【步步高】2015届高考化学大一轮复习配套导学案（含解析）（打包30套）苏教版
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【步步高】2015届高考化学大一轮复习配套导学案（含解析）（打包30套）苏教版,步步高,高考,化学,一轮,复习,温习,配套,导学案,解析,打包,30,苏教版
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1 第四章 常见的非金属及其化合物 学案 16 无机非金属材料的主角 硅 考纲要求 C、 素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 、 技术为背景考查 C、 素及其重要化合物的性质及应用。 知识点一 碳、硅 1 C、 质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有 _态又有 _态。碳的同素异形体有 _、_、无定形碳、 _等。 (2)硅在地壳中的含量占第 _位，仅次于 _，全部以 _态存在，是一种亲 _元素，单质硅有 _和 _形两种。晶体硅是良好的 _材料，在计算机等电子工业，可用作 _、大规模 _等。硅是人类将 _能转化为 _能的常用材料，所以硅还用于制造 _。 2 C、 化学性质 (1)碳单质的化学性质 常温下 _(填 “ 不 ” 或 “ 很 ” )活泼，在高温条件下有强 _性。 可燃性： 2C =点燃 2C =点燃 还原性 a与 C =高温 2 b与水蒸气反应的化学方程式： _ _； c与浓 _ _。 (2)硅单质的化学性质 常温下化学性质不活泼，但能与 _、 _、 _反应。 与烧碱反应的离子方程式： _ _。 加热时与 化学方程式为 _。 问题思考 1哪 些反应体现了单质硅具有一定的金属性？ 知识点二 碳、硅的氧化物 1 碳的氧化物比较 2 二氧化碳和二氧化硅都是酸性氧化物，其结构和主要性质可比较如下： 3 问题思考 2为什么不能用带玻璃塞的试剂瓶盛放碱液？ 3 液反应又能和 液反应，一定是两性氧化物吗？ 知识点三 硅酸、硅酸盐 1 硅酸 硅酸 _溶于水，其酸性比碳酸 _，硅酸 _(填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” )使紫色石蕊试液变红色。 (1)硅酸不稳定，受热易分解： _。 (2)硅酸能与碱溶液反应，如与 液反应的化学方程式为： _。 (3)硅酸在 水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水份能力强，常用作 _。 2 硅酸钠 (1)物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 _，有黏性。 (2)化学性质 水解显 _性。 与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为： 与盐酸反应： _。 与 _。 (3)用途：黏合剂 (矿物胶 )，耐火阻燃材料。 问题思考 4反应 =，说明 2应 =高温 ，能否说明 2 3 硅酸盐 (1)概念： _的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 (2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(成 _，钾云母 (成 _。 问题思考 5硅酸盐是否以氧化物的形式存在？ 4 传统无机非金属材料 (1)普通玻璃 主要原料： _。 生产中主要化学方程式： _ _。 主要成分： _、 _、 _。 (2)普通硅酸盐水泥 主要原料： _、 _。 主要成分 (写出名称和化学式 )： _ _ _。 4 一、碳、硅及其化合物的特性 物质 一般规律 硅及其化 合物特性 还原性大于碳 非金属单质与强碱溶液一般不产生 非金属一般不与非氧化性酸反应 一般非金属单质为绝缘体 性氧化物一般与水 反应生成相应酸 酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应 “ 较强酸制较弱酸 ” 是复分解反应的一个规律，22机酸一般易溶于水 硅酸盐 大多数硅酸盐难溶于水 典例导悟 1 下列叙 述正确的是 ( ) A因为 =高温 ，所以硅酸的酸性比碳酸强 B碳和硅都是 A 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似 C二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物 D二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸 听课记录： 二、无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这些知识大多数属于识记知识。除了解前面所讲的传统无机非金属材料外，还应 了解新型无机非金属材料的种类和用途。 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结 构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 半导体 陶瓷 具有电学 特性 氧化锡陶瓷 集成电路中的半导体 光学材料 具有光学 特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等 生物陶瓷 具有生物 功能 氧化铝陶瓷 人造骨骼、人造关节、接骨螺钉 典例导悟 2 下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是 ( ) A传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分 相同 听课记录： 5 题组一 碳及其化合物 1 (2010全国理综 ， 29)请设计 O 的实验。 (1)在下面方框中， A 表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器，请在 A 后完成该反应的实验装置示意图 (夹持装置，连接胶管及尾气处理部分不必画出，需要加热的仪器下方用 标出 )，按气流方向在每件仪器下方标出字母 B、 C ；其他可选用的仪器 (数量不限 )简易表示如下： 导管： 试管： 反应管： 胶塞： (插入导管表示已开孔 ) (2)根据方框中的装置图，填写下表 仪器标号 仪器中所加物质 作用 A 石灰石、稀盐酸 石灰石与盐酸作用 产生 3)有人对气体发生器作如下改进：在锥 形瓶中放入一小试管，将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是 _ _； (4)验证 方法是 _。 题组二 硅及其化合物 2判断下列说法是否正确： (1)与 液反应 ( ) (2010山东理综 13A) (2) ) B水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 ( ) (2010江苏 4A、 B) (3)可以用 品 ( ) (2010天津理综 2B) (4)二氧化硅的分子式是 ( ) (2010上海 2B) 3 (2009广东理基， 22)下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ( ) 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 6 A B C D 4 (2010上海， 23改编 )胃舒平主要成分是氢氧化铝， 同时含有三硅酸镁 (化合物。 (1)三硅酸镁的氧化物形式为 _。 (2)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径_(填 “ 大 ” 或 “ 小 ” )，该元素和铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 _。 (3) 原因是 _。 a b c d 题组一 碳族元素性质的相似性和递变性 1根据碳族元素的相似性与递变性、一般性与特殊性的知识，判断下列说法正确的是( ) A 剂 B 是还原剂 C H)4可与 应，但不与盐酸反应 D 质的熔点介于 间，是半导体材料 2根据锡、铅的主要化合价及其稳定性，完成下列填空： (1)锡的 2 价化合物应具有较强的 _性，铅的 4 价化合物应具有较强的_性。 (2)已知 的还原性比 的还原性强， 的氧化性比 写出下列反应的化学方程式： 氯气与锡共热： _； 氯气与铅共热： _； _。 题组二 无机非金属材料 3 (2009重庆理综， 6)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 ( ) 材料 主要化学成分 A 刚玉、金刚石 三氧化二铝 B 大理石、石灰石 碳酸钙 C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐 D 沙子、石英 二氧化硅 4.(2011湖北宜昌模拟 )信息、材料、能源被称为新科技革命的 “ 三大支柱 ” 。下列有关资讯错误的是 ( ) A在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源 B中、美、日等国已掌握的陶瓷发动机技术，能较大程度地降低能耗，节约能源 C光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅 D结构陶瓷碳化硼 (用于制造切削工具，它是一种 传统 无机非金属材料 题组三 硅及其化合物的性质 5下列 关于硅的说法中，不正确的是 ( ) A硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应 D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 7 A 是一种固体单质， E 是一种白色沉淀。 请回答下列问题： (1)B 的化学式是 _，目前 B 已被用作 _的主要原料。 (2)B 和 a 溶液反应的离子方程式是 _。 (3)A 和 a 溶液反应的离子方程式是 _。 (4)C 和过量的盐酸反应的离子方程式是 _。 题组四 实验探究 7 (2009浙江理综， 28)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅 (含铁、铝、硼、磷等杂质 )，粗硅与氯气反应生成四氯化硅 (反应温度 450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下： a四氯化硅遇水极易水解； b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c有关物质的物理常数见下表： 物质 点 / 315 熔点 / 升华温度 / 180 300 162 请回答下 列问题： (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式： _ _。 (2)装置 A 中 g 管的作用是 _；装置 C 中的试剂是 _；装置 E 中的h 瓶需要冷却的理由是 _ _。 (3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏 (类似多次蒸馏 )得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 _(填写元素符号 )。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成 ，再用应的离子方程式为 5 8H =5 4 滴定 前是否要滴加指示剂？ _(填 “ 是 ” 或 “ 否 ” )，请说明理由： _。 某同学称取 g 残留物，经预处理后在容量瓶中配制成 100 液，移取 样溶液，用 10 2 L 1 到滴定终点时，消耗标准溶液 残留物中铁元素的质量分 数是 _。 答案 8 【课前准备区】 知识点一 1 (1)游离 化合 金刚石 石墨 2)二 氧 化合 氧 晶体 无定 半导体 半导体芯片 集成电路 太阳 电 光电池 2 (1)不 还原 g)=高温 H2 c C 2 )= 2 22)F 强碱 2 = 2 = 2= 识点二 1. 分子式 业制法 (原理 ) 水煤气： C g)=高温 =高温 化学性质 可燃性 ： 2=点燃2 还原性 (如还原 3= 23 具备酸性氧化物的通性 与 2=2性 剧 毒，能与人体内血红蛋白结合，使人体因缺氧而中毒 无毒，是造成 温室 效应的主要气体 2. 物质 二氧化硅 二氧化碳 化学式 要物理 性质 硬度 大 ，熔、沸点 高 ，常温下为固体， 不 溶于水 熔、沸点 低 ，常温下为气体，微 溶于水 化学性质 与水反应 不反应 2 与酸反应 4= 2反应 与碱反应 2=2O；盛碱液的试剂瓶用 橡胶塞 2=2O 或 = 与盐反应 =高温 ； 挥发 性 2O= 22O=2 与碱性氧化物反应 =高温 = 识点三 1不 弱 不能 (1)= 2)2=23)干燥剂 2 (1)水玻璃 (2) 碱 2=2 = 9 3 (1)由硅、氧和金属元素组成的化合物 (2)2O3 (1) 纯碱、石灰石、石英 =高温 、 =高温 2) 石灰石 黏土 硅酸三钙 (3硅酸二钙 (2铝酸三钙 (3问题思考 1 2=2 4= 2 2由于玻璃中含有 与碱反应生成具有粘性的物质，将瓶塞和瓶子粘在一起打不开。 3不是，因为 F 反应生成的不是盐和水。 4反应 是离子反应，实质是 被 3 结合生成 明2酸性 2反应 是高温下的非离子反应，它之所以能发生是因为 中并无 种物质，更谈不上二者酸性的比较。 5由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以结构复杂的盐的形式存在的。 【课堂活动区】 一、 2C =高温 2 硅可与强碱溶液反 应产生 i 4= 2 硅为半导体，常用于电子部件 与水反应 4= 2以下反应不符合此规律 =高温 =高温 硅酸和原硅酸均难溶于水 常见的可溶性硅酸盐为 溶液称水玻璃、泡花碱 典例导悟 1 D 根据酸盐之间复分解反应进行的方向判断酸性强弱一般是在常温湿态下适用，在高温干态下不适用，事实是碳酸酸性比硅酸强，故 A 项错误； 物理性质方面有很大的差异，故 B 项错误； 氢氟酸反应，不属于酸性氧化物与酸的一般反应，在此反应中 C 项错误； 不能直接与 应生成 D 项正确。 2 无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、砖瓦、 陶瓷等；新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比，具有许多优良性能，如耐高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀、具有压电效应、具有生物功能等。 【课后练习区】 高考集训 1 (1)如下图所示 10 (2) 仪器标号 仪器中所加物质 作用 B 饱和碳酸氢钠溶液 除去 体 C 浓硫酸 除去 D 干燥木炭粉 与 O E 氢氧化钠溶液 吸收未反应的 3)可以通过控制加酸的量，来控制气体产生的快慢；同时小试管中充满盐酸，可以起到液封作用，防止反应激烈时气体经漏斗冲出 (4 )点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊 解析 (1)根据题意，要证明二氧化碳与木炭反应生成一氧化碳，需要以下操作：先将得到的二氧化碳经过盛有饱和碳酸氢钠溶液的试管，除去气体中混有的氯化氢气体，然后通过浓硫酸除去二氧化碳中的水蒸气，以免水与木炭反应会干扰到 检验，将经过净化的二氧化碳通过加热的木炭粉后用氢氧化钠溶液除去未 反应的二氧化碳，以免干扰 检验。 (2)各个仪器装置中所盛试剂及其作用： B 中：饱和的碳酸氢钠溶液，除去 体中的氯化氢气体； C 中：浓硫酸，除去二氧化碳中的水蒸气； D 中：干燥的木炭粉，目的是与二氧化碳反应产生 E 中为氢氧化钠溶液，除去未反应的二氧化碳。 (3)将长颈漏斗下端插入一小试管中的优点：一是可以控制反应的快慢，通过控制加入的酸的用量来控制反应产生的气体的快慢；二是防止容器内因压力过大造成气体从长颈漏斗中逸出。 (4)验证一氧化碳的方法可以利用一氧化碳的可燃性进行，将气体点燃，然后在火焰上方罩 一内壁涂有澄清石灰水的烧杯，若火焰呈蓝色且澄清石灰水变浑浊，证明产生了一氧化碳。 2 (1) (2) (3) (4) 3 C 4 (1)22)大 H)3 = 23)析 (1)硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 非金属氧化物 二氧化硅 水，并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石 (2)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠，其离子半径大于铝的离子半径；两者氢氧化物反应的离子方程式为： H)3 = 2(3)分析三种氧化物，可知三者
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