高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 基礎(chǔ)課時1 碳、硅及其重要化合物課件 新人教版.ppt

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基礎(chǔ)課時1碳 硅及其重要化合物 1 了解碳元素 硅元素的單質(zhì)的主要性質(zhì)及應(yīng)用 2 了解碳元素 硅元素的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用 3 了解碳元素 硅元素的單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響 最新考綱 考點一碳 硅及其氧化物的性質(zhì) 1 碳 硅元素的存在形態(tài) 知識梳理 固考基 1 碳元素在自然界中既有 態(tài)又有 態(tài) 碳的同素異形體有 無定形碳 等 2 硅元素在地殼中的含量占第二位 僅次于 元素 全部以 態(tài)存在 是一種親 元素 單質(zhì)硅有 和 兩種 游離 化合 金剛石 石墨 C60 氧 化合 氧 晶體 無定形 2 碳 硅單質(zhì)的結(jié)構(gòu) 物理性質(zhì)與用途的比較 空間網(wǎng)狀 層狀 金剛石 空間網(wǎng)狀 大 軟 灰黑 大 高 電極 半導(dǎo)體 提醒 碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致物理性質(zhì)不同 但化學(xué)性質(zhì)相似 12C 13C 14C是碳的三種同位素而非同素異形體 同素異形體之間的轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化 但不是氧化還原反應(yīng) 3 碳 硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 1 碳的化學(xué)性質(zhì) 2 硅的化學(xué)性質(zhì)及制取 與氫氟酸反應(yīng) 與NaOH溶液反應(yīng) Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 與O2反應(yīng) 工業(yè)制法 用焦炭和二氧化硅在電爐中反應(yīng)得到粗硅 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Si 4HF SiF4 2H2 4 二氧化碳和二氧化硅的比較 空間立體網(wǎng)狀 大 高 固 低 CO2 H2OH2CO3 SiO2 4HF SiF4 2H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O CO2 2NaOH Na2CO3 H2O CO2 NaOH NaHCO3 SiO2 Na2SiO3 CO2 Na2SiO3 H2O CO2 不足 H2SiO3 Na2CO3 CaSiO3 Na2O CO2 Na2CO3 1 RJ必修1 P8110改編 下列關(guān)于碳 硅的敘述正確的是 A 碳 硅都是 A族元素 它們在自然界中都以化合態(tài)形式存在B 二氧化碳 二氧化硅的物理性質(zhì)相似C 二氧化碳 二氧化硅都是酸性氧化物 能與NaOH溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽D 高純度的二氧化硅用于制造半導(dǎo)體材料答案C 2 LK必修1 P714改編 用墨書寫的字畫可以久不變色 說明碳單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定 工業(yè)上利用高溫下焦炭與水蒸氣反應(yīng)制取水煤氣 化學(xué)方程式為 說明碳單質(zhì)高溫下具有較強的 還原性 題組一碳 硅單質(zhì)的性質(zhì)1 下列說法正確的是 題組精練 提考能 A 焦炭具有還原性 高溫下能將二氧化硅還原為硅B 晶體硅用于制作半導(dǎo)體材料是因其熔點高 硬度大C 硅主要以單質(zhì) 氧化物 硅酸鹽的形式存在于自然界中D 高純硅可以制作太陽能電池 其工作原理與原電池相同 A 2 下列關(guān)于碳和硅的敘述中 正確的是 A 其氧化物都能與NaOH溶液反應(yīng)B 其單質(zhì)在加熱時都能跟O2反應(yīng)C 其氧化物都能溶于水生成相應(yīng)的酸D 碳和硅兩種元素共有兩種單質(zhì)解析CO不溶于水 不能生成相應(yīng)的酸 也不能與NaOH溶液反應(yīng) SiO2不溶于水 也不能生成相應(yīng)的酸 碳有金剛石 石墨 C60等同素異形體 硅有晶體硅和無定形硅等 所以兩種元素共有多種單質(zhì) 答案B 練后歸納 非金屬單質(zhì)硅的特殊性 題組二性質(zhì)迥異的氧化物 CO2 SiO2 3 2015 陜西質(zhì)檢 下列關(guān)于SiO2和CO2的敘述中不正確的是 A 都是共價化合物B SiO2可用于制光導(dǎo)纖維 干冰可用于人工降雨C 都能溶于水且與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸D 都是酸性氧化物 都能與強堿溶液反應(yīng)解析SiO2和CO2中都只含有共價鍵 均為共價化合物 A項正確 干冰升華吸熱 可用于人工降雨 B項正確 SiO2不溶于水且與水不反應(yīng) C項錯誤 SiO2與強堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽 CO2與強堿溶液反應(yīng)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽 D項正確 C 4 用四種溶液進行實驗 下表中 操作及現(xiàn)象 與 溶液 對應(yīng)關(guān)系錯誤的是 解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 因而會析出NaHCO3晶體 A項正確 B項 CO2 Na2SiO3 H2O Na2CO3 H2SiO3 CO2 Na2CO3 H2O 2NaHCO3 H2SiO3與CO2不反應(yīng) 渾濁不會消失 C項 CO2 Ca ClO 2 H2O CaCO3 2HClO 溶液變渾濁后加入品紅溶液 被HClO氧化褪色 D項 首先CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 繼續(xù)通CO2 生成可溶于水的Ca HCO3 2 再加入足量的NaOH 則 2NaOH Ca HCO3 2 CaCO3 Na2CO3 2H2O 溶液又變渾濁 答案B 解析氫氟酸能與玻璃中的SiO2反應(yīng) A正確 SiO2不能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能 B錯誤 高溫下NaOH能與瓷坩堝中的SiO2反應(yīng) C正確 沙子的主要成分是SiO2 與碳反應(yīng)時得到的是CO D正確 B 反思?xì)w納 SiO2的特殊性 拓展 根據(jù)SiO2性質(zhì)的一般性與特殊性完成下列表格 其中括號內(nèi)為要除去的雜質(zhì) 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(jié)晶 B D A A 考點二硅酸 硅酸鹽 無機非金屬材料 1 硅酸 知識梳理 固考基 難 碳酸 Na2CO3 H2SiO3 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 2 硅酸鹽 1 Na2SiO3水溶液俗稱 常用于制作黏合劑 防腐劑和耐火材料 2 硅酸鈉溶液在空氣中易變質(zhì) 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 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 石棉 CaMg3Si4O12 可表示為 水玻璃 Na2SiO3 H2O CO2 Na2CO3 H2SiO3 Na2O SiO2 CaO 3MgO 4SiO2 3 常見無機非金屬材料 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 石灰石 黏土 純堿 石灰石和石英 黏土 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃窯 玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng) 2 新型無機非金屬材料 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性 較強的抗化學(xué)侵蝕性和電絕緣性等 生物陶瓷 對機體無排異反應(yīng) 不會引起代謝作用異常 壓電陶瓷 具有壓電效應(yīng) 提醒 氧化物形式只表示硅酸鹽的組成而不表示其結(jié)構(gòu) 切不可認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物混合而成的 玻璃中含有二氧化硅 因此氫氟酸可用于雕刻玻璃 盛放氫氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶 NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放 但不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶 硅酸鹽大多難溶于水 常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉 其水溶液稱為泡花堿或水玻璃 但卻是鹽溶液 硅膠 mSiO2 nH2O 是一種很好的無毒干燥劑 1 LK必修1 P1131改編 世界著名的科技史專家 英國劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說 至少在距今3000年以前 中國就已經(jīng)使用玻璃了 下列關(guān)于普通玻璃的敘述中 正確的是 A 玻璃是人類最早使用的硅酸鹽材料B 玻璃在加熱熔化時有固定的熔點C 制普通玻璃的原料主要是純堿 石灰石和石英D 普通玻璃的成分主要是Na2O CaO和SiO2答案C 2 RJ必修1 P814改編 賞心悅目的雕花玻璃是用 對玻璃進行刻蝕而成 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 氫氟酸 4HF SiO2 SiF4 2H2O 氫氟酸 Mg2Si 4HCl 2MgCl2 SiH4 非極性鍵 極性鍵 題組一硅酸 硅酸鹽1 下列有關(guān)說法中正確的是 題組精練 提考能 A 硅酸是二元弱酸 能使紫色石蕊變紅色B 硅膠就是硅酸形成的液溶膠C SiO2能溶解在NaOH溶液中但不能溶解在氨水中D 硅酸對熱很穩(wěn)定解析硅酸難溶于水 不能使指示劑變色 A錯誤 硅膠是固體 B錯誤 SiO2可與強堿溶液反應(yīng)但不與弱堿溶液反應(yīng) C正確 硅酸受熱易分解 D錯誤 答案C 2 分別向Na2SiO3溶液中加入下列物質(zhì) 能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是 A KB 稀鹽酸C CaCl2溶液D KNO3溶液解析鹽酸與Na2SiO3反應(yīng)生成的硅酸可溶解在NaOH溶液中 B錯誤 CaCl2與Na2SiO3反應(yīng)生成硅酸鈣 該物質(zhì)不溶于水也不溶于NaOH溶液 答案C 3 和田玉在我國至少有7000年的歷史 也稱為軟玉 是我國玉文化的主體 和田玉是一種具有鏈狀結(jié)構(gòu)的含水鈣鎂硅酸鹽 某種和田玉的化學(xué)成分為Ca2Mg3Fe2 Si4O11 2 OH 2 下列有關(guān)敘述正確的是 A 其化學(xué)式改寫為氧化物的形式為2CaO 3MgO Fe2O3 8SiO2 H2OB 它能夠抵抗任何酸堿的腐蝕C 其中鐵元素的化合價為 3D 其中鐵元素的化合價為 2 解析假設(shè)和田玉中鐵元素的化合價為 x 根據(jù)化合物中各元素的正 負(fù)化合價的代數(shù)和為零 可得 2 2 2 3 x 2 4 8 2 22 1 2 0 即x 2 所以將其化學(xué)式改寫為氧化物的形式為2CaO 3MgO 2FeO 8SiO2 H2O 硅酸鹽一般耐酸堿的腐蝕 但不是所有的酸堿都蝕它 如氫氟酸可以和其中的硅反應(yīng)生成SiF4氣體 濃硝酸可以將其中所含的Fe2 氧化成Fe3 答案D 思維建模 突破解題障礙 理清解題思路 1 在復(fù)雜硅酸鹽中 對于變價元素 應(yīng)先確定其化合價 再寫其氧化物 依據(jù)就是化合物中各元素正 負(fù)化合價代數(shù)和為零原則 一般地 Si為 4 O為 2 H為 1 其他金屬為常見價態(tài) 以此確定變價元素的化合價 2 改寫氧化物的模式通常為 堿性氧化物 兩性氧化物 酸性氧化物 水 通常情況下前面的堿性氧化物若有多個 按其金屬活動性排列 兩性氧化物 即Al2O3 酸性氧化物 即SiO2 水放在最后 注意嚴(yán)格遵循原物質(zhì)的原子個數(shù)比 題組二無機非金屬材料4 2015 山東濟寧一模 4 下列關(guān)于無機非金屬材料的說法中不正確的是 A 傳統(tǒng)無機非金屬材料是指玻璃 水泥 陶瓷等硅酸鹽材料B 新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的許多缺點C 高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫 耐酸堿腐蝕 硬度大 耐磨損 密度小等優(yōu)點D 傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽 解析無機非金屬材料分為傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料兩大類 傳統(tǒng)無機非金屬材料是指我們常說的硅酸鹽材料 包括玻璃 水泥 磚瓦 陶瓷等 新型無機非金屬材料是指一些新型的具有特殊結(jié)構(gòu)和特殊功能的非硅酸鹽型材料 新型無機非金屬材料與傳統(tǒng)無機非金屬材料相比 具有許多優(yōu)良性能 如耐高溫 耐磨損 耐酸堿腐蝕 具有壓電效應(yīng) 具有生物功能等 答案D 5 材料與化學(xué)密切相關(guān) 表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是 解析A項 剛玉的主要化學(xué)成分為三氧化二鋁 而金剛石的主要化學(xué)成分為碳 答案A 6 下列說法正確的是 A 水泥 玻璃 沙子都是硅酸鹽制品B 陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料C 陶瓷坩堝可加熱熔融燒堿D 高純硅可用于制光導(dǎo)纖維解析沙子的主要成分為SiO2不屬于硅酸鹽 A錯 陶瓷中含有SiO2高溫下與燒堿反應(yīng) C錯 制備光導(dǎo)纖維的材料為SiO2不是硅 D錯 答案B 易錯警示 1 不要混淆二氧化硅和硅的用途用于制作光導(dǎo)纖維的是SiO2 用于制作半導(dǎo)體材料 計算機芯片的是晶體硅 2 熟悉幾種常見飾品的主要成分水晶 石英 瑪瑙的主要成分是SiO2 珍珠的主要成分是CaCO3 鉆石是金剛石 寶石的主要成分是Al2O3