學(xué)案碳族元素?zé)o機(jī)非金屬材料

1、高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第七單元碳族元素?zé)o機(jī)非金屬材料第一講碳族元素課題：碳族元素目標(biāo)要求完成情況考 綱 要 求1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置導(dǎo)致性質(zhì)上的 特殊性。掌握2.能熟練運(yùn)用碳族元素原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律解釋其性質(zhì)的 遞變規(guī)律熟練運(yùn)用3.掌握 C02 與 CO、CO2 與 Si02, NaHCO 3 與 Na2CO3 這三 組物質(zhì)在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制法、用途等方面的不同。掌握考點(diǎn)預(yù)覽：1. 碳族元素在元素周期表中的特殊位置導(dǎo)致性質(zhì)上的特殊性。2. 碳族元素原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律與性質(zhì)的遞變規(guī)律。3. C02與CO、CO2與Si02> NaHCO3與Na2CO3這三組物質(zhì)的物理

2、性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、 制法、用途等方面的不同?？键c(diǎn)回顧（一）.碳族元素：碳族元素的韓子結(jié)構(gòu)和性哼元素名稱兀素符號(hào)主要化合價(jià)+2, +4,+2, +4+2, +4+2, +4+2, +4C、Si、Ge、Sn的+價(jià)化合物穩(wěn)定，Pb的+價(jià)化合物穩(wěn)定。單 質(zhì) 性 質(zhì)色態(tài)無色或黑色固態(tài)灰黑色固態(tài)灰白色固態(tài)銀白色固藍(lán)白色固態(tài)密度呈增大趨勢(shì)態(tài)熔沸點(diǎn)逐漸降低與H2化合越來越難，錯(cuò)、錫、鉛不與氫氣直接化合氫匕物穩(wěn)性：CHSiH4GeH4SnH4（填、=、<）主要氧化物）疋、GeO、Ge() 2SnO> S11O2PbO、PbO2高氧 物水 物最 價(jià)化化學(xué)式、Ge (OH) 4Sn (OH) 4Pb(OH

3、) 4酸堿 性酸性遞堿堿性遞增（多為兩性）的屬性、非金屬性非金屬遞減、金屬性遞增（二）碳及其化合物1. 碳單質(zhì)：（1）同素異形體：概念： 0碳的同素異形體有、和等。其中，晶體是正四面體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為原子晶體晶體是層狀結(jié)構(gòu)，為層狀晶體，每層內(nèi)的碳原子排列成形。（看作混合型晶體）；稱為足球烯，是一晶體?；瘜W(xué)性質(zhì)：碳單質(zhì)常溫下性質(zhì)很穩(wěn)定。%1可燃性：C+0,足）皇塑 ;_C+_O 2 （W）皇塑co%1高溫E與氫、硫、硅等發(fā)生化合反應(yīng)：C+_S號(hào)（C表現(xiàn)還原性）C+Si亙亙 （C表現(xiàn)弱氧化性）C+比亙亙 （C表現(xiàn)弱氧化性）%1高溫下，盧鈣、鐵、鋁、硅的氧化物發(fā)生學(xué)，生成碳化物或還原出金屬單質(zhì)：Ca

4、O+3C 人aG+COSi02+ CSi+ 2C0%1高溫下，與水蒸汽發(fā)生反應(yīng)CuO+C -AS-Cu+COFeG+3C 皂遇2Fe+3CO ，該反應(yīng)用于工業(yè)制 C+ _ HNO,濃）"=_C+_比SO】（濃）亠%1與氧化性酸發(fā)生反應(yīng)：2.碳的氧化物（CO、C02）coC02物理性質(zhì)一氧化碳是無色、無嗅、難溶于水、可 燃燒、畝澤的氣體，毒性與一相同。二氧化碳是無色、無嗅的氣體，密度比空 氣大，加壓和降溫下變?yōu)檠罟腆w叫，C02無毒，但它是一種窒息性氣體，可滅火。是造成 效應(yīng)的主要?dú)怏w?；瘜W(xué)性質(zhì)a、可燃性：2C0+6總燧2C0】（火焰）b、還原性：CuO+CO 亙 Cu+COFe203

5、+3C0 JA-2Fe + 3CO=（高爐）c、CO不能直接與酸、堿反應(yīng)生成鹽，所 以CO為否威輕氧化物。a、溶于水，與水發(fā)生反應(yīng)：比C03為_電解質(zhì)，而 C02為電解質(zhì)。b、酸性氧化物： CO=+CaO =CaCO 3c、氧化性：C02 + Mg魚塑+d、與鹽反應(yīng)：女 nCa （C10）3. Na2SiO3. Na2C03 等.制 法HCOOHA=CO t +2 比 0 （實(shí)驗(yàn)室）C+H2O-A- CO t +H 2 t （工業(yè)）（實(shí)驗(yàn)室）（工業(yè)）收集排一法向一排空氣法檢驗(yàn)點(diǎn)燃后用 途氣體燃燒、冶金工業(yè)的還原劑及有機(jī)合 成原料。用于滅火、制造純堿、小蘇打、碳錢化 月肥，干冰作致冷劑等；用于填

6、充飲料。（1）碳酸：不穩(wěn)定性3.碳酸及其鹽%1弱酸性：碳酸是二元弱酸，只存在于稀溶液中，其電離方程式為（大量的飲料充入 CO是因?yàn)椋?）（2）碳酸鹽：分 為碳酸正鹽、酸式鹽和堿式鹽（如： CU2 （ OH） 2CO3）.碳酸鹽除鈉、鉀、鞍的 鹽溶于水以外，其它不溶于水。碳酸氫鹽都溶于水，其中碳酸氫鈉溶解度較小。穩(wěn)定性：碳酸鹽一碳酸氫鹽（填、=、v,下同）；溶解性：碳酸鹽一碳酸氫鹽。（NaHCOs反常）碳酸正鹽（NaiCOJ和酸式鹽（NaHCOs）的比較N&2CO3NaHCOs俗稱溶解性易溶易溶溶解度：Na2CO3NaHCOs穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定與酸反應(yīng)慢（分二步）快（一步）與 堿 反 應(yīng)N

7、aOH不反應(yīng)NaOH+ NaHCOs 二Ca(0H)2Ca ( OH ) 2足量Ca (0H) 2少量與BaCL反應(yīng)不反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化Na2CO3A-NaHCO3 :NaHCO3ANa2CO3：思考：用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定末知濃度的Na2CO3溶液:a、用酚駄做指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：b、用甲基橙做指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:碳酸正鹽（CaCOJ和酸式鹽（Ca （ HC03）=）的比較CaCO3Ca(HCO 3) 2溶解性不溶溶于水穩(wěn)定性穩(wěn)定，在高溫下分解：不穩(wěn)定，在水溶液中受熱就能分解（水垢的生成）與酸反應(yīng)堿反不反應(yīng)應(yīng) 相互轉(zhuǎn)化用化學(xué)方程式表不鐘乳石的形成：典型例題例 1下列關(guān)于碳族

8、元素的說法正確的是()A. 最高單質(zhì)都是無色晶體B.單質(zhì)中硅單質(zhì)熔點(diǎn)C.碳族元素形成的化合物種類最多D.在化合物中最穩(wěn)定的化合價(jià)都是+4價(jià)IVA 族元素 X例 2門捷列夫在 19 世紀(jì)中葉，曾根據(jù)他所發(fā)現(xiàn)的周期律，預(yù)言過第四周期第(當(dāng)時(shí)稱為類硅 )。下列有關(guān)類硅的元素性質(zhì)，不正確的是 ()A. XH 4不穩(wěn)定，但有強(qiáng)還原性B .可用焦炭在高溫下從 X02 中冶煉 XC. X 單質(zhì)的熔點(diǎn)比硅高D. X(OH) 4的酸性比 H2SiC>3 強(qiáng)例3若發(fā)現(xiàn)了 114號(hào)新元素X,則有關(guān)X元素及其化合物的敘述正確的是：()(A) X 有穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物(B) X 的最高正價(jià)氧化物的化學(xué)式為 X02(

9、C) X 為非金屬元素(D) X 的低價(jià)氧化物是酸性氧化物例 4寫出除去下列括號(hào)內(nèi)雜質(zhì)所用試劑和操作方法及反應(yīng)的化學(xué)方程式：C02(S02)：試劑 ,操作方法 反應(yīng)方程式 (2) Na2CO3 (Na2SiO3):試劑 .操作方法 _反應(yīng)方程式 (3) Si02 (CaCOQ : 試劑 , 操作方法 反應(yīng)方程式 (4) CO?(CO) ：試劑 _ , 操作方法 反應(yīng)方程式 例 5下列飽和溶液中，通入過量二氧化碳?xì)怏w，肯定沒有沉淀產(chǎn)生的是()%1 氫氧化鈉碳酸鈉硅酸鈉次氯酸鈣氯化鈣A、B、C、D、例 6能證明金剛石和石墨是同素異形體的是()A、都具有較高的熔點(diǎn)B、都難溶于一般溶劑C、在氧氣中充分

10、燃燒都只生成二氧化碳D、在一定條件下金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化例7某種混合氣體，可能含有2、HC1、CO,常溫下，把混合氣體依次通過足量的NaHCOs溶液和灼熱的 CuO,氣體體積都有沒有變化，再將其通過足量的過氧化鈉固體，氣體體積減小,最后混合氣體通過紅熱的銅絲網(wǎng)，經(jīng)充分反應(yīng)后氣體體積又減少，但仍有剩余氣體，以下對(duì)混合氣體組成的判斷正確的是 ( )A、一定沒有氮?dú)猓辽儆幸谎趸己吐然瘹渲械囊环NB、一定有氮?dú)猓谎趸己吐然瘹銫、一定有氮?dú)?，一氧化碳和氯化氫至少有其中的一種D、一定有氮?dú)夂吐然瘹洌瑳]有一氧化碳 三.高考真題1. (2001天津9)當(dāng)下列物質(zhì)：大理石鐘乳石鍋垢貝殼蛋殼，分別滴加醋

11、酸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相同氣體的 ()A.只有B.只有 C.只有D.是2. (2001 天津 14)已知天然氣的主要成份 CH4 是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的CH4和CO?產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述：天然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源；等質(zhì)量的 CH4和CO?產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的 ()A.是、 B.只有C.是和 D.只有3、（ 2001廣東10）為制備干燥、純凈的 CO?,將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收裝置，兩個(gè)裝置中應(yīng)依次裝入（）A. 水；無水 CaCl2固體B.飽和NaHCO3溶液；濃 H2

12、SO4C.濃H2SO4;飽和Na2CO3溶液D.飽和Na,CO3溶液；稀 H2SO44、（ 2002天津14）用足量的C0還原32. 0g某種氧化物，將生成的 氣體通入足量澄清石灰水中，得到60 g沉淀，則該氧化物是（）A. FeOB. Fe 2。3C. CuOD. Cu205、（ 2002 r東大綜24）把少量CO2分別通入到濃度相同的 Ba（ NC>3）2溶液；?Ba （ OH）2溶液；溶有氨的 BaCb溶液中。預(yù)計(jì)能觀察到白色沉淀的溶液是（）A.和 B.只有 C.和D.只有6、（ 2002 士海15）將足量CO通人KOH和 Ca（ 0H） 2的混合稀溶液 中，生成沉淀的物質(zhì)的量（n

13、）和通入CO體積（y）的關(guān)系正確的是（）IC7、（ 2001 士海理綜28-29）下面是關(guān)于汽車燃料及其燃燒產(chǎn)物性質(zhì)的問題。（1）下圖對(duì)二種不同類型汽車（以序號(hào)1、2、3表示）的廢氣排放情況進(jìn)行了比較。這二種（2 ）圖為一定量飽和 Ca （ OH ） 2溶液中通入二氧化碳 氣碳?xì)浠a(chǎn)生CaCO一氧化碳勺質(zhì)量與二氧化碳體化物 之間的關(guān)系曲線。試回答：OA段曲線和AB段曲線所表不的反應(yīng)方程式是OA :AB : 請(qǐng)判斷其中序號(hào)為（1）.汽車，序號(hào)為（3）的是 汽車。L見11二氧化碳/ 0/(_a A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的 CO2和Ca （ OH ） 2的物質(zhì)的量之比為1比_ OB處溶液中存在的濃度較大的兩

14、種離了是和o （填離于符號(hào)）將 B 處生成的溶液煮沸，可見到的現(xiàn)象是 瓦盧是由多個(gè)珊瑚礁形成的島國(guó)。由于大氣中co?含量的劇增鈣）被海水侵蝕，其原因是（用化學(xué)方程式表不） :8、（ 2002 春上海）（ 1 ）圖大量珊瑚礁（主要成分是碳酸2）溫室效應(yīng)導(dǎo)致海平面上升，引起溫室效應(yīng)的人為原因主要是（3）為了控制溫室效應(yīng)。各國(guó)科學(xué)家提岀了不少方法和設(shè)想。有人根據(jù)液態(tài)CO?密度大于海水密度的事實(shí)，設(shè)想將CO?液化后，送入深海海底。以減小大氣中CO?的濃度。為使 CO?液化，可采用的措施是（）。A減壓、升溫 B增壓、升溫 C減壓、降溫 D增壓、降溫（4）科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究，把過多

15、的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)。如將 C02和比以1 : 4的比例混合，通入反應(yīng)器。在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)，可獲得一種重要的能源。請(qǐng)完成以下化學(xué)方程式：CO2+4HE （） +2H.0若將CO2與H2混合，在一定條件下以1 : 3的比例發(fā)生反應(yīng)，生成某種重要的化工原料和水。該化工原料可能是（）。A烷桂B(yǎng)烯桂C烘桂D芳香怪（5） 快速、有效地減緩大氣中CO?大量增加的生態(tài)學(xué)措施是 A使用天然氣等燃料B控制全球人口增長(zhǎng)C植樹造林，保護(hù)森林D立即減少煤和石油的燃燒9、（ 2003全國(guó)理綜8）某無色混合氣體可能由CH4、NH3、H2. CO、CO?和HC1中的某幾種氣體組成。在恒溫恒壓條件下，將此混合氣

16、體通過濃H2SO4時(shí)，總體積基本不變；通過過 量的澄清石灰水，未見變渾濁，但混合氣體的總體積減小，把剩余氣體導(dǎo)岀后，在02中能 夠點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)物不能使 CuSC>4粉末變色。則原混合氣體的成份是（）A. HC1 和 CO B.HC1、H2 和 CO C.CH 4 和 NH3 D.HC1, CO 和 CO210、（ 2003 C東大綜37）正常情況下，大氣中含有約78%的N2, 21%的O?,還含有少量的CO2、水蒸氣以及稀有氣體和雜質(zhì)。如果大氣中二氧化碳的含量明顯增加，就會(huì)引起“溫室效應(yīng)"，導(dǎo)致全球變暖。（1） 二氧化碳是共價(jià)化合物，它的電子式可表示為=（2）實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn) CO

17、?氣體最方便的方法是將CO?氣體通入飽和的澄清石灰水中，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ,相應(yīng)的反應(yīng)方程式為 =（3）在宇宙飛船和太空站上工作的宇航員，在密閉的工作艙內(nèi)需要吸入氧氣，呼岀CO2，飛船內(nèi)可以使用一種物質(zhì)，它能吸收CO2,并產(chǎn)生氧氣，該物質(zhì)是,其反應(yīng)方程式為 o11、 （ 2004試測(cè)題5） CuCO3和CU2 （ OH ） 2CO3的混合物34.6 g,可恰好完全溶解于 300ml、2 mol.L 1的鹽酸溶液中，加熱分解等量的這種混合物可得CuOA. 16.0gB.19.2gC.24.0 gD.30.6 g12、（ 2004試測(cè)題18）水蒸氣通過灼熱的煤所產(chǎn)生的混合氣，其主要成分是CO、比、

18、CO2和水蒸氣。請(qǐng)用下列裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，以確認(rèn)混合氣中含有CO和H2（1）連接上述裝置的正確順序是：（填各接口的代碼字母）混合氣-（）（）接（）（）接（）（）接（）（）接（）（）（2） 確認(rèn)混合氣中含有岀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是： ;其理由是一13、（ 2004海27）航天飛彳丁器座艙內(nèi)空氣更新過程如圖所示:軌、Cg HiO（1）II是C02和H2的反應(yīng)裝置，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：（2）從裝置I、II、III可看岀，02的來源是CO?和魚0,宇航員每天消耗 28molO2，呼岀23 mol CO2，則宇航員每天呼岀的氣體中含比0 mol-（3）以下是另一種將 CO2轉(zhuǎn)化為02的實(shí)驗(yàn)設(shè)想HjOFCl + O

19、iMgCXHiO 竺 M MACl, 縣寫 Mg + Clj其中，由MgCl2-6H20制取無水 MgCb的部分裝置（鐵架臺(tái)、酒精燈已略）如下%1上圖中，裝置 a由、雙孔塞和導(dǎo)管組成%1循環(huán)物質(zhì)甲的名稱是 %1制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進(jìn)行，是為了%1裝置b中填充的物質(zhì)可能是 %1設(shè)計(jì)d裝置要注意防止倒吸，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟媽鏳裝置的簡(jiǎn)圖，并要求與裝置c的岀口處相連（鐵架臺(tái)不必畫出）Na2CO3> AgNO 3 中的一種。A與B反應(yīng)有氣體生成C與D反應(yīng)有沉淀生成14. （05 全國(guó)卷 n） （15 分）A、B、C、D、E 5 瓶透明溶液，分別是 HC1、BaCl2. NaHSO4.

20、B與C反應(yīng)有沉淀生成D與E反應(yīng)有沉淀生成在和的反應(yīng)中生成的沉淀是同一種物質(zhì)請(qǐng)?zhí)羁眨涸诤偷姆磻?yīng)中，生成的沉淀物質(zhì)的化學(xué)式（分子式）是A是"，B是 .C是 D是 ，E是（i）A與E反應(yīng)的筒子方程式JE15, （05全國(guó)卷皿）門5分卜'圖中每”方框的子母代表種反應(yīng)物或牛成物：已知?dú)鈶B(tài)怪 D （其密度在同溫同壓下是氫氣密度的13 倍）跟物質(zhì) F 反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生明亮而帶濃烈黑煙的火焰。請(qǐng)寫出下列字母代表的物質(zhì)的化學(xué)式（分子式）：A 、B 、 D 、EH 四. 鞏固提高下列各組物質(zhì)中，不屬于同素異形體的是1.A. 金剛石、石墨B.水、重水2.3.4.5.6.C.氧氣、臭氧D. 晶體硅、無定形

21、硅下列物質(zhì)中，能直接用作半導(dǎo)體材料的是A. 金剛石B. 石墨）C. 晶體硅 D. 水晶下列敘述能確定是 IVA 族元素的是（A. 原了核外有 4 個(gè)電了）B.有+2和+4兩種化合價(jià)D. 原了最外層有 4 個(gè)電了近年科學(xué)家制得一種新的分子，它類似足球的空心結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為 ）C60o 下列說法中正A. C60是一種新型的化合物，有著重要的應(yīng)用B.C60是碳的一種同素異形體C. C60分子中含有離子鍵D. C60的相對(duì)分子質(zhì)量為720 g / mol下列元素的最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物中酸性最弱的是（）A. SiB.PD. Br確的不能通過化合反應(yīng)來制取的物質(zhì)是（)C. Na2O2D. CaSiO 37.

22、A. SiCl 4B. H 2SiO3下列變化屬于氧化還原反應(yīng)的是（A. 石灰石鍛燒生成 CO2 和 CaO）B. 純堿、石灰石、石英共熔制玻璃D. 過氧化鈉吸收 CO?放岀氧氣C. 硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)下列大氣污染物中，能跟人體血紅蛋白結(jié)合而引起0毒的氣體（）D. H2S9.A. SO 2B. CO 210.下列物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是（）C. CO2D. Ar11.A. CsClB. SiO 2B. H2CO3>H 2SiO3>H 3PO4下列各組酸的強(qiáng)弱比較中，正確的是（）D. H 2SiO 3 >H2CO3 >H 3PO 4 )A. H 3PO4>H 2CO3&

23、gt;H 2SiO3AC. NHaS2CiOO33>+H2PSOiO43>=HNaC2SOiO3+CO2 t +H,0B. C + SiO 2CO2 t +SiC. SiO2+Na2CO3=A Na2SiO3+CO2 t zc u;c 丄c *D. CO+CuO = Cu+CO 2 t12. 下列離子方程式正確的是（）A. 向石灰石中加稀硫酸CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2TB. 向澄清石灰水中通入過量二氧化碳Ca（OH） 2+2CO2 = Ca2+2HCO 3C. 氯化氫通過飽和小蘇打溶液 HCC） 3+H+=H2O+CO2TCaCO3>L+H 2OD. 向碳酸氫

24、鈣溶液中加足量燒堿溶液 Ca2+HCO 3 +OH13.只用一種試劑就能將 Na2SiO3、 Na2CO3> MgCl 2> Ba（HCO3） 2四種無色溶液區(qū)別開來， 這種試劑是（）C. 2 mol / L 鹽酸 D. 2 mol / L 硫酸A. 氫氧化鈉溶液B .澄清石灰水是，C60>金剛石和石墨等由碳元素形成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，是碳的0在質(zhì)量為12克由12C形成的金剛石中，含有的共價(jià)鍵的物質(zhì)和量是； CO?是含有 鍵的分子(填“非極性”或“極性”)，其結(jié)構(gòu)式是,形成的晶體是 晶體，在高溫高壓等特殊條件下，可將CO2轉(zhuǎn)化為硬度超過SiO2的晶體，則在這樣的晶體中與一個(gè)C原

25、子緊鄰的氧原子有一個(gè)，在44克該晶體中含有個(gè)C O鍵15. SiC>2屬 性氧化物，它 直接跟水化合成對(duì)應(yīng)的酸，但它是 酸的酸酉干。實(shí)驗(yàn)室里盛放堿液的玻璃試劑瓶不能用玻璃塞，而常用一塞或一塞_是因?yàn)?用 化學(xué)方程式表示) ;玻璃瓶也不能盛裝氫氟酸，是因?yàn)?用化學(xué)方程式表不)：16?配平下列化學(xué)方程式，標(biāo)岀電了轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：Mg +_SiO 2 = _Mg 2Si +_MgO該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是第二講硅二氧化硅無機(jī)非金屬材料課題：硅二氧化硅無機(jī)非金屬材料目標(biāo)要求完成情況考 綱 要 求1.掌握硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途 和制法，能從幾何知識(shí)的角度理

26、解硅和二氧化硅的晶體 結(jié)構(gòu)。掌握2. 了解硅酸鹽工業(yè)的含義和原理，掌握水泥和玻璃的工業(yè) 制法，化學(xué)成分和化學(xué)反應(yīng)原理。掌握、了解3. 了解無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特征以及它們的特殊用途了解考點(diǎn)預(yù)覽：1. 掌握硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途和制法，能從幾何知識(shí)的 角度理解硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)。2. 了解硅酸鹽工業(yè)的含義和原理，掌握水泥和玻璃的工業(yè)制法，化學(xué)成分和化學(xué)反 應(yīng)原理。3. 了解無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特征以及它們的特殊用途。O考點(diǎn)回顧(T硅反其化合物1、硅：(1) 存在：在地殼里，硅的含量在所有元素中居第一位，僅次于一，全部以 存在。硅有晶體硅和無定形硅兩種體。(2)

27、物理性質(zhì)：晶體硅是灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體，它的結(jié)構(gòu)類似于 ,熔沸點(diǎn)較高，是良好的 材料。(3) 化學(xué)性質(zhì)：在常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除 、 和 夕卜，硅不跟其它物質(zhì)(如 氧氣、氯氣、硫酸、硝酸 ) 起反應(yīng)。在加頼條件下，能與氧氣、氯氣等少數(shù)非金屬單 質(zhì)化合；在鬲逼下才能跟氫氣反應(yīng)，表現(xiàn)弱氯侈性。試寫出下列反應(yīng)的方程式：%1 硅與氟氣反應(yīng)： %1 硅與氫氟酸反應(yīng)： %1 硅常溫即可與堿液反應(yīng)并放出H 2,表現(xiàn)出與 A1 有相似性。硅與 NaOH 溶液反應(yīng)： 鋁與 NaOH 溶液反應(yīng)： (4) 硅的制備：制粗硅：粗硅是在電爐里用碳還原二氧化硅而制得：主要副反應(yīng)為： 制高純硅：將上面反

28、應(yīng)制岀的粗硅(所含的雜質(zhì)有C、Si02> Sic等)，再與C12反應(yīng)后，蒸憾岀SiC14 ,然后用 H2 還原 SiC14 可得到純硅。有關(guān)的反應(yīng)為：(5) 、硅的用途：硅可用來制作合金；高純硅可作半導(dǎo)體材料。2、二氧化硅(1) 物理性質(zhì)：二氧化硅是一種堅(jiān)硬難熔的固體，屬于晶體，硬度、熔點(diǎn)都很高。天然的二氧化硅也叫 =石英、水晶、沙子主要成分是 。(2) 化學(xué)性質(zhì)：二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不能跟水及酸( 氫氟酸除外 )發(fā)生反應(yīng)。由于它是一種 氧化物，所以能跟 氧化物或 反應(yīng)。寫岀下列反應(yīng)方程式：氫氟酸不能盛放在玻璃容器中 : 堿溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的試劑瓶中：高溫下生石灰與石英反

29、應(yīng)： (3) 二氧化硅的用途： 二氧化硅是制造纖維的主要原料；石英用于制石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。3、硅酸、原硅酸、硅酸鹽硅酸(H2SQ3)是不溶于水的弱酸，它的酸性比碳酸還弱。CO2 通入硅酸鈉溶液： CO2 ( 少量 )+ + = CO2 (足量 )+ + = ? 原硅酸 (H4SiO4)： H4SiO4 = H2SiO3 +H2O%1 、硅酸鹽的書寫硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，(粘土的主要成分是硅酸鹽，粘土是制造 陶瓷器的主要原料 ) 組成可用氧化物的形式表示。一般從左到右依次為：活潑金屬氧化物?較活潑金屬氧化物 ?二氧化硅 ?水。例如：硅酸鈉 Na2SiO3 (

30、) ；鎂橄欖石 MgzSiCU ) ；同嶺石 A12(Si2() 5) (OH)4 ( )?硅酸鈉的水溶液俗稱 (但它和玻璃的化學(xué)成分并不相同 ) ，是一種礦物膠 , 可作粘合劑，防腐劑。二氧化碳和二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)比較項(xiàng)目C02SiO2類別性氧化物性氧化物晶體類型晶體晶體熔點(diǎn)和沸點(diǎn)低高，硬度大化與水反應(yīng)與堿反應(yīng)學(xué)(NaOH)性與酸反應(yīng)與鹽反應(yīng)QHQNa+CO 卄 HQ 2Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 t質(zhì)Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4 ; +Na2CO3CaCO3+SiO2=CaSiO 3+CO2 tNaAlOo+CO 卄 2ILO（難揮發(fā)酸酹一易揮發(fā)酸酹

31、）聯(lián)系Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4i+Na2CO 3H4SiO4=H 2SiO3+H 2O, H 2SiO3=SiO2+H 2O (硅酸不穩(wěn)定)（二）硅酸鹽工業(yè)：以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱而制成硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)，叫做硅酸鹽工業(yè)。如制 造、等的工業(yè)都屬于硅酸鹽工業(yè)。水泥、玻璃、陶瓷的比較水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料、 、（過量）粘土生產(chǎn)設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯生產(chǎn)原理將原料磨細(xì)，混合后在水 泥回轉(zhuǎn)窯中鍛燒，再加入 適量石膏，并研成細(xì)粉燒制前在 坯體上涂 彩釉主要成分硅酸三鈣（）硅酸二鈣（）鋁酸三鈣（Na2SiO3> CaSiO 3> SiO2 ( Na2SiO3 ?CaSiO3 ?

32、 4SiC) 2 或Na2O ? CaO - 6SiO 2)重要性質(zhì)具有水懊性，跟水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬無固定熔點(diǎn)，在一定溫度范圍 內(nèi)逐漸熔化（玻璃態(tài)物質(zhì)）具有抗氧 性，耐高 溫，絕 緣，易成種類礦渣硅酸鹽水泥、沸石巖水泥有色玻璃：（加入后的玻璃呈藍(lán)色，加入后的玻璃呈紅色.普通玻璃呈色是因?yàn)樵现谢煊小⑹⒉Ａ?、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃土器、陶 器、焙 味透冃口器、瓷器思考:制水泥時(shí)加入石膏，其作用是 （三）.新si無機(jī)非金屬材料最初的無機(jī)非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以，硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料.隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊

33、功能的新材料被相繼研制岀來，如材料、超硬耐 材料、材料等，這些材料稱為新型無機(jī)非金屬材料.新型無機(jī)非金屬材料的特性主要有：能承受高溫，強(qiáng)度大；具有電學(xué)特性；具有光學(xué)特性；具有生物功能 .高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維咼溫結(jié)構(gòu)陶瓷光導(dǎo)纖維（光纖）氧化鋁陶瓷（人造剛玉）氮化硅陶瓷性能經(jīng)受高溫，不怕氧化，耐酸堿腐蝕，硬度 大，耐磨損，密度小傳導(dǎo)光能力很強(qiáng)，能同時(shí)傳 輸大量信息；抗干擾性能好， 不發(fā)生電磁輻射；通訊質(zhì)量 高，能防止竊聽；質(zhì)量小且 細(xì)，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便主要用途用作高級(jí)耐火材 料；制造剛玉球磨 機(jī)；制作高壓鈉燈的 燈管制造軸承、汽輪機(jī)葉 片、機(jī)械密圭寸環(huán)、永 久性模具等機(jī)械構(gòu) 件；制造柴油機(jī)用作

34、長(zhǎng)途通訊的干線；用于 醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、 遙測(cè)遙控、照明等；用于能 量傳輸和信息傳輸本章.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)Anrn.+ He電o例1炸藥爆炸的瞬間，可以產(chǎn)生400000atm的超高壓和5000° C的超高溫，完全能達(dá)到石墨CaC2t>Ca(0H)2 1ACaO>Ca(HCQ八化成金剛石的條件，你認(rèn)為將炸藥放在水槽內(nèi)的最主要原因是（）A. 形成高壓條件B.吸熱降低溫度C.防止碳粉燃燒D.溶解爆炸產(chǎn)生的氣體例2 二氧化硅的熔沸點(diǎn)較高的原因是（）A. 二氧化硅中，硅氧原子個(gè)數(shù)之比為1 : 2 B.二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀的原子晶體C.二氧化硅中，Si-0鍵的鍵能大例3下列說法正確

35、的是（）D. 二氧化硅晶體中原了以共價(jià)鍵相結(jié)合A. 二氧化硅溶于水顯酸性B. 二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸C. 因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放岀二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)D. 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸例4物質(zhì)A是一種高熔點(diǎn)化合物，不溶于硫酸，硝酸等強(qiáng)酸。A與純堿熔融反應(yīng)，生成化 合物B,同時(shí)放岀氣體 C;把氣體C通過B的溶液中，則得到化合物 D ; D在干燥空氣 中轉(zhuǎn)變 為化合物E ;將E加熱又得到化合物 Ao試寫岀A、B、C、D、E的化學(xué)式：A 、B、C 、D、E o例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)填入在表內(nèi)相

36、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）o1. 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I ?可選用的操作：水洗加熱高溫灼燒過濾結(jié)晶粉末狀混合物CaCO3 ( SiO2 )(2 )NaCl ( SiO 2 )(3 )SiO2( Fe2O3 )(4 )SiO2 ( CaCO3 )(5 )SiO2 ( H2SiO3 )(6 )SiO2 ( NH4C1 )可以例6錯(cuò)是IVA族元素，它的單質(zhì)晶體是一種良好的半導(dǎo)體材料，廣泛用于電子工業(yè)，錯(cuò) 從燃燒的煙道灰中提取，其過程如下：化物試寫岀上述過程中、步反應(yīng)的化學(xué)方程式。%1 :%1例7礦泉水一般是由巖石風(fēng)化后被地下水

37、溶解其中可溶部分生成的，此處所指的風(fēng)化作用指礦物與水和 CO2同時(shí)作用的過程。例如鉀長(zhǎng)石（KAISisOQ 風(fēng)化生成高嶺土Al2Si2O5 ( OH) 4,此反應(yīng)的離了方程式為:2KAISi3O 8+2H2CO3+9H 2O=2K +2HCO3 _+4H 4SiO4+Al 2Si2O5 ( OH) 4.(1 )將上述復(fù)雜硅酸鹽改寫成氧化物形成 KalSi 3O8； ?Al 2Si2O5 (OH ) 4； （2）上述反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是例8（ 1 ）想一下為什么可將陶瓷、玻璃、水泥歸納在一起，然后從所給的4個(gè)詞中選岀1個(gè)與它們同類的物質(zhì)（）A.光導(dǎo)纖維B.有機(jī)玻璃C.人造纖維D.磚瓦(2)屬于新

38、型無機(jī)非金屬材料的是（）A.鋼化玻璃B.碳化硼玻璃C.合成橡膠D.硼酸鹽玻璃（3）人造骨是一種新型無機(jī)非金屬材料，它類似于人骨和天然牙的性質(zhì)結(jié)構(gòu)，這是利用了這類材料的 特性，人造骨可以依靠從人體體液中被充某些離子形成新骨，可在骨骼界面產(chǎn)生分解、吸收、析岀等反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)骨骼的牢固結(jié)合。人造骨植入人體內(nèi)需要吸收人體中一 離子形成新骨。A. Ca2+ B. CF C. Na + D. PO 廣、Ca2+三高考其題1. （2001 r東理綜25）石灰在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建筑業(yè)上有著重要用途。用于生產(chǎn)石灰的主要原料是石灰石（用表示），在石灰窯中加熱焙燒石灰石得到生石灰（用表示），并放岀氣體（用表示）。生石灰在建

39、筑業(yè)上主要用作粘合劑，一般先使它"熟化”變成熟石灰（用表示），熟石灰與砂子混合成灰泥用于砌筑磚墻。經(jīng)過一段時(shí)間后灰泥中的熟石灰變成另一固體物質(zhì)（用表示）。用下列化學(xué)式表示著5種物質(zhì)都正確的是（）A. Ca （ OH ） 2, CaO,S03,CaSO4,CaSCUB. Ca0,Ca （ OH ） 2， CO, ?CaCO 3, CaSiO3C. CaCO3,CaO,CO?, ?Ca （OH ） 2, ?CaCO 3D. CaCO3， CaO, SO2， CaSiO3, ?Ca （OH） 22. （2004海綜合15）玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上進(jìn)行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕

40、花玻璃的物質(zhì)是（）。A.燒堿B.純堿C.氫氟酸D.鹽酸3. （ 2004北京）近期美國(guó)化學(xué)會(huì)志報(bào)道，中國(guó)科學(xué)家以二氧化碳為碳源，金屬鈉為還原劑，在470° C、80MPa下合成岀金剛石，具有深遠(yuǎn)意義。下列說法令棗確的是（）A. 由二氧化碳合成金剛石是化學(xué)變化B. 金剛石是碳的一種同位素C. 鈉被氧化最終生成碳酸鈉D. 金剛石中只含有非極性共價(jià)鍵4. （ 05全國(guó)卷H ） 26.（13分）A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請(qǐng)?zhí)羁眨盒纬蓡钨|(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ,它的最高化合價(jià)為。（2） B的化學(xué)式（分子式）為 _ , B的晶體類型為=B和碳反應(yīng)生成 A和E的化學(xué)方程式是 。（3）C的化學(xué)式（分子式）為 , D的化學(xué)式（分子式）為 四自我檢測(cè)1.有一粗鋁內(nèi)含 Fe 和 Si, 取等質(zhì)量樣品兩份，分別投入稀鹽酸和稀強(qiáng)堿中，放出等物質(zhì) 的量的氣 體，則 Fe 和 Si 的關(guān)系為( )A.物質(zhì)的量比為1 :1 B.物質(zhì)的量比為2 :1C. 質(zhì)量比為 4：1D. 質(zhì)量比為 2：12. 現(xiàn)有下列五個(gè)轉(zhuǎn)化：Na2CO3ma2SiO3 ； ?CuSO 4-CuCI 2: SQ2-H2SQ3: CuO一