高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章 10 無機(jī)非金屬材料的主角 硅課件

第四章 非金屬及其化合物,第10講 無機(jī)非金屬材料的主角硅,微考點(diǎn)大突破,微充電大收獲,1碳、硅元素在自然界中的存在形態(tài) (1)碳：既有游離態(tài)又有化合態(tài)。 (2)硅：只有_。硅在自然界中的含量占第_位。 2碳、硅單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途(用短線連接),化合態(tài),微考點(diǎn)1硅 基礎(chǔ)微回扣,二,3碳和硅的化學(xué)性質(zhì)還原性 (1)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。 與O2反應(yīng)。 aO2不足：_ bO2足量：_ 與其他物質(zhì)反應(yīng)。 a與CuO反應(yīng)；_ b與CO2反應(yīng)：_ c與水蒸氣反應(yīng)：_ d與濃硫酸反應(yīng)：_,Si4HF=SiF42H2,判斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”。 1單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧? ) 2高純度的單晶硅用于制造光導(dǎo)纖維( ) 警示：二氧化硅用于制造光導(dǎo)纖維。 3硅主要以單質(zhì)形式存在于自然界中( ) 警示：自然界中無單質(zhì)硅。 4硅是一種良好的半導(dǎo)體材料( ),方法微總結(jié),(4)硅為非金屬，卻可以和強(qiáng)堿反應(yīng)，放出氫氣： Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。 (5)一般情況，較活潑金屬酸鹽氫氣，然而Si是非金屬，卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：Si4HF=SiF42H2。,【微典通關(guān)1】下列關(guān)于硅的說法中，不正確的是() A硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體 B硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料 C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng) D加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng),解析：晶體硅雖然外形像金屬(有金屬光澤)，但實(shí)際上屬于非金屬；硅既有金屬性，又有非金屬性，其導(dǎo)電性也介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑(尤其是在常溫下)，但常溫下能與氟氣、氟化氫和NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，加熱至一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等發(fā)生反應(yīng)。 答案：C,對(duì)點(diǎn)微練新材料、新技術(shù)下的碳的考查 1石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是(),應(yīng)用微提升,A石墨烯與石墨互為同位素 B0.12 g 石墨烯中含6.021022個(gè)碳原子 C石墨烯是一種有機(jī)物 D石墨烯中碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合,解析：A項(xiàng)，石墨烯和石墨是同素異形體；B項(xiàng)，0.12 g石墨烯物質(zhì)的量為 0.01 mol，含 6.021021個(gè)原子，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D,對(duì)點(diǎn)微練硅的性質(zhì) 2下列說法正確的是() A二氧化硅廣泛應(yīng)用于光纖通訊 B工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品 C水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品 D粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng),微考點(diǎn)2二氧化硅 基礎(chǔ)微回扣,判斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”。 1因?yàn)镾iO2有導(dǎo)電性，所以SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維( ) 警示：SiO2無導(dǎo)電性，但SiO2具有四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)，可用于制備光導(dǎo)纖維。 2酸性氧化物都只能與堿反應(yīng)不能與酸發(fā)生反應(yīng)( ) 警示：二氧化硅屬于酸性氧化物，但能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：SiO24HF=SiF42H2O,警示：反應(yīng)生成的是CO而不是CO2。 4實(shí)驗(yàn)室中保存燒堿溶液不能用磨口玻璃塞( ) 警示：SiO2能與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3，使瓶口與瓶塞粘在一起，不易開啟。 5向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2出現(xiàn)白色沉淀，證明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)( ) 警示：硅酸鈉溶液中通入二氧化碳產(chǎn)生的白色沉淀為硅酸，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸，說明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)。,方法微總結(jié),(2)CO2和SiO2。 CO2和SiO2都屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 與堿反應(yīng)。 與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為： CO22NaOH=Na2CO3H2O， SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。,【微典通關(guān)2】以下一些氧化物和單質(zhì)之間可發(fā)生如下圖所示的反應(yīng)：,其中，氧化物()是紅棕色固體，氧化物()()()在反應(yīng)條件下都是氣體。 (1)氧化物()的化學(xué)式是_。 氧化物()的化學(xué)式是_。 (2)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。,CO,Fe2O3,解析：氧化物()是紅棕色固體，則為Fe2O3；據(jù)氧化物()為氣體，又具有還原性，知氧化物()為CO；單質(zhì)()為Fe，氧化物()為CO2；氧化物()與氧化物()反應(yīng)生成單質(zhì)()和CO2，結(jié)合氧化物()與單質(zhì)反應(yīng)生成CO和單質(zhì)()，后者應(yīng)為有關(guān)水煤氣的反應(yīng)，故推測(cè)氧化物()為H2O，經(jīng)檢驗(yàn)合理。,對(duì)點(diǎn)微練二氧化硅的性質(zhì) 4諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾授予“光纖之父”英國(guó)華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國(guó)科學(xué)家威拉德博伊爾和喬治史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是() A二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸 B用二氧化硅制取單質(zhì)硅時(shí)，當(dāng)生成2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，得到2.8 g硅 C6 g的二氧化硅中含有0.2 mol的共價(jià)鍵 D二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng),應(yīng)用微提升,5如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))。將所選答案的編號(hào)填入下表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對(duì)應(yīng)答案欄可空著)。 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,答案：(1)B(2)D(3)A(4)A(5)(6),對(duì)點(diǎn)微練二氧化碳與弱酸鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律 6用四種溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是(),解析：硅酸與過量的CO2不反應(yīng)。 答案：B,解析：依據(jù)“以少定多”的原則，Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(HCO3)22NaOH=CaCO32H2ONa2CO3，(2)錯(cuò)誤；氫氟酸能與石英(即SiO2)反應(yīng)，玻璃的主要成分是SiO2，故氫氟酸能夠腐蝕玻璃，而濃硫酸與石英不反應(yīng)，故(3)(4)錯(cuò)誤，(6)正確；(5)按照題中轉(zhuǎn)化關(guān)系，若甲為焦炭，丁是O2，則乙是CO，丙是CO2，正確。,xCO2,一、硅酸,微考點(diǎn)3硅酸硅酸鹽無機(jī)非金屬材料 基礎(chǔ)微回扣,二、硅酸鹽,三、無機(jī)非金屬材料,我的感悟 1元素論種類，不論數(shù)量； 2元素的存在形式有游離態(tài)，也有化合態(tài)； 3一種元素可有多種同位素； 4某種元素可形成多種不同的單質(zhì)同素異形體； 5化學(xué)變化中只改變電子層結(jié)構(gòu)，原子核無變化，元素種類不變； 6原子晶體、金屬、稀有氣體均由原子直接構(gòu)成。,判斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”。 1合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機(jī)非金屬材料( ) 警示：合成纖維屬于有機(jī)高分子材料。 2SiSiO2H2SiO3均能一步轉(zhuǎn)化( ) 警示：SiO2是酸性氧化物但不與水反應(yīng)。 3向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀( ) 警示：H2CO3的酸性大于H2SiO3的，依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸可知正確。,方法微總結(jié),【微典通關(guān)3】胃舒平主要成分是氫氧化鋁，同時(shí)含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。 (1)三硅酸鎂的氧化物形式為_。 (2)某元素與鋁元素同周期且原子半徑比鎂原子半徑大，該元素離子半徑比鋁離子半徑_(填“大”或“小”)，該元素和鋁元素的最高價(jià)氧化物的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。 (3)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是_。 aAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水 bAl2O3、MgO和SiO2都是白色固體 cAl2O3、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點(diǎn),2MgO3SiO2nH2O,大,ad,對(duì)點(diǎn)微練硅酸鹽的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 8青石棉是一種致癌物質(zhì)，是鹿特丹公約中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時(shí)，還原產(chǎn)物只有NO，下列說法不正確的是() A青石棉是一種硅酸鹽材料 B青石棉中含有一定量的石英晶體 C青石棉的化學(xué)組成可表示為 Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原,應(yīng)用微提升,解析：硅酸鹽指的是硅、氧與其他化學(xué)元素(主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等)結(jié)合而成的化合物的總稱，故青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品；青石棉是一種純凈物，不可能含有一定量的石英晶體；1 mol Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O跟硝酸反應(yīng)時(shí)，失去3 mol電子，故能使1 mol HNO3被還原。 答案：B,真題微探 1(2012上海高考)化學(xué)與環(huán)境密切相關(guān)，下列有關(guān)說法正確的是() ACO2屬于大氣污染物 B酸雨是pH小于7的雨水 CCO2、NO2或SO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成 D大氣中CO2含量的增加會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇,解析：常見的大氣污染物有：顆粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳?xì)浠衔锏?。二氧化碳不屬于大氣污染物，A錯(cuò)誤；酸雨是pH小于5.6的降雨，B錯(cuò)誤；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不會(huì)引起酸雨，C錯(cuò)誤；導(dǎo)致全球氣溫變暖的溫室效應(yīng)，城市中的熱島效應(yīng)，還有海洋中的厄爾尼諾現(xiàn)象和拉尼娜現(xiàn)象等，都和二氧化碳的排放有關(guān)系，D正確。 答案：D,2(2013上海高考)硅與鋁同周期。SiO2是硅酸鹽玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可寫成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 卞石是硅酸鹽，不同類卞石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同。由鈉卞石化學(xué)式NaAlSi3O8可推知鈣卞石的化學(xué)式為_。,CaAl2Si2O8,解析：由鈉卞石的化學(xué)式NaAlSi3O8可知鈣卞石的化學(xué)式符合CaAlxSiyO8，由“氧原子物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同”可知xy4，依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可知23x4y16，求解即可。,【試卷采樣】(9分)獲取知識(shí)和信息是現(xiàn)代人不可缺少的素質(zhì)，信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開材料科學(xué)的推動(dòng)。 (1)光導(dǎo)纖維是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，利用光纜通訊，能同時(shí)傳輸大量信息。制造光纖電纜的主要原材料的化學(xué)式是_，它屬于_材料。,SiO2,無機(jī)非金屬,根據(jù)上述信息回答以下問題： a從方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的硅為何還要進(jìn)一步處理？ _。 b寫出方法二中，生產(chǎn)高純硅的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式： _。 _。,由C還原SiO2得到的單質(zhì)硅中，雜質(zhì)含量過高，將它用HCl、Cl2處理得到低沸點(diǎn)SiHCl3，便于蒸發(fā)提純，然后再還原得高純硅,Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4,【審題指導(dǎo)】(1)根據(jù)二氧化硅的主要用途進(jìn)行判斷。(2)a.方法一生產(chǎn)單晶硅的過程看，由碳還原得到的是粗硅，還要進(jìn)行除雜處理，雜質(zhì)為二氧化硅和碳等。雜質(zhì)如果不易除去，則可以考慮將所需物質(zhì)從混合物中進(jìn)行分離出來。b.根據(jù)信息先判斷反應(yīng)物與產(chǎn)物的種類，再進(jìn)行書寫化學(xué)方程式。 【失分提示】(1)對(duì)硅和二氧化硅的用途混淆。 (2)敘述問題不全面。 (3)化學(xué)方程式書寫不全面。,