高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 4.1 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅課件 新人教版.ppt

第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅 考點(diǎn)一碳 硅單質(zhì)及其氧化物 核心自主排查 1 碳 硅的原子結(jié)構(gòu) 存在與用途 1 原子結(jié)構(gòu)與存在 空 間網(wǎng)狀 化合 2 物理性質(zhì)和用途 用短線連接起來(lái) 答案 c a e b d 2 碳和硅的化學(xué)性質(zhì) 還原性 寫出 的化學(xué)方程式 制水煤氣 2c o22co co2 c2co 2cuo c2cu co2 c h2o g co h2 si 4hf sif4 2h2 si 2naoh h2o na2sio3 2h2 3 硅的工業(yè)制法及提純 涉及的化學(xué)方程式 sio2 2csi 2co si 2cl2sicl4 sicl4 2h2si 4hcl 4 二氧化碳與二氧化硅的比較 co2 h2oh2co3 sio2 4hf sif4 2h2o na2sio3 h2o na2co3 h2o nahco3 na2sio3 co2 casio3 co2 caco3 2hclo 2nahco3 casio3 na2co3 co2 c2co sio2 2csi 2co 光導(dǎo)纖維 制冷劑 思維診斷 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 金剛石 石墨互為同位素 提示 金剛石 石墨是由碳元素組成的不同單質(zhì) 互為同素異形體 2 加熱到一定溫度 硅能與氧氣 氯氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng) 提示 硅單質(zhì)具有還原性 一定條件下能與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 3 常溫下 硅單質(zhì)不能與任何酸或堿反應(yīng) 提示 常溫下 硅單質(zhì)能與氫氟酸 強(qiáng)堿 如naoh溶液 反應(yīng) 4 晶體硅可用作光導(dǎo)纖維的材料 提示 晶體硅可用作半導(dǎo)體材料 光導(dǎo)纖維的主要成分是sio2 5 sio2是酸性氧化物 但不能與水反應(yīng)生成硅酸 提示 sio2不溶于水 且不與水反應(yīng) 6 酸性氧化物只能與堿反應(yīng) 不能與酸反應(yīng) 提示 sio2能與氫氟酸反應(yīng) 方法點(diǎn)撥 硅及其氧化物的特性 基礎(chǔ)小題快練 1 下列關(guān)于c si兩種非金屬元素的說(shuō)法中 正確的是 a 兩者結(jié)合形成的化合物是共價(jià)化合物b 在自然界中都能以游離態(tài)存在c 氫化物的熱穩(wěn)定性比較 ch4 sih4d 最高價(jià)氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸 解析 選a c si都是非金屬元素 結(jié)合形成的化合物是共價(jià)化合物 故a正確 si為親氧元素 不能以游離態(tài)存在 故b錯(cuò)誤 非金屬性c si 則氫化物的熱穩(wěn)定性sih4 ch4 故c錯(cuò)誤 sio2既不溶于水 也不和水反應(yīng) 故d錯(cuò)誤 2 下列關(guān)于sio2和co2的說(shuō)法中正確的是 a co2 sio2分別是碳酸和硅酸的酸酐b co2和sio2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸c co2是酸性氧化物 sio2是兩性氧化物d co2和sio2都是由相應(yīng)的分子組成的 解析 選a co2 sio2分別是碳酸和硅酸的酸酐 二者均是酸性氧化物 但sio2不與水反應(yīng) 且其結(jié)構(gòu)中不含有分子 而是由原子組成的 高考模擬預(yù)測(cè) 1 2017 福州模擬 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 a 硅相對(duì)于氫氣便于運(yùn)輸 貯存 從安全角度考慮 硅是有開(kāi)發(fā)價(jià)值的燃料b 硅在地殼中含量居第二位 在地球上有豐富的硅資源 如石英 水晶 瑪瑙的主要成分都是單質(zhì)硅 c 存放naoh溶液的試劑瓶應(yīng)用磨口玻璃塞d 二氧化硅是一種良好的半導(dǎo)體材料 解析 選a 硅常溫下為固體 性質(zhì)較穩(wěn)定 便于貯存 較為安全 硅是有開(kāi)發(fā)價(jià)值的燃料 故a正確 硅在地殼中含量居第二位 在地球上有豐富的硅資源 如石英 水晶 瑪瑙的主要成分都是二氧化硅 故b錯(cuò)誤 二氧化硅能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水 硅酸鈉溶液具有黏性 所以堿性物質(zhì)不能用磨口玻璃塞盛放 故c錯(cuò)誤 二氧化硅不導(dǎo)電 是絕緣體 故d錯(cuò)誤 2 2017 濟(jì)南模擬 下列離子方程式的書寫正確的是 a 水玻璃中通入過(guò)量二氧化碳 na2sio3 co2 h2o 2na h2sio3 b 澄清石灰水中通入過(guò)量二氧化碳 ca oh 2 2co2 ca2 2 c 硅與氫氟酸的反應(yīng) si 4h 4f sif4 2h2 d 二氧化硅溶于燒堿溶液中 sio2 2oh h2o 解析 選d na2sio3是強(qiáng)電解質(zhì) 應(yīng)拆成na 且應(yīng)生成 a錯(cuò) b項(xiàng)正確寫法是co2 oh hc c項(xiàng) 氫氟酸是弱酸 不能拆分成h 和f 3 2017 黃山模擬 由下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)30682045 a 由sio2不能與水反應(yīng)生成h2sio3 可知sio2不是酸性氧化物b 由sio2 2csi 2co 可知碳的非金屬性大于硅 c co2通入na2sio3溶液產(chǎn)生白色沉淀 可知酸性h2co3 h2sio3d sio2可與naoh溶液反應(yīng) 也可與氫氟酸反應(yīng) 可知sio2為兩性氧化物 解析 選c sio2是酸性氧化物 a項(xiàng)錯(cuò)誤 反應(yīng)sio2 2csi 2co 不能說(shuō)明碳的非金屬性比硅強(qiáng) 該反應(yīng)能發(fā)生是因?yàn)樯蒫o氣體 它的逸出促進(jìn)了反應(yīng)進(jìn)行 b項(xiàng)錯(cuò)誤 co2通入na2sio3溶液中生成h2sio3膠體 符合強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律 證明酸性h2co3 h2sio3 c項(xiàng)正確 d項(xiàng)中sio2除氫氟酸外不能與其他的酸反應(yīng) sio2為酸性氧化物 不具有兩性 d項(xiàng)錯(cuò)誤 4 2017 衡水模擬 晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料 可用于制芯片和太陽(yáng)能電池等 以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)30682046 1 在上述生產(chǎn)過(guò)程中 屬于置換反應(yīng)的有 填反應(yīng)代號(hào) 2 寫出反應(yīng) 的化學(xué)方程式 3 化合物w的用途很廣 通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑 可作肥皂的填充劑 是天然水的軟化劑 將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1373 1623k反應(yīng) 生成化合物w 其化學(xué)方程式是 4 a b c三種氣體在 節(jié)能減排 中作為減排目標(biāo)的一種氣體是 填化學(xué)式 分別通入w溶液中能得到白色沉淀的氣體是 填化學(xué)式 5 工業(yè)上合成氨的原料h2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣 再提純水煤氣得到純凈的h2 提純水煤氣得到純凈的h2的化學(xué)方程式為 解析 反應(yīng) 為石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反應(yīng) sio2 2csi 2co 屬于置換反應(yīng) 反應(yīng) 是si 3hclsihcl3 h2 屬于置換反應(yīng) 反應(yīng) 是sihcl3 h2si 3hcl 屬于置換反應(yīng) 反應(yīng) 為特定條件下的反應(yīng) co h2oh2 co2 不屬于置換反應(yīng) a b c分別為co co2 hcl 其中co2是溫室氣體 是節(jié)能減排的目標(biāo)氣體 co2或hcl通入w 硅酸鈉 溶液中都能夠生成白色沉淀 硅酸 答案 1 2 sihcl3 h2si 3hcl 3 sio2 na2co3na2sio3 co2 4 co2co2 hcl 5 co h2oco2 h2 co2 ca oh 2 caco3 h2o 考點(diǎn)二硅酸 硅酸鹽及無(wú)機(jī)非金屬材料 核心自主排查 1 硅酸 難 弱 na2co3 h2sio3 h2sio3sio2 h2o na2sio3 2hcl h2sio3 2nacl 2 硅酸鹽 1 概念 由硅 氧和金屬元素組成的化合物的總稱 是構(gòu)成地殼巖石的主要成分 2 表示方法 硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜 常用氧化物的形式表示它們的組成 如硅酸鈉 na2sio3 寫成 鉀云母 kh2al3si3o12 寫成 na2o sio2 k2o 3al2o3 6sio2 2h2o 3 硅酸鈉 na2sio3 白色 可溶于水的粉末狀固體 其水溶液俗稱 有黏性 水溶液顯 性 水玻 璃 堿 與較強(qiáng)的酸反應(yīng) 如與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 與co2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 用途 黏合劑 礦物膠 耐火阻燃材料 na2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 3 常見(jiàn)無(wú)機(jī)非金屬材料 1 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料 純堿 石灰石和 石英砂 水泥回 轉(zhuǎn)窯 2 玻璃的生產(chǎn) na2co3 sio2na2sio3 co2 caco3 sio2casio3 co2 3 特殊功能的含硅物質(zhì) 碳化硅具有金剛石結(jié)構(gòu) 可用作磨料 含硅元素4 的硅鋼具有導(dǎo)磁性 硅橡膠具有既耐高溫又耐低溫的性質(zhì) 4 新型無(wú)機(jī)非金屬材料 如高溫陶瓷 壓電陶瓷 生物陶瓷 光導(dǎo)纖維等 思維診斷 正確的打 錯(cuò)誤的打 1 水玻璃是一種玻璃 泡花堿屬于堿 提示 水玻璃是硅酸鈉的水溶液 不是玻璃 泡花堿指硅酸鈉 屬于鹽 2 向硅酸鈉溶液中通入適量co2 出現(xiàn)白色沉淀 證明碳的非金屬性大于硅元素 提示 由現(xiàn)象知生成了硅酸 碳酸酸性大于硅酸 則非金屬性碳大于硅 3 硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶玻璃塞的試劑瓶中 提示 硅酸鈉溶液具有黏性 不能用帶玻璃塞的試劑瓶保存 4 合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無(wú)機(jī)非金屬材料 提示 合成纖維屬于有機(jī)高分子材料 5 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽 提示 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的主要成分是硅酸鹽 但新型無(wú)機(jī)非金屬材料 如光導(dǎo)纖維的主要成分是sio2 方法點(diǎn)撥 硅酸鹽的表示方法 氧化物法 1 氧化物的順序 活潑金屬氧化物 較活潑金屬氧化物 二氧化硅 水 2 氧化物前系數(shù)配置原則 除氧元素外 其他元素按配置前后原子個(gè)數(shù)守恒原則配置系數(shù) 3 氧化物之間 用 隔開(kāi) 4 系數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù) 如長(zhǎng)石kalsi3o8不能寫成k2o al2o3 3sio2 應(yīng)寫成k2o al2o3 6sio2 基礎(chǔ)小題快練 1 下列關(guān)于硅酸鹽材料的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 a 生活中常見(jiàn)的硅酸鹽材料有玻璃 水泥 陶瓷b 普通玻璃的主要成分是sio2c 陶瓷的主要原料是黏土d 硅酸鹽水泥以石灰石和黏土為主要原料 解析 選b 普通玻璃的主要成分是na2sio3 casio3和sio2 2 在水玻璃中通入少量的co2氣體 充分反應(yīng)后加熱蒸干 再高溫充分灼燒 冷卻后所得的固體物質(zhì)為 a na2sio3b na2sio3與na2co3c sio2與na2co3d sio2 na2sio3及na2co3 解析 選a 通入少量co2氣體時(shí) 發(fā)生的反應(yīng)為na2sio3 co2 h2o na2co3 h2sio3 加熱后h2sio3分解為sio2和h2o 再高溫灼燒 sio2與na2co3反應(yīng)生成na2sio3和co2 高考模擬預(yù)測(cè) 1 2017 德州模擬 硅是構(gòu)成無(wú)機(jī)非金屬材料的一種主要元素 下列有關(guān)硅的化合物的敘述錯(cuò)誤的是 a 氮化硅陶瓷是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料 其化學(xué)式為si3n4b 碳化硅 sic 的硬度大 熔點(diǎn)高 可用于制作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和軸承 c 光導(dǎo)纖維是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料 其主要成分為sio2d 二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 其晶體中硅原子和硅氧單鍵個(gè)數(shù)之比為1 2 解析 選d a項(xiàng) 在氮化硅中氮元素為 3價(jià) 硅元素為 4價(jià) 則化學(xué)式為si3n4 正確 d項(xiàng) 在sio2晶體中 一個(gè)硅原子與周圍4個(gè)氧原子形成4個(gè)硅氧單鍵 錯(cuò)誤 2 2017 湛江模擬 月球的礦產(chǎn)資源極為豐富 僅月球表層5cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)有上億噸 月球上的主要礦物有輝石camgsi2o6 斜長(zhǎng)石kalsi3o8和橄欖石 mg或fe 2sio4等 下列說(shuō)法或分析不正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)30682047 a 輝石 斜長(zhǎng)石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦b 斜長(zhǎng)石的氧化物形式可表示為k2o al2o3 3sio2c 月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑虻谋砻鎺缀鯖](méi)有氧氣d 橄欖石中鐵為 2價(jià) 解析 選b 輝石 camgsi2o6 斜長(zhǎng)石 kalsi3o8 和橄欖石 mg或fe 2sio4 的成分均屬于硅酸鹽類 均屬于硅酸鹽礦 a正確 硅酸鹽的氧化物表示方法 先寫活潑金屬氧化物 然后是不活潑的金屬氧化物 再是非金屬氧化物二氧化硅 最后是水 所以斜長(zhǎng)石的氧化物形式可表示為k2o al2o3 6sio2 b錯(cuò)誤 月球上有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑颦h(huán)境中沒(méi)有氧化金屬鐵的物質(zhì) 或者條件 所以月球的表面幾乎沒(méi)有氧氣 c正確 橄欖石中 鎂元素化合價(jià)是 2價(jià) 硅元素化合價(jià)是 4價(jià) 氧元素化合價(jià)是 2價(jià) 所以鐵元素化合價(jià)是 2價(jià) d正確 加固訓(xùn)練 1 下列關(guān)于無(wú)機(jī)非金屬材料的說(shuō)法中不正確的是 a 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料是指玻璃 水泥 陶瓷等硅酸鹽材料b 新型無(wú)機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的許多缺點(diǎn) 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(diǎn)d 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽 解析 選d 無(wú)機(jī)非金屬材料分為傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料兩大類 傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料是指我們常說(shuō)的硅酸鹽材料 包括玻璃 水泥 磚瓦 陶瓷等 新型無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)非金屬材料與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)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 2 硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角 硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質(zhì)量的90 以上 1 下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是 a 陶瓷b 玻璃c 水泥d 生石灰 2 sio2是玻璃的主要成分之一 sio2與naoh溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 工藝師常用 填物質(zhì)名稱 來(lái)雕刻玻璃 3 用na2sio3水溶液浸泡過(guò)的棉花不易燃燒 說(shuō)明na2sio3可用作 4 工業(yè)上常利用反應(yīng)2c sio2si 2co 制備硅單質(zhì) 該反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)是 填化學(xué)式 下同 氧化劑是 解析 1 生石灰是cao 為堿性氧化物且不含硅元素 不屬于硅酸鹽 2 sio2與naoh溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為sio2 2naoh na2sio3 h2o 由于sio2能溶于氫氟酸 因此工藝師常用氫氟酸來(lái)雕刻玻璃 3 na2sio3水溶液又稱 水玻璃 具有阻燃的功能 因此可用作防火劑 4 題給反應(yīng)中碳被氧化 sio2中 4價(jià)的硅被還原 因此sio2作氧化劑 答案 1 d 2 sio2 2naoh na2si