備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第4章 非金屬及其化合物 第1節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角硅學(xué)案 必修1.doc

《備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第4章 非金屬及其化合物 第1節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角硅學(xué)案 必修1.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第4章 非金屬及其化合物 第1節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角硅學(xué)案 必修1.doc（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角硅一、C、Si單質(zhì)性質(zhì)及其用途的比較。1.物理性質(zhì)：元素名稱碳硅自然界存在形態(tài)有 態(tài)；主要單質(zhì)有： 、 、 等同素異形體。在地殼中的含量?jī)H次于 ，全部以 態(tài)存在；主要單質(zhì)有：晶體硅和無定形硅兩大類。單質(zhì)物理性質(zhì)金剛石熔點(diǎn)很 ，硬度很 ；石墨熔點(diǎn)很 （比金剛石 ）硬度較 ，能導(dǎo)電。晶體硅 色，有金屬光澤；與金剛石相似，熔點(diǎn)很 ，硬度很 ；是良好的 材料。用途金剛石用作切割工具；石墨用作電極、鉛筆芯。含硅4的硅鋼，主要用作變壓器鐵芯；含硅15的硅鋼，作為耐酸材料；制光電池等2.化學(xué)性質(zhì)：(1)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)還原性與O2反應(yīng)：O2不足： ； O2充足： 。與其他物質(zhì)反應(yīng)：a.與CuO反應(yīng)： ；可用于某些金屬的冶煉。b.與CO2反應(yīng)： 。c.與水蒸氣反應(yīng)： ；用于生產(chǎn)水煤氣。d.與濃硫酸反應(yīng)： 。(2)硅的化學(xué)性質(zhì)還原性 與NaOH溶液反應(yīng)： ；與鋁和NaOH溶液反應(yīng)相似。與氫氟酸反應(yīng)： ；這是Si的特性，其它非金屬大多不能與HF反應(yīng)。與O2、Cl2反應(yīng)： ； 。二、CO2和SiO2的比較1物理性質(zhì)：差別很大原因是晶體類型不同。CO2是分子晶體，SiO2是原子晶體。CO2熔沸點(diǎn) ，常溫下為 體，微溶于水。SiO2熔沸點(diǎn) 、硬度 、常溫下為 態(tài)、 溶于水。2化學(xué)性質(zhì)：兩者都是酸性氧化物，有大部分相同也有部分差別。與水反應(yīng)：CO2 ； SiO2 。與酸反應(yīng)：CO2 ；SiO2 。這是SiO2特性，僅與HF反應(yīng)，與其它酸不反應(yīng)，另外反應(yīng)產(chǎn)物也不是鹽和水，因此 。與堿反應(yīng)：CO2 ；SiO2 。由于玻璃中含有SiO2，盛堿液的試劑瓶用 。與鹽反應(yīng)：CO2常溫復(fù)分解反應(yīng)：CO2+Ca(ClO)2 ；CO2 + Na2CO3 。SiO2在高溫才能反應(yīng)如工業(yè)生產(chǎn)玻璃： ； 。與堿性氧化物如CaO反應(yīng)：CO2 ；SiO2 。與碳反應(yīng)：CO2 ；SiO2 ；工業(yè)用于 。3主要用途：二氧化碳：化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑，人工降雨。二氧化硅：制光學(xué)儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品，常用來制造通訊材料 。三、硅酸及硅酸鹽1硅酸物理性質(zhì)： 色膠狀固體， 溶于水，而一般的無機(jī)含氧酸都溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)：弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸 ，可與NaOH反應(yīng)： 。 不穩(wěn)定性：受熱易分解： 。制備：通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得，如向Na2SiO3溶液中加入鹽酸或通入CO2： ； 。用途：硅膠可用作 、催化劑的載體等。2硅酸鹽硅酸鹽：硅酸鹽是 的總稱。是構(gòu)成 的主要成分。硅酸鈉：硅酸鈉溶液俗稱 ，是 色黏稠液體，常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料。硅酸鹽組成的表示：通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成：如硅酸鈉（Na2SiO3）可表示為 。長(zhǎng)石（KAlSi3O8）可表示為 。注意：硅酸鹽寫法與氧化物寫法中各元素的化合價(jià)保持不變，原子個(gè)數(shù)比相等；表示順序一般為： 的氧化物 的氧化物 。四、常見無極非金屬材料及其主要用途1.傳統(tǒng)的無極非金屬材料：主要成分是 ：包括磚、瓦、陶瓷、水泥，玻璃等。它們都是以黏土、石英和長(zhǎng)石等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品。比較如下：硅酸鹽產(chǎn)品水 泥玻 璃陶瓷原 料 黏土反應(yīng)原理發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化（不要求）不要求主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯主要成分3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3 硅酸鹽反應(yīng)條件高溫高溫高溫主要用途主要建材主要建材、生活生活2.特殊功能的含硅物質(zhì)：(1)碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu)，俗名金剛砂，可用作磨料。(2)含硅元素4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性。(3)硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì)。3.新型陶瓷：如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等，主要成分不再是硅酸鹽，屬于新型無機(jī)非金屬材料。1. 硅及其化合物的特殊性質(zhì)(1)硅的非金屬性弱于碳，但碳在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，而硅 態(tài)。(2)硅的還原性強(qiáng)于碳，但碳能還原SiO2： 。(3)非金屬單質(zhì)跟堿溶液反應(yīng)一般是自身氧化還原反應(yīng)，但Si 。(4)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，但硅 反應(yīng)。(5)非金屬單質(zhì)一般（石墨除外）為非導(dǎo)體，但硅 。(6)非金屬氧化物的熔沸點(diǎn)一般較低，但SiO2 。(7)酸性氧化物一般不跟酸反應(yīng)，但SiO2 。(8)無機(jī)酸一般易溶于水，但H2SiO3 。(9)H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，因?yàn)閺?qiáng)酸制弱酸。但在高溫下：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 能發(fā)生是因?yàn)?。2CO2與堿的反應(yīng)及CO、HCO 的檢驗(yàn)(1)反應(yīng)原理：NaOHNa2CO3NaHCO3。(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷方法： X1111X21溶質(zhì)的成分3CO2與常見溶液反應(yīng)的現(xiàn)象及原理Ca(OH)2 或Ba(OH)2溶液：CO2不足時(shí)現(xiàn)象， ；CO2過量時(shí)現(xiàn)象， 。Na2SiO3溶液：CO2不足時(shí)反應(yīng)方程式： ；現(xiàn)象， 。CO2過量時(shí)反應(yīng)方程式： ；現(xiàn)象， 。飽和Na2CO3溶液： ；現(xiàn)象 。4CO、HCO的檢驗(yàn)CO的檢驗(yàn)：向待檢驗(yàn)溶液中滴加 ，有 現(xiàn)象，再加入適量 ，有 現(xiàn)象，則待檢溶液中有CO。HCO的檢驗(yàn)：向待檢驗(yàn)溶液中滴加 ， 現(xiàn)象，再向溶液中加入 。若溶液中有 現(xiàn)象，則待檢溶液中有HCO。1某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀鹽酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀產(chǎn)生，則原氧化物是()AAl2O3 BMgO CSiO2 DFe2O32下列說法正確的是()A將CO2通入CaCl2溶液或飽和Na2CO3溶液均有白色沉淀生成B某溶液中加入Ba(OH)2溶液中有白色沉淀，說明可能有CO不可能含有HCOC在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將2.24 L CO2通入100 mL 1.0 mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為：CO22OH=COH2ODNaHCO3溶液和Na2CO3溶液可以用CaCl2溶液鑒別第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角硅參考答案：【基礎(chǔ)落實(shí)】一、C、Si單質(zhì)性質(zhì)及其用途的比較。1. 游離態(tài)，又有化合 金剛石 石墨 C60 氧 化合 高 大 高 高 小 灰黑 高 大 半導(dǎo)體2. (1) 2C+O2 2CO C+O2 CO22CuO+C 2Cu+CO2 CO2+C2CO C+H2O(g) CO+H2 C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O(2) Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+4HF=SiF4+2H2 Si+O2SiO2 Si2Cl2SiCl4二、CO2和SiO2的比較1. 低 氣 高 大 固 不2. CO2+ H2O H2CO3 不能反應(yīng)不反應(yīng) SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O 不能由此證明SiO2是兩性氧化物CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH = NaHCO3 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 橡皮塞+ H2O = CaCO3 + 2HclO + H2O = 2NaHCO3 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2CO2 + CaO CaCO3 ； SiO2 + CaO CaSiO3 。CO2+C 2CO ； SiO2 +2CSi+2CO 制粗硅3光導(dǎo)纖維三、硅酸及硅酸鹽1白 難 弱 H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O H2SiO3 H2O+ SiO2 Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3+Na2CO3 干燥劑2由硅、氧和金屬元素組成的化合物 地殼巖石 水玻璃 無 Na2OSiO2 K2OAl2O36SiO2 最活潑金屬 較活潑金屬 二氧化硅 水四、常見無極非金屬材料及其主要用途1. 硅酸鹽 石灰石、黏土 純堿、石灰石、石英 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 【規(guī)律總結(jié)】1. 只有化合 SiO2+2C 2CO+Si 能跟堿溶液作用放出H2 能跟氫氟酸 為半導(dǎo)體 熔點(diǎn)很高 能跟氫氟酸反應(yīng) 難溶于水 生成的CO2容易揮發(fā)2. NaHCO3 Na2CO3、NaHCO3 Na2CO3 NaOH、Na2CO33. 生成白色沉淀 生成的白色沉淀消失，溶液變澄清Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3 白色膠狀沉淀Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3 白色膠狀沉淀Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 有白色固體析出4Ca2或Ba2的可溶性鹽溶液 白色沉淀 鹽酸 白色沉淀溶解，且生成無色無味的氣體，Ca2或Ba2的可溶性鹽溶液 無明顯 足量的鹽酸 無色、無味的氣體生成【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1C 2.D