2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 碳族元素 無機非金屬材料學(xué)案 新人教版.doc

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第 十 章 碳族元素 無機非金屬材料第一課時 碳族元素【考綱要求】1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置導(dǎo)致性質(zhì)上的特殊性。 2.能熟練運用碳族元素原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律解釋其性質(zhì)的遞變規(guī)律3.掌握CO2與CO、CO2與SiO2、NaHCO3與Na2CO3這三組物質(zhì)在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制法、用途等方面的不同。4自主建立碳族元素的知識網(wǎng)絡(luò)。 教與學(xué)方案 筆記與反思 【自學(xué)反饋】一、概念辨析1. 碳族元素：（1）在周期表中的位置 （由原子結(jié)構(gòu)中的 決定）。（2）包含元素的名稱、符號、原子結(jié)構(gòu)簡圖、原子半徑、化合價等比較元素名稱 元素符號 原子結(jié)構(gòu)簡圖 原子半徑 化合價 單質(zhì)性質(zhì)變化 碳 硅 鍺 錫 鉛（3）相似性： 、（4）遞變性： 。（5）特殊性：難形成離子化合物，易形成共價化合物。（6）用原子結(jié)構(gòu)知識解釋（3）（4）（5）： 。2. 碳單質(zhì)：（1）同素異形體： ；無定形碳： 。 （2）性質(zhì)：穩(wěn)定性 ，比如 ；還原性： ；可燃性： ；弱氧化性： 。3. 含碳化合物： （1）CO2：物理性質(zhì) ； 化學(xué)性質(zhì) ； 實驗室制法：原料 、原理 、裝置 、步驟 。 （2）CO：物理性質(zhì) ； 化學(xué)性質(zhì) ； 實驗室制法：原料 、原理 、裝置 ；（3）碳酸正鹽：穩(wěn)定性 、 溶解性 ；（4）酸式鹽：穩(wěn)定性 、 溶解性 ；（5）其它含碳化合物、有機化合物、金屬碳化物候氏制堿法的主要反應(yīng)中用到上述哪些物質(zhì)中的哪些性質(zhì)？ 。二、碳元素知識網(wǎng)絡(luò)：寫出化學(xué)方程式實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化：. Si O2 Ca(HCO3)2 CaCO3 SiC C CO2 Na2CO3 SiO2 CO Fe MgO NaHCO3【例題解析】例1 門捷列夫在19世紀(jì)中葉，曾根據(jù)他所發(fā)現(xiàn)的周期律，預(yù)言過第四周期第A族元素X（當(dāng)時稱為類硅）。下列有關(guān)類硅的元素性質(zhì)，不正確的是（ ）A.XH4不穩(wěn)定，但有強還原性 B可用焦炭在高溫下從XO2中冶煉XCX單質(zhì)的熔點比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3強 解題思路: 。易錯點: 。例2 最近，科學(xué)家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，分子式為C60，下列說法正確的是（ ）AC60是一種新型的化合物 BC60和石墨都是碳的同素異形體C與C60結(jié)構(gòu)類似的還有C60分子 DC60的相對分子質(zhì)量是720g/mol解題思路: 。易錯點: ?！眷柟叹毩?xí)】課堂反饋1下列各組物質(zhì)中，不屬于同素異形體的是 ( ) A. 金剛石、石墨 B. 水、重水C. 氧氣、臭氧 D. 晶體硅、無定形硅2下列物質(zhì)中，能直接用作半導(dǎo)體材料的是 ( )A. 金剛石 B. 石墨C.晶體硅 D. 水晶3下列敘述能確定是A族元素的是 ( )A. 原子核外有4個電子 B. 有+2和+4兩種化合價C. 易形成共價化合物 D. 原子最外層有4個電子4近年科學(xué)家制得一種新的分子，它類似足球的空心結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為C60。下列說法中正確的是 ( )A. C60是一種新型的化合物，有著重要的應(yīng)用 B. C60是碳的一種同素異形體C. C60分子中含有離子鍵 D. C60的相對分子質(zhì)量為720 g / mol5下列元素的最高氧化物對應(yīng)水化物中酸性最弱的是 ( )A. SiB. PC. SD. Br6不能通過化合反應(yīng)來制取的物質(zhì)是 ( )A. SiCl4B. H2SiO3C. Na2O2D. CaSiO37下列變化屬于氧化還原反應(yīng)的是 ( )A. 石灰石煅燒生成CO2和CaO B. 純堿、石灰石、石英共熔制玻璃C. 硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng) D. 過氧化鈉吸收CO2放出氧氣8下列大氣污染物中，能跟人體血紅蛋白結(jié)合而引起中毒的氣體 ( )A. SO2B. CO2C. COD. H2S課外作業(yè)1下列物質(zhì)中熔點最高的是 ( )A. CsClB. SiO2C. CO2D. Ar2下列各組酸的強弱比較中，正確的是 ( )A. H3PO4H2CO3H2SiO3 B. H2CO3H2SiO3H3PO4C. H2SiO3H3PO4H2CO3 D. H2SiO3H2CO3H3PO43下列化學(xué)方程式中，正確的是 ( )A. Na2CO3H2SiO3Na2SiO3CO2H2OB. CSiO2CO2SiC. SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2D. COCuOCuCO24下列離子方程式正確的是 ( )A. 向石灰石中加稀硫酸 CaCO32H+Ca2+H2OCO2B. 向澄清石灰水中通入過量二氧化碳Ca(OH)22CO2Ca2+2C. 氯化氫通過飽和小蘇打溶液 H+H2OCO2D. 向碳酸氫鈣溶液中加足量燒堿溶液 Ca2+OH- CaCO3H2O5只用一種試劑就能將Na2SiO3、Na2CO3、MgCl2、Ba(HCO3)2四種無色溶液區(qū)別開來，這種試劑是 ( )A. 氫氧化鈉溶液 B. 澄清石灰水C. 2 mol / L 鹽酸 D. 2 mol / L 硫酸6碳族元素位于周期表中的第 族，碳原子的電子式是 ，硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 ，C60、金剛石和石墨等由碳元素形成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，是碳的 。在質(zhì)量均為12克且均由12C形成的C60、金剛石、石墨的單質(zhì)中，含有的共價鍵的物質(zhì)和量分別是 、 、 ；CO2是含有 鍵的 分子(填“非極性”或“極性”)，其結(jié)構(gòu)式是 ，形成的晶體是 晶體，在高溫高壓等特殊條件下，可將CO2轉(zhuǎn)化為硬度超過SiO2的晶體，則在這樣的晶體中與一個C原子緊鄰的氧原子有 個，在44克該晶體中含有 個CO鍵。7SiO2屬_性氧化物，它_直接跟水化合成對應(yīng)的酸，但它是_酸的酸酐。實驗室里盛放堿液的玻璃試劑瓶不能用玻璃塞，而常用橡皮塞是因為（用化學(xué)方程式表示）_；玻璃瓶也不能盛裝氫氟酸，是因為（用化學(xué)方程式表示）： 。8配平下列化學(xué)方程式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目： Mg SiO2 Mg2Si MgO該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是 。第 十 章 碳族元素 無機非金屬材料第二課時 硅 二氧化硅 無機非金屬材料【考綱要求】1.掌握硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途和制法，能從數(shù)學(xué)立體幾何知識的角度理解硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)。 2.了解硅酸鹽工業(yè)的含義和原理，掌握水泥和玻璃的工業(yè)制法，化學(xué)成分和化學(xué)反應(yīng)原理。 3.了解無機非金屬材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特征以及它們的特殊用途。 教與學(xué)方案 筆記與反思 【自學(xué)反饋】一、硅及其化合物1. 硅：（1）硅元素在自然界的存在形態(tài) ；（2）晶體結(jié)構(gòu) 、鍵角 、鍵能 ；（3）物理性質(zhì) ；（4）化學(xué)性質(zhì)：常溫下 、 、加熱時 ；工業(yè)制法 ；高純硅的制取 。2.二氧化硅：（1）在自然界的存在形式 ；（2）晶體結(jié)構(gòu) ；（3）物理性質(zhì) ；（4）化學(xué)性質(zhì) 、 、 ；（5）用途 。3.硅酸：（1）組成 ；（2）特性 ；（3）制法 。4. 硅及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)變關(guān)系如圖5.硅酸鹽：（1）Na2SiO3：俗稱 、用途 。（2）硅酸鹽工業(yè)：水泥：原料 ；化學(xué)組成 ； 加入石膏的作用 ； 具有水硬性的原因 。玻璃：原料 ； 反應(yīng)原理 、 ； 化學(xué)成分 ； 特種玻璃的制備方法和用途 。陶瓷：原料 、種類 。（3）硅酸鹽組成的表示方法 二、無機非金屬材料1. 分類：（1）傳統(tǒng)： ； （2）新型： ；2.特性：（1） 、（2） 、 （3） 、（4） ； 3.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：（1）優(yōu)點 、 （2）種類：氧化鋁陶瓷 、氮化硅陶瓷 ；4光導(dǎo)纖維：（1）成分 、（2）特點 、（3）用途 。.【例題解析】 例1 藥爆炸的瞬間，可以產(chǎn)生400000atm的超高壓和5000的超高溫，完全能達(dá)到石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的條件，你認(rèn)為將炸藥放在水槽內(nèi)的最主要原因是 （ ）A形成高壓條件 B吸熱降低溫度C防止碳粉燃燒 D溶解爆炸產(chǎn)生的氣體解題思路: 。易錯點: 。例2 原硅酸的分子結(jié)構(gòu)為，它在水溶液中不穩(wěn)定，通常在分子間脫水縮聚成網(wǎng)狀大分子，這樣的縮聚硅酸用通式表示，若n為1.5，則其縮聚物的化學(xué)式為。已知某縮聚硅酸中硅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.6%，該縮聚硅酸的化學(xué)式為_；其分子結(jié)構(gòu)式為_；與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解題思路: 。易錯點: ?！眷柟叹毩?xí)】課堂反饋1有一粗鋁內(nèi)含F(xiàn)e和Si，取等質(zhì)量樣品兩份，分別投入稀鹽酸和稀強堿中，放出等物質(zhì)的量的氣體，則Fe和Si的關(guān)系為 （ ）A物質(zhì)的量比為1：1 B物質(zhì)的量比為2：1C質(zhì)量比為4：1 D質(zhì)量比為2：12現(xiàn)有下列五個轉(zhuǎn)化：Na2CO3Na2SiO3；CuSO4CuCl2；SiO2H2SiO3；CuOCu(OH)2；Ca3(PO4)2Ca(H2PO4)2，其中不可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是 （ ）A只有和 B只有和 C和 D和3某溶液中含有ClO-、SiO32-、AlO2-、S2-等四種離子，若向其中加入過量的鹽酸溶液，微熱并攪拌，再加入過量NaOH溶液，溶液中大量減少的陰離子是 （ ）A ClO-、 B.SiO32-、 C.AlO2-、 D.S2-4下列說法正確的是（ ）A二氧化硅溶于水顯微酸性B從碳到鉛，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越來越弱C碳族元素不能形成離子化合物D硅跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)中，硅作還原劑，水作氧化劑5.新型無機材料碳化鈦(TiC)、碳化硼（B4C）、氮化硅（Si3N4）等稱為非氧化物陶瓷，合成這些物質(zhì)需在高溫重要主要條件下進行，在合成工藝中必須注意 （ ）A通入充足氧氣 B.避免與氧氣接觸C.可在氮氣氛中合成 D.通入少量氧氣6.“911”事件給紐約帶來了一場嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難石棉污染，容易使石棉吸入者患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物，某種石棉的化學(xué)式可表示為：Ca2MgxSiyO22（OH）2 ，x、y的值分別是 （ ）A8，3 B5，8 C3，8 D5，5課外作業(yè)1.常溫下不能和單質(zhì)硅反應(yīng)的試劑是 ( )A. 氫氟酸 B. 濃硝酸C. 氫氧化鉀溶液 D. 氟氣2鎂橄欖石Mg2SiO4可以用下列哪一種氧化物形式表示 ( )A. MgOSiO2 B. 2MgOSiO2C. MgO2SiO2 D. MgO3SiO2 3二氧化硅是酸性氧化物是因為 ( )A. 硅是非金屬 B. 它是非金屬氧化物C. 二氧化硅能跟氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水D. 它的對應(yīng)水化物是弱酸，能溶于水4下列敘述中，錯誤的是 ( )A. 硅在地殼中的含量僅次于氧，居第二位B. 硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素C. 硅和鍺相似，是良好的半導(dǎo)體材料D. 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下與氧氣、酸、堿都不反應(yīng)5下列化合物中，氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.3%的是 ( )A. 3CaOSiO2 B. CaOSiO2C. 2CaOSiO2 D. 3CaOAl2O36關(guān)于氮化硅陶瓷的性能，下列說法不正確的是 ( ) A. 是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤滑性且耐磨損 B. 抗腐蝕能力強，不與任何酸反應(yīng) C. 耐高溫，不易傳熱D. 高溫時也能抗氧化，且能抗冷熱沖擊7A、B為兩種單質(zhì)，常溫下均為固體。在元素周期表中，A、B兩種元素同周期且原子半徑AB。分別取三份完全相同的質(zhì)量均為1.520g的A、B混合物粉末進行如下實驗。向第一份試樣中加入過量的鹽酸，充分反應(yīng)后放出0.896L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），還余下0.560g殘渣。向第二份試樣中加入過量的10%的NaOH溶液，充分反應(yīng)后放出0.896L氣體，還余下0.960g殘渣。將第三份試樣隔絕空氣加強熱后，生成一種固體。冷卻后，在隔絕空氣的條件下加入足量稀鹽酸，該固體全部溶解，產(chǎn)生xL氣體。（1）單質(zhì)A是_。（2）混合物中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。（3）寫出實驗中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計算x的值。8A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種元素，它們能發(fā)生如下圖所示的變化。且該元素的單質(zhì)(用R表示)能與強堿溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣。(1) 寫出這五種物質(zhì)的化學(xué)式：A 、B 、C 、D 、E 。(2) 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：A D： A B： 第 十 章 碳族元素 無機非金屬材料第一課時 碳族元素【例題解析】1.解析 門捷列夫指的類硅，依據(jù)其在周期表中的位置，應(yīng)該是鍺（Ge）。根據(jù)同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，已不穩(wěn)定，應(yīng)更不穩(wěn)定，但還原性會更強，所以A項正確。碳比鍺活潑，焦炭在高溫下可把中的Ge還原出來，B項也對。C、D兩項均違反了同一主族元素性質(zhì)從上到下的遞變規(guī)律）答案CD 2. 解析 誤選D的原因是對相對分子質(zhì)量和摩爾質(zhì)量的單位混淆不清。誤選A的原因是單質(zhì)與化合物的概念不清。同一種元素組成性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)，例如：、金剛石、石墨等都是碳元素的同素異形體答案BC n【鞏固練習(xí)】課堂反饋：1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.B 7.CD 8.C課外作業(yè):1.B 2.A 3.CD 4.C 5.D6.A； C ；同素異形體；2mol 2mol 1.5mol極性鍵 非極性分子 O=C=O 分子晶體 4 4NA7. 酸性；不能；硅；原硅；木塞或膠；2NaOHSiO2Na2SiO3H2O；SiO24HFSiF42H2O8.4、1、1、23:1第二課時 硅 二氧化硅 無機非金屬材料【參考答案】【例題解析】1.解析 炸藥放入水槽內(nèi)沉入水下固然可以形成一定壓力，但比之于40000atm便顯得微不足道；吸熱降溫又不利于金剛石的合成；溶解爆炸氣體則明顯不合理 答案C2.解析及答案 依據(jù)通式和含硅40.6%，列出下述算式求n值，解，故化學(xué)式為，分子結(jié)構(gòu)式為：，它是二元酸，與NaOH反應(yīng)生成鹽：【鞏固練習(xí)】課堂反饋:1.BC 2.B 3.AD 4.BD 5.BC 6.B課外作業(yè):1.B 2.B 3.C 4.D 5.B 6.B7由題意可知，中0.56g單質(zhì)與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生的為，只能是Si而不是Al，恰好產(chǎn)生；中，0.96g單質(zhì)產(chǎn)生，則應(yīng)為Mg，因為，符合，故A為Mg，B為Si。（2）Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（3） 0.04mol 0.02mol0.02mol 0.02mol故x=0.448。（1）Mg （2）Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%（3），x=0.448l。8. (1) SiO2；CaSiO3；Na2SiO3；Si；H2SiO3(或H4SiO4)(2) 2CSiO22COSi； SiO2CaCO3(固)CaSiO3CO2