常見的非金屬及其化合物PPT課件

1、第第1 1講無機非金屬材料的主角講無機非金屬材料的主角硅硅 重難點：重難點： C、Si元元素單質及其重要化合物的化學性質。素單質及其重要化合物的化學性質。 【考綱要求考綱要求】 1.了解C、Si元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。 2.了解C、Si元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。 3.以新材料、新技術為背景考查C、Si元素及其重要化合物 的性質及應用。 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 無機非金屬材料的主角無機非金屬材料的主角 硅硅 考點二碳、硅的氧化物考點二碳、硅的氧化物 考點一碳、硅單質的存在與考點一碳、硅單質的存在與 性質性質 考點三硅酸及硅酸鹽考點三硅酸及硅酸鹽 知識梳理知

2、識梳理題型構建題型構建 考點一考點一 I 碳、硅單質的存在與性質 1C、Si單質的存在形態(tài)、物理性質及用途 (1)自然界中碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素因有親氧性，所以僅有 態(tài)。碳單質主要有 金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅單質主要有 和 兩大類。 (2)單質的結構、物理性質與用途比較 碳碳硅硅 結構結構 金剛石：金剛石： 結構結構 石墨：層狀結構石墨：層狀結構 晶體硅：與金剛石類似的空間網(wǎng)狀晶體硅：與金剛石類似的空間網(wǎng)狀 結構結構 物理性質物理性質 金剛石熔點高、硬度大金剛石熔點高、硬度大 石墨熔點高、質石墨熔點高、質 ，有滑膩感，有滑膩感 晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、晶體硅

3、為灰黑色固體，有金屬光澤、 硬度大、熔點硬度大、熔點 用途用途 金剛石用作切割刀具，金剛石用作切割刀具， 用作電極、用作電極、 鉛筆芯鉛筆芯 晶體硅用作晶體硅用作 材料、硅芯片材料、硅芯片 和硅太陽能電池和硅太陽能電池 化合 晶體硅無定形硅 空間網(wǎng)狀 軟 高 石墨半導體 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 考點一考點一 I 碳、硅單質的存在與性質 2.碳、硅單質的化學性質碳、硅在參與化學反應時，一般表現(xiàn)還原性。 深度思考深度思考 深深 度度 思思 考考 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 1 1從元素周期表的位置看，碳和硅均為從元素周期表的位置看，碳和硅均為AA元素，自然界中有碳的多種單質存在，自

4、然界中有硅的單質嗎？為什元素，自然界中有碳的多種單質存在，自然界中有硅的單質嗎？為什 么？么？ 2硅單質有廣泛的用途，用化學方程式表示工業(yè)上獲取硅單質的過程。硅單質有廣泛的用途，用化學方程式表示工業(yè)上獲取硅單質的過程。 答案答案沒有，因為硅有很強的親氧性，在地殼形成時硅與氧易結合，難分離，因沒有，因為硅有很強的親氧性，在地殼形成時硅與氧易結合，難分離，因 而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽形式存在。而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽形式存在。 【遞進題組遞進題組】 題組一題組二 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 123 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 1下列關于硅的說法中，不正確的是() A

5、硅是人類將太陽能轉換為電能的常用材料 B硅的導電性能介于金屬和絕緣體之間，是 良好的半導體材料 C硅的化學性質不活潑，常溫下不與任何物 質反應 D加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等 非金屬反應 C 解析解析硅在常溫下能與硅在常溫下能與F2、氫氟酸等、氫氟酸等 發(fā)生反應。發(fā)生反應。 題組一新材料、新技術下C、Si的考查 題組一題組二123 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 B 題組一新材料、新技術下C、Si的考查 題組一題組二123 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二工業(yè)制取高純硅 分餾(或蒸餾) 題組一題組二123 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二工業(yè)制取高純硅 濃硫酸 使滴入

6、燒瓶中的SiHCl3氣化 在反應溫度下，普通玻璃會軟化 有固體物質生成 題組一題組二123 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二工業(yè)制取高純硅 排盡裝置中的空氣 bd 題組一題組二123 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二工業(yè)制取高純硅 題組一題組二123 (3)因因SiHCl3與水強烈反應，故與水強烈反應，故A中產(chǎn)生的中產(chǎn)生的H2必須干燥，故必須干燥，故B中的液體一定為濃中的液體一定為濃H2SO4，且，且C中燒瓶需加熱，其目的中燒瓶需加熱，其目的 是使是使SiHCl3氣化，加快與氣化，加快與H2的反應。根據(jù)題給信息石英管中產(chǎn)生的物質應為硅，故的反應。根據(jù)題給信息石英管中產(chǎn)生的物質應

7、為硅，故D中現(xiàn)象應有固體產(chǎn)生，由題中現(xiàn)象應有固體產(chǎn)生，由題 給信息，制純硅的反應條件為給信息，制純硅的反應條件為1 0001 100 ，此溫度下普通玻璃容易軟化。因高溫下，此溫度下普通玻璃容易軟化。因高溫下H2與與O2容易反應而爆炸，容易反應而爆炸， 故還應排盡裝置中的空氣。鐵與鹽酸反應產(chǎn)生故還應排盡裝置中的空氣。鐵與鹽酸反應產(chǎn)生Fe2 ，其檢驗方法常常采用先將 ，其檢驗方法常常采用先將Fe2 氧化為 氧化為Fe3 然后再加入 然后再加入KSCN 溶液溶液 看是否變血紅色來檢驗?？词欠褡冄t色來檢驗。 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 考點二考點二 I 碳、硅的氧化物 1一氧化碳 (1)物理性

8、質： 色氣體， 毒， 溶于水。 (2)化學性質 燃燒： 還原CuO： 。 ， 火焰； 2二氧化碳和二氧化硅的比較 物質物質 二氧化硅二氧化硅 二氧化碳二氧化碳 結構結構 空間立體網(wǎng)狀結構，不存在單個分空間立體網(wǎng)狀結構，不存在單個分 子子 存在單個存在單個CO2分子分子 主要物理性質主要物理性質 硬度大，熔、沸點高，常溫下為固硬度大，熔、沸點高，常溫下為固 體，不溶于水體，不溶于水 熔、沸點低，常溫下為氣體，微溶于水熔、沸點低，常溫下為氣體，微溶于水 無有難 淡藍色 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 考點二考點二 I 物質物質二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳 化化 學學 性性 質質 與水反應與水

9、反應不反應不反應CO2H2O H2CO3 與酸反應與酸反應 只與氫氟酸反應：只與氫氟酸反應：SiO24HF=SiF4 2H2O 不反應不反應 與堿反應與堿反應 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛堿液的盛堿液的 試劑瓶用橡膠塞試劑瓶用橡膠塞) CO2少量：少量：CO22NaOH=Na2CO3H2O、 CO2過量：過量：CO2NaOH=NaHCO3 與鹽反應與鹽反應 如與如與Na2CO3反應：反應：SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2 如與如與Na2SiO3反應：反應：Na2SiO3H2OCO2(不不 足足)=H2SiO3Na2CO3或或Na2SiO3 2H2O2CO2(足量足量)

10、=H2SiO3 2NaHCO3 與堿性氧化物反與堿性氧化物反 應應 如與如與CaO反應：反應：SiO2CaO CaSiO3 如與如與Na2O反應：反應：Na2O CO2=Na2CO3 用途用途光導纖維、光學儀器、電子部件光導纖維、光學儀器、電子部件制飲料、制碳酸鹽制飲料、制碳酸鹽 碳、硅的氧化物 深度思考深度思考 深深 度度 思思 考考 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 1除去下列氣體中混有的雜質除去下列氣體中混有的雜質(括號內(nèi)為雜質括號內(nèi)為雜質)可采取的方法：可采取的方法： (1)CO(CO2)：_。 (2)CO2(CO) ：_。 (3)CO2(O2) ：_。 (4)CO2(SO2)：_。

11、(5)CO2(HCl)：_。 (6)CO2(H2S)：_。 通過CuSO4溶液 通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶 通過盛放灼熱CuO的硬質玻璃管 通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質玻璃管 通過飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液 通過飽和NaHCO3溶液 深度思考深度思考 深深 度度 思思 考考 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 2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(括號內(nèi)為雜括號內(nèi)為雜 質質)。將所選答案的編號填入下表內(nèi)相應的空格內(nèi)。將所選答案的編號填入下表內(nèi)相應的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則如果不需要外加試劑，則 對應答案欄可空著對

12、應答案欄可空著)。 可供選擇的試劑：可供選擇的試劑：A.鹽酸鹽酸 B氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液 C氧氣氧氣 D水水E二氧化碳二氧化碳 可選用的操作：水洗；加熱；高溫灼燒；過濾；結晶?？蛇x用的操作：水洗；加熱；高溫灼燒；過濾；結晶。 粉末狀混合物粉末狀混合物選擇的試劑選擇的試劑選用的操作選用的操作 (1)CaCO3(SiO2) (2)NaCl(SiO2) (3)SiO2(Fe2O3) (4)SiO2(CaCO3) (5)SiO2(H2SiO3) (6)SiO2(NH4Cl) B D A A 解析解析可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟強堿反應，不跟酸可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它

13、可跟強堿反應，不跟酸(氫氟酸除外氫氟酸除外)反應；它受熱不分反應；它受熱不分 解等性質。而三氧化二鐵、碳酸鈣跟鹽酸反應；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質。解等性質。而三氧化二鐵、碳酸鈣跟鹽酸反應；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質。 反應方程式反應方程式 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 【遞進題組遞進題組】 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組一二氧化硅的結構與性質 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組一二氧化硅的結構與性質 A C D B E 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理

14、題型構建題型構建 題組一二氧化硅的結構與性質 題組一12題組二 3456題組三 3用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤 的是 () 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二二氧化碳與弱酸鹽溶液反應的規(guī)律 選項選項操作及現(xiàn)象操作及現(xiàn)象溶液溶液 A通入通入CO2，溶液變渾濁，再升溫至，溶液變渾濁，再升溫至65 以上，溶液變澄清以上，溶液變澄清 C6H5ONa 溶液溶液 B 通入通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁至過量，渾濁 消失消失 Na2SiO3溶液溶液 C 通入通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，

15、紅色 褪去褪去 Ca(ClO)2 溶液溶液 D 通入通入CO2，溶液變渾濁，繼續(xù)通，溶液變渾濁，繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量至過量，渾濁消失，再加入足量 NaOH溶液，又變渾濁溶液，又變渾濁 Ca(OH)2 溶液溶液 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二二氧化碳與弱酸鹽溶液反應的規(guī)律 題組一12題組二 3456題組三 答案 B 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二二氧化碳與弱酸鹽溶液反應的規(guī)律 4下列實驗過程中，始終無明顯現(xiàn)象的是() ANH3通入FeSO4溶液中 BCO2通入CaCl2溶液中 CAlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液 D向飽

16、和碳酸鈉溶液中通入過量的CO2 B 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 熟記可用熟記可用CO2制取的弱酸制取的弱酸 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組三CO2與堿溶液反應產(chǎn)物的定量判斷 B 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組三CO2與堿溶液反應產(chǎn)物的定量判斷 6向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2氣體，當通入氣體為8.96 L(0 ， 1.01105 Pa)時立即停止，則這一過程中，溶液中離子的物質的量與通入CO2氣體的體積關系圖像正

17、確的是(氣體 的溶解和離子的水解忽略不計)() 題組一12題組二 3456題組三 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組三CO2與堿溶液反應產(chǎn)物的定量判斷 題組一12題組二 3456題組三 答案 C 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 1 1反應順序的判斷反應順序的判斷 當有多種組分與一種物質反應時，判斷反應順序的方法：先假設與其中的一種組分反應，若產(chǎn)物還能與另一當有多種組分與一種物質反應時，判斷反應順序的方法：先假設與其中的一種組分反應，若產(chǎn)物還能與另一 種組分反應，則假設錯誤。種組分反應，則假設錯誤。 如將如將CO2通入通入KOH、Ba(OH)2混合溶液中，假設混合溶液中，假設CO2先與先與

18、KOH反應，則生成的反應，則生成的K2CO3會與會與Ba(OH)2繼續(xù)反應生繼續(xù)反應生 成成BaCO3，故假設錯誤，應該是，故假設錯誤，應該是CO2先與先與Ba(OH)2反應。反應。 2CO2與堿反應產(chǎn)物的定量判斷與堿反應產(chǎn)物的定量判斷 CO2通入通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液的反應與等強堿溶液的反應與CO2氣體的通入量有關，當氣體的通入量有關，當CO2通入少量時生成碳酸鹽，當通入少量時生成碳酸鹽，當CO2 通入過量時生成碳酸氫鹽；當通入過量時生成碳酸氫鹽；當CO2的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷

19、時一定要注 意意CO2與堿之間量的關系。與堿之間量的關系。 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 考點三考點三 I 硅酸及硅酸鹽 1硅酸 (1)硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解： 。 (2)硅酸能與堿溶液反應， 如與NaOH溶液反應的化學方程式為 。 硅膠吸附水分能力強，常用作 。(3)硅酸在水中易聚合形成膠體。 2硅酸鹽 (1)概念： 的總稱，是構成地殼巖石的主要成分。 (2)表示方法：硅酸鹽礦物的成分復雜，多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 。 H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O 干燥劑

20、 由硅、氧和金屬組成的化合物 Na2OSiO2 K2O3Al2O36SiO22H2O 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 考點三考點三 I 硅酸及硅酸鹽 (3)硅酸鈉(Na2SiO3) 它能與酸性較硅酸強的酸反應，化學方程式分別為 與鹽酸反應： 。 與CO2水溶液反應： 。 白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱 ，有黏性，水溶液顯堿性。 用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。 水玻璃 Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 考點三考點三 I 硅酸及硅酸鹽 3無機非金屬材料 (1)傳統(tǒng)無機非金屬材料

21、，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。 常見硅酸鹽材料 水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷 生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料石灰石、黏土石灰石、黏土純堿、石灰石、石英純堿、石灰石、石英黏土黏土 主要設備主要設備水泥回轉窯水泥回轉窯玻璃熔窯玻璃熔窯陶瓷窯陶瓷窯 (2)新型無機非金屬材料，如 、 、 、 等。 高溫結構陶瓷高溫結構陶瓷光導纖維光導纖維生物陶瓷生物陶瓷 壓電陶瓷壓電陶瓷 【遞進題組遞進題組】 題組一12題組二34 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組一無機非金屬材料的組成和性質 解析解析制普通玻璃的原料主要有石灰制普通玻璃的原料主要有石灰 石、純堿和石英，石、純堿和石英，A項不

22、正確；項不正確； 普通玻璃是混合物，沒有固定的熔點，普通玻璃是混合物，沒有固定的熔點， B正確。正確。 A 題組一12題組二34 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組一無機非金屬材料的組成和性質 B 題組一12題組二34 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組一無機非金屬材料的組成和性質 A 題組一12題組二34 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 (1)不要混淆二氧化硅和硅的用途不要混淆二氧化硅和硅的用途 用于制作光導纖維的是用于制作光導纖維的是SiO2，用于制作半導體材料、計算機芯片的是晶體硅。，用于制作半導體材料、計算機芯片的是晶體硅。 (2)水晶、石英、瑪瑙的主要成分是水晶、石英、瑪瑙

23、的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是；珍珠的主要成分是CaCO3； 鉆石是金剛石；寶石的主要成分是鉆石是金剛石；寶石的主要成分是Al2O3。 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二碳、硅及其化合物的綜合推斷 SiO2 CaSiO3 Na2SiO3 Si H2SiO3 1 2 題組一12題組二34 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 題組二碳、硅及其化合物的綜合推斷 題組一12題組二34 知識梳理知識梳理題型構建題型構建 (1)解答無機推斷題的思維模型解答無機推斷題的思維模型 (2)解答硅及其化合物的推斷題，高溫反應條件、特征反應、單質與堿反應、鹽溶液與過量鹽酸反應產(chǎn)生白色解答硅及其化合物的推

24、斷題，高溫反應條件、特征反應、單質與堿反應、鹽溶液與過量鹽酸反應產(chǎn)生白色 沉淀等往往是推斷題的沉淀等往往是推斷題的“突破口突破口”。 探究高考探究高考明確考向明確考向 123 【考題訓練考題訓練】 探究高考探究高考明確考向明確考向 解析解析SiO2不能導電。不能導電。 解析解析合成纖維不是無機非金屬材料而是有機物。合成纖維不是無機非金屬材料而是有機物。 解析解析應用橡膠塞。應用橡膠塞。 123 (2012廣東理綜，12B) (2012新課標全國卷，8B) (2012新課標全國卷，8D) (2011浙江理綜，8A) (2012海南，4B) 探究高考探究高考明確考向明確考向 (6)SiO2與酸、堿

25、均不反應 ( ) (2012天津理綜，天津理綜，2B) (7)向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，則 H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強 ( ) (2012江蘇，江蘇，13C) (8)水玻璃可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑 ( ) (2010江蘇，江蘇，4B) 解析解析SiO2與氫氟酸、與氫氟酸、NaOH均反應。均反應。 解析解析酸性酸性H2CO3H2SiO3。 123 (2012天津理綜，2B) (2012江蘇，13C) (2010江蘇，4B) 探究高考探究高考明確考向明確考向 123 探究高考探究高考明確考向明確考向 123 答案 D 探究高考探究高考明確考向明確

26、考向 123 探究高考探究高考明確考向明確考向 SiCl4沸點較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4 平衡氣壓 濃H2SO4 Al、B、P 123 探究高考探究高考明確考向明確考向 123 本講內(nèi)容結束 請完成練出高分 練出高分練出高分 123456789101112131415 練出高分練出高分 D 解析解析自然界中不存在單質硅。自然界中不存在單質硅。 123456789101112131415 練出高分練出高分 B 123456789101112131415 練出高分練出高分 D 123456789101112131415 練出高分練出高分 A 123456789101112131415 練出

27、高分練出高分 C 123456789101112131415 練出高分練出高分 C解析解析二氧化硅不溶于水，硅酸是二氧化硅不溶于水，硅酸是 利用可溶性硅酸鹽與酸反應制得的。利用可溶性硅酸鹽與酸反應制得的。 123456789101112131415 練出高分練出高分 A 123456789101112131415 練出高分練出高分 C 123456789101112131415 練出高分練出高分 D 123456789101112131415 練出高分練出高分 D 123456789101112131415 練出高分練出高分 審題分析審題分析 本題應抓住框圖中的轉化關系，本題應抓住框圖中的轉化

28、關系， 以題設條件以題設條件C過量鹽酸過量鹽酸 E(白色沉淀白色沉淀)為突破口進行為突破口進行 推斷，并結合已有知識進行設推斷，并結合已有知識進行設 定與推測。定與推測。 SiO2 光導纖維 123456789101112131415 練出高分練出高分 123456789101112131415 練出高分練出高分 不是 SiO2 塑料 CaCO3 123456789101112131415 練出高分練出高分 CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液 abc HCl氣體或酸性氣體 123456789101112131415 練出高分練出高分 CaCO3 無水CaCl2 偏低 bd 石蠟 兩次稱量的結果相差不超過(或小于)0.001 g 123456789101112131415 練出高分練出高分 123456789101112131415