2011高考化学总复习-优化方案-第四章第一节.ppt

,第四章非金属及其化合物,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。,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。,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。,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。,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。,第一节无机非金属材料的主角硅,基础知识梳理,一、碳、硅1单质的存在形态、物理性质及用途,游离态,化合态,化合态,熔点高、硬度大,硬度小,电的良导体,熔点高、硬度,大,半导体,金刚石,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,大,高,低,固态,气态,基础知识梳理,基础知识梳理,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=Na2CO3H2SiO3。,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,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,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CO2H2OH2CO3，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。nmolSiO2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,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)100g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11.2L,100g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,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,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,(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,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,硅酸钠水溶液叫水玻璃，在空气中会变质，反应方程式为：Na2SiO3CO2H2O=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,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：2KAlSi3O82H2CO35H2O=2K2HCO34H2SiO3Al2Si2O5(OH)4。,课堂互动讲练,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)K2OAl2O36SiO2Al2O32SiO22H2O(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,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