高考化学一轮复习 5.1 无机非金属材料的主角 硅课件.ppt

第五单元非金属及其化合物,第1节无机非金属材料的主角硅,-3-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一碳、硅及其氧化物的特性及应用,落实基础1.碳、硅单质(1)原子结构、存在形态、物理性质及用途。,-4-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)碳单质的化学性质。,-5-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.碳、硅的氧化物(1)SiO2和CO2的性质比较。,-6-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)SiO2的用途。存在:二氧化硅广泛存在于自然界的硅石、石英、水晶、玛瑙中。用途:光导纤维的主要成分是二氧化硅,石英可制作石英玻璃和石英钟。,-7-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考查角度一硅、二氧化硅的性质与用途例1下列有关硅及其化合物的说法中正确的是。B.酸性氧化物可以与碱反应,但均不能与酸反应C.澄清石灰水贮存在带有橡胶塞的玻璃试剂瓶中D.氢氟酸贮存在带有橡胶塞的玻璃试剂瓶中E.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应F.CO2是酸性氧化性,SiO2是两性氧化物G.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸,答案,解析,-8-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,方法指导熟记硅及其化合物的特殊性质:(1)硅单质的特殊性。非金属单质一般不与非氧化性酸作用,但Si能与HF作用:(2)SiO2的特殊性。SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接与水作用制备H2SiO3;SiO2既能与氢氟酸反应,又能与碱反应,但它是酸性氧化物,不属于两性氧化物,与两性氧化物Al2O3不同。Al2O3与所有的强酸、强碱均反应,SiO2只与特殊的酸(氢氟酸)反应,不能与其他酸反应。,-9-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考查角度二除去CO2、CO气体中的杂质例2下列除杂方法中正确的是()A.CO2中的CO杂质,可以通入适量氧气,然后点燃B.SO2中的CO2杂质,可以通过盛有澄清石灰水的洗气瓶C.CO2中的HCl杂质,可以通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶D.CO2中的SO2杂质,可以通过盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶,答案,解析,-10-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,互动探究(1)CO中含HCl杂质是否可以通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去?(2)列举几种除去CO中混有的SO2的方法。答案:(1)不能,又生成了新的杂质CO2;(2)通过氢氧化钠溶液、溴水或酸性高锰酸钾溶液等。,-11-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,方法指导除去CO2、CO气体中的杂质常用方法:(1)CO中混有CO2:通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。(2)CO2中混有CO:通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管。(3)CO2中混有O2:通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管。(4)CO2中混有SO2:通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗气瓶。(5)CO2中混有HCl:通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。,-12-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案,解析,-13-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,方法指导CO2与碱反应产物的定量判断CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液时,生成物与CO2气体的通入量有关。当CO2通入少量时,生成碳酸盐;当CO2通入过量时,生成碳酸氢盐;当CO2的通入量介于两者之间时,既有正盐又有酸式盐生成。因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。以CO2与NaOH溶液反应为例:,考点二硅酸及硅酸盐工业,-14-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-15-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,最简单的硅酸盐是硅酸钠,化学式为Na2SiO3,用氧化物的形式表示为Na2OSiO2。硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是无色黏稠液体,常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料等。3.常见硅酸盐材料,-16-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4.特殊含硅材料(1)SiC(俗称金刚砂)具有金刚石结构,硬度大,可用作砂纸、砂轮的磨料。(2)含硅4%的硅钢具有很高的导磁性,可用作变压器的铁芯。(3)硅橡胶具有耐高温、耐低温的性质。,-17-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考查角度一硅酸及硅酸钠例1下列有关硅及其化合物的说法中正确的是。B.硅胶多孔,吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂C.用SiO2制取硅酸,应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,然后再通入CO2D.水玻璃是混合物,可用于生产黏合剂和防火剂E.硅胶是硅酸钠的水溶液失去水后形成的凝胶,答案,解析,-18-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,方法指导(1)水玻璃是混合物;(2)我们常见的不溶于水的酸是硅酸,不与水反应的酸性氧化物是二氧化硅;(3)注意水玻璃及硅胶的用途。,-19-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考查角度二硅酸盐工业例2下列有关玻璃的说法不正确的是()A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点C.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱与二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起,答案,解析,-20-,分类思想认识非金属及其化合物一、非金属单质除F、O外,非金属元素既有正价也有负价,所以非金属单质大多数既具有氧化性,又具有还原性;常作氧化剂的有O2、O3、Cl2、Br2等,常作还原剂的有C、Si。Cl2、Br2与水、碱反应既作氧化剂,又作还原剂。非金属气体单质只有第A族的F2、Cl2有颜色,均能与水、碱反应,其他气体单质均不与水、碱反应。,-21-,-22-,-23-,例1下列说法正确的是()A.NO2溶于水得到HNO3,所以NO2是酸性氧化物B.SiO2与氢氟酸反应,但其他酸性氧化物均不与任何酸反应C.酸性氧化物在常温下均能与氢氧化钠溶液反应D.酸性氧化物与NaOH反应生成的正盐水溶液均显碱性,答案,解析,-24-,三、短周期非金属元素气态氢化物1.化学式(1)第A族、第A族的元素气态氢化物的化学式中H均在后面,如CH4、SiH4、NH3、PH3。(2)第A族、第A族的元素气态氢化物的化学式中H均在前面,如H2O、H2S、HF、HCl。2.水溶性及酸碱性(1)第A族的气态氢化物均不溶于水,其他主族的气态氢化物均溶于水。(2)第A族的元素气态氢化物水溶液显碱性,如NH3。(3)第A族、第A族的元素气态氢化物水溶液显酸性,如H2S、HF、HCl。,-25-,四、酸1.酸性强弱常见强酸有HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4,常见弱酸有HF、H2S、H2SO3、H2CO3、H2SiO3、HClO。应用:强酸制弱酸的实质是强酸与弱酸的盐反应,如由CO2(CO2与H2O结合成H2CO3)分别与Na2SiO3、NaClO、NaAlO2反应制取的弱酸分别为H2SiO3、HClO、Al(OH)3(两性氢氧化物)。CO2通入CaCl2溶液中无沉淀生成,因为HCl是强酸,不可能由H2CO3制得。,-26-,2.氧化还原性H2S、H2SO3、HI具有还原性,能与氧化剂发生反应;硝酸、浓硫酸具有强氧化性,与金属反应时不会生成氢气,且可溶解在金属活动性顺序中排在H后面的金属,如铜。3.水溶性及挥发性(1)只有H2SiO3不溶于水,其他酸均溶于水。(2)常见挥发性酸有HF、HCl、HBr、HI、HNO3,难挥发性酸为H2SO4,不稳定性酸有H2SO3、H2CO3。,-27-,例2能证明碳酸比硅酸酸性强的实验是()A.CO2溶于水生成碳酸,而SiO2不溶于水C.碳酸比硅酸受热易分解D.将CO2通入Na2SiO3的水溶液中有白色胶状沉淀生成,答案,解析,-28-,-29-,例3下图表示物质通过一步反应的转化关系,下列说法正确的是()A.X可能是Si单质B.X可能是含S元素的化合物C.酸性氧化物可能为CO2D.还原性盐可能为FeCl3,答案,解析,-30-,对点训练1.下列说法中,正确的是()A.SiSiO2H2SiO3、CCOCO2H2CO3,上述过程均可一步完成B.SiO2是酸性氧化物,不溶于水,所以不能与NaOH溶液反应C.NO2和溴蒸气都呈红棕色,用水可鉴别NO2和溴蒸气D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水褪色后加热也能恢复原色,答案,解析,-31-,2.N、O、Si、S是重要的非金属元素,下列说法正确的是()A.N、O、S、Si的原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱B.氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾,又是形成酸雨的主要物质C.SO2和SiO2均能与NaOH溶液反应,各自又能与某些酸反应D.N、Si、S的单质均能和氧气反应,生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2,答案,解析,-32-,3.下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是(),答案,解析,-33-,4.下列实验操作不能达到预期实验目的或得出正确结论的是(),答案,解析,-34-,5.洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是。A.Ca(OH)2B.Na2CO3C.CaCl2D.NaHSO3,答案,解析,-35-,2,1,3,4,考点一碳、硅及其氧化物的特性及应用1.下列说法中正确的是()A.高温下,可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应B.CO2通入CaCl2溶液中,一定不会出现沉淀C.硅是构成矿物和岩石的主要元素,在地壳中的含量在所有元素中居第一位D.长期盛放NaOH溶液的滴瓶难以打开,因为NaOH与瓶中的CO2反应形成“负压”的缘故,答案,解析,-36-,2,1,3,4,2.下列物质中在一定条件下能与SiO2反应的有。氢氟酸浓硫酸氢氧化钠溶液碳酸钠固体氧化钙浓硝酸,答案,解析,-37-,4,3,1,2,考点二硅酸及硅酸盐工业3.下列有关说法正确的是。A.陶瓷、水泥和光导纤维均属于硅酸盐材料B.航天飞机上使用的隔热陶瓷瓦,大多是以碳纤维做增强体的新型复合材料C.硅陶瓷和碳纤维复合制成的材料是一种新型无机非金属材料