高三化學(xué)復(fù)習(xí) 硅及其化合物 無機(jī)非金屬材料教案

《高三化學(xué)復(fù)習(xí) 硅及其化合物 無機(jī)非金屬材料教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三化學(xué)復(fù)習(xí) 硅及其化合物 無機(jī)非金屬材料教案（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 高三化學(xué)復(fù)習(xí) 硅及其化合物 無機(jī)非金屬材料教案 【高考考點(diǎn)】1．硅和二氧化硅 2．無機(jī)非金屬材料 3．硅的用途 【知識(shí)要點(diǎn)】 一．硅 1．晶體硅的結(jié)構(gòu) 2．硅的存在和物理性質(zhì) ⑴存在：只以 態(tài)存在，主要以 　　 和 　 ，在地殼中含量居第 位。 ⑵物理性質(zhì)：晶體硅是一種 色具有 光澤，硬而脆的固體，熔沸點(diǎn)較高，能導(dǎo)電，是良好的 　　 材料。 3．化學(xué)性質(zhì)： ⑴與單質(zhì)（O2、F2）反應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑵與酸（HF）反應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑶與強(qiáng)堿（如

2、NaOH）溶液反應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4．用途 制造 、 、 、 5．工業(yè)制法 二．二氧化硅 1．晶體結(jié)構(gòu) 2．物理性質(zhì) 3．化學(xué)性質(zhì)

3、 4．用途 制造 ， ， ， ， 等。 三．硅酸 硅的常見含氧酸有原硅酸、硅酸。原硅酸是一種 色 溶于水的膠狀物，易失水變?yōu)榘咨勰畹墓杷幔? 溶于水），硅酸在一定條件下繼續(xù)失水可轉(zhuǎn)變成 。 硅酸是一種 酸，酸性比碳酸還要 。實(shí)驗(yàn)室制取硅酸常用Na2SiO3（aq）與稀HCl（aq）或向Na2SiO3（aq）中通入CO2（g）（首先生成原硅酸）。寫出上述有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4、 、 四．硅酸鹽 硅酸鈉 Na2SiO3 （Na2O·SiO2） 高嶺石 Al2(Si2O5)(OH)4 （Al2O3·2SiO2·2H2O） 常見可溶性硅酸鹽是硅酸鈉，其水溶液俗名 ，是一種無色粘稠液體，是一種礦物膠，用作黏合劑，還可用作 。 五．無機(jī)非金屬材料 1．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料——硅酸鹽材料 硅酸鹽工業(yè)是以 為原料，經(jīng) 制成的。

5、如制造 、 、 等產(chǎn)品的工業(yè)。 水泥、玻璃和陶瓷生產(chǎn)的有關(guān)比較 工業(yè)名稱 制水泥 制玻璃 制陶瓷 原料 設(shè)備 生產(chǎn)過程 ①混合②成型③干燥④燒結(jié)⑤冷卻⑥陶瓷器 反應(yīng)原理 復(fù)雜的物理、化學(xué)變化 復(fù)雜的物理、化學(xué)變化 產(chǎn)品成分 硅酸鹽 產(chǎn)品主要特性 水硬性 玻璃態(tài)物質(zhì) 抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型 2．新型無機(jī)非金屬材料 ⑴新型無機(jī)非金屬材料的特性主要有： ① 。②具有 特性?、劬哂? 特性　④具有

6、 ⑵重要的新型無機(jī)非金屬材料——高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維 ①高溫結(jié)構(gòu)陶瓷—— 、 、 ②光導(dǎo)纖維 【高考試題】 1．下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是 A．二氧化硅 B．二硫化碳 C．二氧化硫 D．二氧化碳 2．下列物質(zhì)屬于原子晶體的化合物是 A．金剛石 B．晶體硅 C．二氧化硅 D．干冰 3．光纖是一種很好的通訊材料，制造光導(dǎo)纖維的主要原料是 A．CaCO3

7、 B．CaO C．SiO2 D．Na2CO3 4．固體熔化時(shí)必須破壞非極性共價(jià)鍵的是 A．冰 B．晶體硅 C．溴 D．二氧化硅 5．X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素，Z在地殼中的含量僅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶體。下列敘述錯(cuò)誤的是 A．WX4是沼氣的主要成分 B．固態(tài)X2Y是分子晶體 C．ZW是原子晶體 D．ZY2的水溶液俗稱“水玻璃” 6．晶體硅是一種重要的非金屬材料。制備純硅的主要步驟如下

8、： 300℃ ①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si＋3HCl　　　 SiHCl3＋H2 ③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應(yīng)制得純硅 已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答下列問題： ⑴第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為　　　 　　　　　　　　　　　。 ⑵粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3（沸點(diǎn)33.0℃）中含有少量SiCl4（沸點(diǎn)57.6℃）和HCl（沸點(diǎn)－84.7℃），提純SiHCl3采用的方法為：　　　　　　。 ⑶用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下（熱源及夾

9、持裝置略去）： ①裝置Ｂ中的試劑是　　　　 　　　　，裝置Ｃ中的燒瓶需要加熱，其目的是： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置Ｄ中觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　，裝置Ｄ不能采用普通玻璃管的原因是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　，裝置Ｄ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層

10、清液后需再加入的試劑（填寫字母代號）是　　　　　　　　　　 ?。幔馑? ｂ．氯水 ｃ．NaOH溶液 ｄ．KSCN溶液 ｅ．Na2SO3溶液 【鞏固練習(xí)】 1．下列材料屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的是 A．玻璃 B．鋼鐵 C．超硬材料 D．半導(dǎo)體陶瓷 2．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的共同特點(diǎn)是 A．耐高溫 B．具有電學(xué)特性 C．具有光學(xué)特性 D．具有生物功能 3．下列敘述中，不正確的是 A．碳族元素容易生成共價(jià)化合物 B．碳族元素的原子最外電子層上都是4個(gè)電子，所以碳族元素都是+4價(jià)的化合物最穩(wěn)定 C

11、．碳族元素從上到下由非金屬性向金屬性遞變 D．碳族元素的原子半徑從上到下依次增大 4．普通玻璃是電的絕緣體，這種透明固體物質(zhì)是 A．離子晶體 B．分子晶體 C．原子晶體 D．不屬于晶體 5．最近科學(xué)家研制出一種新的分子，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 A．C60是一種新型化合物 B．C60和石墨是碳的同素異形體 C．C60中含有離子鍵 D．C60的相對分子質(zhì)量為720 6．下列物質(zhì)中，不能通過化合反應(yīng)制取的是 A．H2SiO3

12、 B．Fe(OH)3 C．Fe(NO3)2 D．CaSiO3 7．下列關(guān)于說法中，正確的是 A．1 mol SiO2晶體中，含有2 mol Si—O鍵 B．熔融燒堿可選擇石英坩堝 C．二氧化硅分子由一個(gè)硅原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成 D．盡管二氧化硅既能與燒堿又能與氫氟酸反應(yīng)，但它仍不是兩性氧化物 8．有一種粗鋁含金屬鐵和單質(zhì)硅兩種雜質(zhì)。取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀HCl（aq）和足量的稀NaOH（aq）中，放出等量的H2，則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是 ①物質(zhì)的量之比為2:1 ②物質(zhì)的量之比為3:1 ③質(zhì)量之比

13、為2:1 ④質(zhì)量之比為4:1 A．②④ B．②③ C．①④ D．只有④ 9．在反應(yīng)SiO2 + 2C Si + 2CO中，還原劑和氧化劑的質(zhì)量之比為 A．5:2 B．2:5 C．1:1 D．2:1 10．鋼化玻璃的重要用途之一是制造汽車車窗。合成鋼化玻璃的主要原料是 A．純堿、石灰石、石英 B．純堿、石灰石、石英、硼酸鹽 C．碳酸鉀、石灰石、石英 D．水玻璃、石灰石、石英、氧化鉛

14、 11．現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造，取硬鋁樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（每一步試劑均過量）： 由此可推知，硬鋁的組成為 A.Al、Cu、Mg、Si、Mn B.Al、Mg、Si、Zn C.Al、Fe、C、Cu D.Al、Si、Zn、Na 12．工業(yè)上由粗硅制取純硅涉及以下反應(yīng)： ①Si（s）+ 3HCl（g）SiHCl3（g）+ H2（g）；△H＝-381kJ ②SiHCl3（g）+ H2（g）Si（s）+ 3HCl（g） 對于上述反應(yīng)的說法中正確的是 A．均

15、為置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng) B．反應(yīng)①、②實(shí)際上互為可逆反應(yīng) C．由于反應(yīng)①放熱，則反應(yīng)②一定吸熱 D．欲提高SiHCl3產(chǎn)率，應(yīng)采用加壓、升溫的辦法 13．氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應(yīng)獲得氮化硅。 ⑴根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是 ①制汽輪機(jī)葉片　②制有機(jī)玻璃?、壑朴谰眯阅＞摺、苤圃觳裼蜋C(jī) ⑵氮化硅晶體屬于 晶體（填晶體類型）。 ⑶下列物質(zhì)融化時(shí)，所克服的微粒間作用力與氮化硅熔化時(shí)所克服的微粒間作用相同的是 。 ①單質(zhì)I2和金剛石 ②晶體硅和

16、二氧化硅 ③冰和干冰 ④金剛石和碳化硅 ⑷已知氮化硅晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學(xué)式： ，1 mol 氮化硅晶體中含 mol N—Si鍵。 ⑸現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 14．材料科學(xué)是近年來化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。某新型無機(jī)非金屬材料K由兩種非金屬元素組成，它是一種超硬物質(zhì)，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特性，它是

17、以中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)為原料來生產(chǎn)的，下圖虛線框外為其生產(chǎn)過程；虛線框內(nèi)的其他轉(zhuǎn)化是為探究C的組成而設(shè)，G、H均為難溶于水的白色固體；圖中C、M、K均含A元素，C物質(zhì)遇水強(qiáng)烈水解，能生成一種白色膠狀物質(zhì)F和E的酸霧，其余物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)。請回答下列問題： F △ ⑤NaOH溶液 ⑥過量CO2 H I F E G ③硝酸銀溶液 稀硝酸 G 水 單質(zhì)A 單質(zhì)B 化合物C 化合物M：A(NH2) 4 K ①△ ②過量NH3 ④隔絕空氣 高溫 ⑴指出K可能所屬的晶體類型________________； ⑵寫出化學(xué)式：單

18、質(zhì)B________________，化合物F________________； ⑶寫出圖中下列反應(yīng)的離子方程式： ⑤____________________________________________________， ⑥____________________________________________________； ⑷寫出反應(yīng)④的化學(xué)反應(yīng)方程式：_________________________________________。 15．某科研小組用含有少量的CaO和Fe2O3的高嶺土（主要成分為Al2O3·2SiO2·2H2O）來研制新型凈水劑，其實(shí)驗(yàn)方案如下：將土

19、樣和純堿混合均勻，加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊，過濾棄去殘?jiān)?，濾液用鹽酸酸化，將分離得到沉淀和溶液，溶液即為凈水劑。 ⑴熔融時(shí)主要成分與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 ⑵最后得到的沉淀物是 。 生成沉淀的離子方程式為 。 ⑶用文字和離子方程式說明凈水劑的凈水原理：

20、 。 ⑷實(shí)驗(yàn)室中常備的坩堝由瓷坩堝和鐵坩堝，此實(shí)驗(yàn)中熔融土樣時(shí)應(yīng)選用 坩堝。 16．第ⅣA族元素中碳、硅、鍺、錫的+4價(jià)化合物是穩(wěn)定的，而鉛的+2價(jià)化合物是穩(wěn)定的。鍺（Ge）是一種良好的半導(dǎo)體材料，被廣泛用于電子工業(yè)上，它可以從煤燃燒的煙道灰中提取。其過程如下：煙道灰（含GeO2）鍺的氯化物鍺酸純凈的鍺的氧化物鍺。寫出以上各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 17．為了獲得平整度高的平板玻璃，20世紀(jì)80年代發(fā)明了浮法玻璃生產(chǎn)流水線。該工藝的主要原理是讓液態(tài)玻璃在極平的水平面上邊流動(dòng)邊冷卻成固體，控制液態(tài)玻璃的流動(dòng)速度即可得到不同厚度的平

21、板玻璃。能夠承載液態(tài)玻璃的最好平面為與液態(tài)玻璃互不熔融的液態(tài)物質(zhì)。請根據(jù)下列資料選擇恰當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作為液態(tài)玻璃的載體。 物質(zhì)名稱 玻璃 石蠟 硫 鈉 鋁 鐵 錫 鉛 汞 密度/ 2.2～2.8 0.87～0.91 1.93～2.07 0.97 2.7 7.9 7.3 11.3 13.6 熔點(diǎn)/℃ 400～800 72 119 97.7 659 1535 232 327 38.9 沸點(diǎn)/℃ 280 445 880 2500 3000 2270 1744 357 ⑴運(yùn)用表中數(shù)據(jù)分析：作為承載液態(tài)玻璃的物質(zhì)，其熔點(diǎn)要

22、 ，沸點(diǎn)要 ，密度要 。符合上述條件的物質(zhì)是 。 ⑵作為載體最好還要不易被氧化且無毒無公害。從無公害的角度出發(fā)應(yīng)選擇 做載體。 18．已知如下反應(yīng)：NaH + H2O = NaOH + H2↑；Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 現(xiàn)有氫化鈉（NaH）晶體和單質(zhì)硅的混合物9.0g與足量的水加熱充分反應(yīng)，共收集到H2 0.80g，求混合物中硅的質(zhì)量。 《硅及其化合物》參考答案 【高考試題】 高溫 SiO2 + 2C =Si + 2CO↑

23、1．A 2．C 3．C 4．B 5．D 6．⑴ ⑵分餾（或蒸餾） 高溫 SiHCl3 + H2=Si + 3HCl ⑶①濃硫酸 使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化 ②有固體物質(zhì)生成 在反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化 ③排盡裝置中的空氣 ④bd 【鞏固練習(xí)】 1．A 2．A 3．B 4．D 5．BD 6．A 7．D 8．C 9．B 10．A 11．AC 高溫 3SiCl4 + 6H2 + 2N2 = Si3N4 +12HCl 12．A 13．⑴①③④ ⑵原子

24、 ⑶②④ ⑷Si3N4 12 ⑸ 14．⑴ 原子晶體 ⑵ Cl2 H2SiO3或H4SiO4 高溫 3Si(NH2)4 = Si3N4＋8NH3↑ ⑶ ⑤SiO2 + 2OH－ = SiO32－ + H2O；⑥SiO32－ + 2H2O + 2CO2 = H2SiO3 + 2HCO3－ 高溫 SiO2 + Na2CO3 =CO2↑+ Na2SiO3 高溫 Al2O3 + Na2CO3 =CO2↑+ 2NaAlO2 ⑷ 15．⑴ ⑵H2SiO3 2H＋+ SiO32－ = H2SiO3↓ ⑶Al3＋ + 3H2O

25、 Al(OH)3 (膠體) + 3H＋，氫氧化鋁膠體可以吸附水中的懸浮雜質(zhì)。 GeO2 + 4HCl = GeCl4+ 2H2O △ ⑷鐵 △ GeO2+ 2H2 = Ge + 2H2O △ H4GeO4 = GeO2+ 2H2O GeCl4+ 4H2O = H4GeO4 + 4HCl 16． 17．⑴低于400℃ 高于800℃ 大于2.8 g·cm－3 ⑵錫、鉛 錫 18．0.84g（Si完全反應(yīng)）或4.2g（NaOH完全反應(yīng)） 用心 愛心 專心 125號編輯 6