信息材料 1.了解C、Si元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。2.了解C、Si元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。3.以新材料、新技術為背景考查C、Si元素及其重要化合物的性質及應用?？季V要求 1.請畫出碳、硅原子的結構示意圖2.判斷在周期表中的位置3.判斷常見化合價4.最高價氧化物及其水化物的化學式5.氣態(tài)氫化物的化學式 C SiGe Sn Pb 1.最 外 層 都 有 4個電 子 ， 化 合 價 主 要有 +4和 +2， 易 形 成共 價 化 合 物 。3.氣 態(tài) 氫 化 物 的通 式 ： RH42.最 高 價 氧 化 物 通式 :RO2,對 應 的
2、 水 化物 通 式 通 常 為 H2RO3 2.最 高 價 氧 化 物對 應 水 化 物 的 酸性 逐 漸 減 弱3.氫 化 物 的 穩(wěn) 定 性 逐 漸 減 弱相 似 性 遞 變 性1.核 電 荷 數(shù) 依 次增 大 ， 電 子 層 數(shù)依 次 增 多 ， 原 子半 徑 逐 漸 增 大元 素 原 子 得 電 子 能 力 逐 漸 減 弱 、 失 電 子 能 力 逐 漸 增 強 考 點 一 、 碳 、 硅 單 質1 元 素 在 自 然 界 的 存 在 、 單 質 的 物 理 性 質 和 用 途游 離 態(tài) 和 化 合 態(tài)碳 硅存 在 形態(tài)物 理 性質 金 剛 石 ： 熔 點 、 硬 度 石 墨 ： 硬
3、度 、 電 的 色 固 體 ， 有 金 屬 光 澤 、 熔 點 、硬 度 用 途 用 作 切 割 刀 具 ， 用 作 電 極 、鉛 筆 芯 材 料 、 太 陽 能 電 池化 合 態(tài)高 大小 良 導 體 灰 黑 高 大 金 剛 石 石 墨 半 導 體 2.碳、硅單質的化學性質碳、硅在參與化學反應時，一般表現(xiàn)還原性。2CuO+C 2Cu+CO2(1)碳SiO2+2C Si+2CO C+2H2SO4 (濃) CO2 +2SO2 +2H2O(1)碳 與 NaOH反 應 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 1.2014天津理綜晶體硅(熔點1 410 )是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如
4、下：寫出SiCl4的電子式：_；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_。 無 有 不 2 二 氧 化 碳 和 二 氧 化 硅 的 比 較物 質 二 氧 化 硅 二 氧 化 碳晶 體 類 型物 質 類 別主 要 物理 性 質 硬 度 ， 熔 、 沸 點 ，常 溫 下 為 體 ， 不 溶 于 水 熔 、 沸 點 ， 常 溫 下 為 氣體 ， 可 溶 于 水化學性質 與 水反 應 不 反 應 與 酸反 應 只 與 氫 氟 酸 反 應 ： 不 反 應大 高固 低SiF 4 2H2O CO2 H2O H2CO3SiO2 4HF= 原
5、 子 晶 體 分 子 晶 體 酸 性 氧 化 物 酸 性 氧 化 物雕 刻 玻 璃 SiO2 2NaOH= Na2SiO3 H2O橡 膠 CO2 2NaOH= Na2CO3 H2O或 CO2 NaOH=NaHCO3 Na2SiO3 H2O CO2(不 足 ) =H2SiO3 Na2CO3 交 流 研 討2.能 否 依 據(jù) Na2CO3 SiO2 Na2SiO3 CO2說 明 H2SiO3 的 酸 性 比 H2CO3強 ？ 高 溫1. SiO2不 能 與 水 反 應 ， 因 此 SiO2不 是 酸 性 氧 化 物 ， 該 說法 是 否 正 確 ？ 請 說 明 理 由 ？ 遞進題組題組一對比掌握C
6、O2、SiO2的結構與性質1.下列關于SiO2和CO2的說法中正確的是()A.CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2與水反應分別生成相應的酸C.CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物D.CO2和SiO2都是由相應的分子組成的A 2、 某 短 周 期 非 金 屬 元 素 的 原 子 核 外 最 外 層 電 子 數(shù)是 次 外 層 電 子 數(shù) 的 一 半 ， 該 元 素 A 在 自 然 界 中 只 以 化 合 態(tài) 的 形 式 存 在 B 單 質 常 用 作 半 導 體 材 料 和 光 導 纖 維 C 最 高 價 氧 化 物 不 與 酸 反 應 D 氣 態(tài) 氫 化 物 比 甲 烷
7、 穩(wěn) 定 A 物 質 Na2SiO3狀 態(tài) 白 色 粉 末 狀 固 體溶 解 性 可 溶 于 水 ， 溶 液 顯 性 ， 其 水 溶 液 俗 稱 水 玻 璃 ， 有 黏 性化 學性 質 與 酸 反 應用 途 黏 合 劑 ， 耐 火 阻 燃 材 料能 與 比 硅 酸 酸 性 強 的 酸 反 應硅 酸 是 不 溶 于 水 的 白 色 膠 狀 沉 淀 ， 受 熱 易 分 解 酸 性 比 碳 酸 還 弱 ， 能 與 強 堿 反 應 生 成 鹽 和 水 。考 點 三 硅 酸 和 硅 酸 鹽 的 性 質堿 熟記硅及其化合物的特殊性質 1.硅酸鹽(1)概念：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構成地殼巖石的
8、主要成分。(2)表示方法：硅酸鹽礦物的成分復雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成Na2OSiO2，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成 。知 識 梳 理K2O3Al2O36SiO22H2O 2.無機非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。常見硅酸鹽材料比較 水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設備水泥回轉窯玻璃熔窯陶瓷窯 玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應：Na2CO3SiO2 ；CaCO3SiO2 。(2)新型無機非金屬材料，如高溫結構陶瓷、光導纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。Na2SiO3CO2 CaSiO3CO2 1.硅
9、是構成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是()A.氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學式為Si3N4B.碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結構陶瓷和軸承C.光導纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2D.二氧化硅為立體網(wǎng)狀結構，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數(shù)之比為1 2 1 2 3 4 1.高考選項正誤判斷，正確的打“ ”，錯誤的打“”(1)Si和SiO2都用于制造光導纖維()(2014海南，10D)(2)硅膠可作袋裝食品的干燥劑()(2014四川理綜，1B)(3)SiO2既能與KOH溶液反應又能與濃鹽酸反應()1 2 3 4 (4)SiO
10、2、NaOH、HF三者兩兩均能反應()(5)合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料()1 2 3 4 (7)SiO2可與HF反應，因而氫氟酸不能保存在玻璃瓶中()(8)高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅()(9)硅酸鈉溶液應保存在帶玻璃塞的試劑瓶中()(10)水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑()1 2 3 4 2. 工業(yè)通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅，粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450500 )，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。相關信息如下：a.四氯化硅遇水極易水解；b. SiCl 4熔點70.0，沸點57.7 (1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式：_。(2)裝置F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.工業(yè)上可以通過如圖所示的流程制取純硅：反應為Si3HCl SiHCl3H2，則反應的化學方程式為_整個制備過程中必須控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H 2SiO3、HCl和另一物質，寫出該反應的化學方程式：_ 遞進題組常見轉化關系判斷例.已知甲、乙、丙、X是4種中學化學中常見的物質，其轉化關系符合下圖。則甲和X(要求甲和X能互換)不可能是()A.C和O2 B.CO2和NaOH溶液C.Cl 2和Fe D.AlCl3溶液和NaOH溶液
高考化學一輪復習 含硅礦物與信息材料課件
