2011高考化学总复习—优化方案—第四章第一节.ppt

书利华教育网精心打造一流新课标资料 2011高考导航 1.了解碳、硅各种单质及其重要 化合物的主要性质及应用。 2了解氯气及其重要化合物的 主要性质及应用。 3了解A族元素性质及递变规 律。 4了解海水综合利用过程中化 学方法在实现物质转化中的作用。 考纲展示考纲展示 2011高考导航 5了解氮及其氧化物的主要性质及 应用、氮的固定及其在自然界中的循环。 6了解硫及其氧化物的主要性质及 应用。 7了解氨气、铵盐的性质及应用。 8了解硝酸、硝酸盐的主要性质及 应用，硫酸、硫酸盐的主要性质及应用。 考纲展示考纲展示 2011高考导航 9了解氯、氮、硫、硅等非金 属及其重要化合物的综合应用及其对 生态环境的影响，能说明化工生产中 遵循“绿色化学”思想的重要性。 考纲展示考纲展示 2011高考导航 1.以新材料、新技术为背景考 查C、Si及其重要化合物的性质及 应用。 2以实验探究、框图推断题 考查C、Si元素单质及其化合物知 识的综合应用。 3HClO的漂白性及实验探究 ，结合卤素离子的检验进行综合推 断。 命题热点命题热点 2011高考导航 4浓硫酸的强氧化性和吸水性 及SO42的检验。 5含硫化合物之间的相互转化 与综合推断。 6以NOx的制备考查HNO3、 NOx的性质及有关计算。 7以氨及铵盐的性质考查喷泉 实验和水溶液中的电离、水解平衡。 命题热点命题热点 基础知识梳理 一、碳、硅 1单质的存在形态、物理性质及用途 碳硅 存在形态 、 物理性质 金刚石： 石墨： ， 灰黑色固体，有金属 光泽， ，有脆性 用途 用作切割刀具， 用作电极、铅笔芯 材料和合金材 料 游离态态化合态态 化合态态 熔点高 、 硬度大 硬度小 电电的良导导体 熔点高、硬度 大 半导导体金刚刚石 石墨 基础知识梳理 2化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般 表现还原性。 基础知识梳理 基础知识梳理 二、碳、硅的氧化物 1CO (1)物理性质： 颜色 ： ，气味： ，毒性： ， 溶解性： 。 (2)化学性质： 用作气体燃料(水煤气的主要 成分为 )， 无色无味有毒 不溶于水 CO、H2 基础知识梳理 燃烧的化学方程式： ； 冶金工业(还原CuO、Fe2O3等)， 还原CuO的方程式： 。 基础知识梳理 2SiO2和CO2 物质 二氧化硅二氧化碳 化学式SiO2CO2 主要物 理性质 硬度 熔沸点 状态 溶解性不溶可溶 大 高低 固态态气态态 基础知识梳理 化学 性质 与水反应不反应CO2H2O H2CO3 与氢氟酸 反应 SiO24HF= SiF42H2O 不反应 与碱反应 (如 NaOH) SiO2 2NaOH=Na2 SiO3H2O(盛 碱液的试剂瓶 用橡皮塞) CO22NaOH= Na2CO3H2O或CO2 NaOH=NaHCO3 物质 二氧化硅二氧化碳 基础知识梳理 物质 二氧化硅二氧化碳 基础知识梳理 三、硅酸和硅酸盐 1硅酸 (1)物理性质：难溶于水。 (2)化学性质： 弱酸性比碳酸弱 与NaOH溶液反应的化学方程式为： H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O ，向Na2SiO3溶液中通入CO2的反应方程 式为Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3 H2SiO3。 基础知识梳理 不稳定性 受热分解，反应的化学方程式为 (3)用途：硅胶可用作 的 载体等。 2硅酸盐 干燥剂、催化剂 基础知识梳理 (1)硅酸盐 由 组成的化合物的总称，是 构成地壳岩石的主要成分。 (2)硅酸钠 硅酸钠水溶液俗称 ，是无色黏稠液 体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。 硅、氧和金属 水玻璃 基础知识梳理 (3)硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合 形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠 (Na2SiO3)可表示为 ，长石 (KAlSi3O8)可表示为： 。 Na2OSiO2 K2OAl2O36SiO2 基础知识梳理 四、无机非金属材料 1硅酸盐材料 水泥玻璃陶瓷 生产原料 石灰石、黏 土 纯碱、石灰石和 石英 黏土 主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑 基础知识梳理 2.特殊功能的含硅物质 (1) 具有金刚石结构，可用作磨料。 (2)含硅元素4%的硅钢具有 性。 (3)硅橡胶具有 的性质。 碳化硅 导磁 既耐高温又耐低温 1碳、硅元素单质及其化合物的 特性 (1)一般情况下，非金属元素单质 熔沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔 沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度 最大的物质。 (2)一般情况下，非金属元素单质 为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电 的良导体。 课堂互动讲练 碳、硅及其化合物的特性考点一 课堂互动讲练 (3)一般情况下，较强氧化剂较强还原 剂=较弱氧化剂较弱还原剂，而碳却还原 课堂互动讲练 (4)硅为非金属，却可以和强碱反应，放出 氢气： Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。 (5)一般情况下，碱性氧化物酸=盐 水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸 发生反应：SiO24HF=SiF42H2O。 (6)一般情况下，只有非常活泼的金属(Na 、K等)才能够置换出水中的氢，但碳单 课堂互动讲练 (7)一般情况下，非金属氧化物与水 反应生成相应的酸，如CO2 H2O H2CO3，但SiO2不溶于水，不与 水反应。 2SiO2和CO2的比较 见基础知识梳理二、2的内容。 3硅、二氧化硅的结构特点 硅的结构类似于金刚石，在硅晶体 中的相邻两个硅原子间插入一个氧原子 即得二氧化硅的结构，所以二氧化硅的 结构与金刚石也相似。二氧化硅是四面 课堂互动讲练 体，型空间网状结构在每个小四面体中， 硅在中心，氧在4个顶角；1个硅原子跟4个 氧原子结合生成4个共价键，每个氧原子跟 2个硅原子相结合，晶体中硅、氧个数比为 12，SiO2是化学式，并不是分子式。n mol SiO2晶体中含有4nNA个SiO键。 含A元素的一种单质是一种重要 的半导体材料，含A元素的一种化合 物C可用于制造高性能的现代通讯材 料光导纤维，C与烧碱反应生成 含A元素的化合物D。 课堂互动讲练 例例1 1 课堂互动讲练 (1)在元素周期表中，A位于第_ 族，与A同族但相对原子质量比A小的元素 B的原子结构示意图为_，A与B在 原子的电子层结构上的相同点是 _。 课堂互动讲练 (2)易与C发生化学反应的酸是_，反 应的化学方程式是_。 (3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反 应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将 全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发 生化学反应生成含A的化合物F。 课堂互动讲练 分别写出生成D和F的化学反应方 程式： _； _。 要将纯碱高温熔化，下列坩埚中 不可选用的是_(填字母序号)。 A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚 C氧化铝坩埚 D铁坩埚 课堂互动讲练 (4)100 g化合物C与石灰石的混合 物充分反应后，生成的气体在标准状 况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石 灰石的质量分数是_。 课堂互动讲练 【思路点拨】 本题首先根据A 元素单质及化合物性质推断出A为Si， 并依据A、B在周期表中的位置关系得 出B为碳的结论，然后结合SiO2的一 些特殊性知识作答。 课堂互动讲练 【解析】 (1)A元素单质可作半 导体材料，含A元素的某化合物是制 造光导纤维的原料，可知A为硅元素 ，比硅相对原子质量小的同族元素为 碳。 (2)C为SiO2，能与SiO2反应的酸 只有氢氟酸。 课堂互动讲练 (3)SiO2与Na2CO3高温下反应生成 Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃 、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在 高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔 融Na2CO3。 (4)若SiO2恰好完全反应或过量，与 CaCO3反应方程式只有一个，即CaCO3 课堂互动讲练 课堂互动讲练 课堂互动讲练 跟踪练习 （即时突破，小试牛刀） 1A、B、C、D、E代表单质或化合 物，它们之间的相互转化关系如图所示。 A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的 单质，其晶体结构与金刚石相似。 课堂互动讲练 跟踪练习 （即时突破，小试牛刀） 请填空： (1)形成单质A的原子的结构示意图为 _， 它的最高化合价为 。 (2)B的化学式(分子式)为 ，B和碳反应生成A和E的化学方程式是 _。 课堂互动讲练 跟踪练习 （即时突破，小试牛刀） (3)C的化学式(分子式)为 ，D 的化学式(分子式)为 。 解析：根据“A为地壳中含量仅次于氧的 非金属元素的单质”可确定A是硅单质，由 BC和BD+H2O可知B为酸性氧化物，再 联系硅单质可由SiO2和C在高温条件下反应 制取，所以B为SiO2，进而可确定其他物质 。 课堂互动讲练 跟踪练习 （即时突破，小试牛刀） 1硅酸、原硅酸、硅酸盐 硅酸(H2SiO3)、原硅酸(H4SiO4)为 不溶于水的弱酸，酸酐都是SiO2，原 硅酸不稳定，在空气中易失去水形成 硅酸。反应方程式为： H4SiO4=H2SiO3H2O 课堂互动讲练 考点二硅酸和硅酸盐 硅酸钠水溶液叫水玻璃，在空气 中会变质，反应方程式为：Na2SiO3 CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 课堂互动讲练 一般来说从溶液中析出的是 H4SiO4。H4SiO4不稳定，失水变为 H2SiO3，没有特别说明，从溶液中析 出的也可写成H2SiO3。 课堂互动讲练 2硅酸与碳酸的比较 物质硅酸碳酸 化学式H2SiO3H2CO3 酸酐SiO2CO2 制法 Na2SiO3 2HCl=2NaCl H2SiO3 CO2H2O H2CO3 颜色与状态白色、粉末状 无色液态，只存 在于水溶液中 水溶性不溶于水只存在于水溶液中 酸性比较弱强 课堂互动讲练 3.硅酸盐的表示方法 (1)硅酸盐种类繁多，结构复杂，组 成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的 组合形式表示其组成。 例如，石棉：CaO3MgO4SiO2。 (2)方法：找出组成元素；写成 氧化物的形式；注意原子守恒；检查 有无遗漏。 (3)氧化物的顺序：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物二氧化硅水。 课堂互动讲练 课堂互动讲练 2硅酸盐组成的表示方法采用的 是氧化物法。实际上硅酸盐不是以简 单氧化物形式存在的，而是以种种结 构复杂的盐的形式存在的。 3硅酸盐用氧化物的形式表示时 ，遵循各元素化合价不变的原则。 岩石风化后，地下水溶解其中可 溶部分形成了矿泉水。风化作用是指 矿物与水和CO2同时作用的过程。例 如，长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土 Al2Si2O5(OH)4，此反应的离子方程 式为：2KAlSi3O82H2CO3 5H2O=2K2HCO34H2SiO3 Al2Si2O5(OH)4。 课堂互动讲练 例例2 2 课堂互动讲练 (1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物的 形式： KAlSi3O8_。 Al2Si2O5(OH)4_。 (2)这个反应能够发生的原因是 _ _。 课堂互动讲练 【思路点拨】 硅酸盐无论以何 种形式表示，其组成及成分是固定不 变的；“强制弱”是一个重要规律，可 用于解释复分解反应、氧化还原反应 等反应的发生原因。 课堂互动讲练 【解析】 (1)将复杂硅酸盐化学 式改写成氧化物的形式时，只需将除 O以外所有的元素写成其氧化物形式 ，中间用“”间隔，注意组成要与原硅 酸盐一致。 课堂互动讲练 (2)风化是复杂的化学反应，但我 们可以尝试用简单的化学原理去理解 它，抓住了由强酸可以制得弱酸这一 规律，问题就会迎刃而解。 【答案】 (1)K2OAl2O36SiO2 Al2O32SiO22H2O (2)因为碳酸酸性比硅酸强，由强 酸可制得弱酸 课堂互动讲练 跟踪练习 （即时突破，小试牛刀） 2三硅酸镁晶体可用来治疗胃溃疡病 患者的胃酸过多症，这是因为该物质不溶于 水，服用后能中和胃酸，作用持久。其化学 式为Mg2Si3O8nH2O。 (1)用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式 ：_。 (2)写出该药物中和胃酸的化学方程式： _ _。 课堂互动讲练 跟踪