高考化学一轮复习-第四章-非金属及其化合物-基础课时1-碳、硅及其重要化合物课件

基础课时1碳、硅及其重要化合物,1.了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。,最新考纲,考点一碳、硅及其氧化物的性质,1.碳、硅元素的存在形态,知识梳理固考基,(1)碳元素在自然界中既有_态又有_态。碳的同素异形体有_、_、无定形碳、_等。(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于_元素，全部以_态存在，是一种亲_元素，单质硅有_和_两种。,游离,化合,金刚石,石墨,C60,氧,化合,氧,晶体,无定形,2.碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较,空间网状,层状,金刚石,空间网状,大,软,灰黑,大,高,电极,半导体,提醒：碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。12C、13C、14C是碳的三种同位素而非同素异形体。同素异形体之间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。,3.碳、硅单质的化学性质,(1)碳的化学性质,(2)硅的化学性质及制取,与氢氟酸反应：_。与NaOH溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2；与O2反应：_。工业制法：用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为_。,Si4HF=SiF42H2,4.二氧化碳和二氧化硅的比较,空间立体网状,大,高,固,低,CO2H2OH2CO3,SiO2,4HF=SiF42H2O,SiO22NaOH=Na2SiO3,H2O,CO2,2NaOH=Na2CO3H2O,CO2,NaOH=NaHCO3,SiO2,Na2SiO3CO2,Na2SiO3,H2OCO2(不足)=H2SiO3,Na2CO3,CaSiO3,Na2OCO2,=Na2CO3,1.(RJ必修1P8110改编)下列关于碳、硅的叙述正确的是(),A.碳、硅都是A族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在B.二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似C.二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐D.高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料答案C,2.(LK必修1P714改编)用墨书写的字画可以久不变色，说明碳单质在常温下性质稳定，工业上利用高温下焦炭与水蒸气反应制取水煤气，化学方程式为_，说明碳单质高温下具有较强的_。,还原性,题组一碳、硅单质的性质1.下列说法正确的是(),题组精练提考能,A.焦炭具有还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅B.晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大C.硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中D.高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池相同,A,2.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是(),A.其氧化物都能与NaOH溶液反应B.其单质在加热时都能跟O2反应C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸D.碳和硅两种元素共有两种单质解析CO不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与NaOH溶液反应；SiO2不溶于水，也不能生成相应的酸；碳有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素共有多种单质。答案B,【练后归纳】非金属单质硅的特殊性,题组二性质迥异的氧化物(CO2、SiO2)3.(2015陕西质检)下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是(),A.都是共价化合物B.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸D.都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应解析SiO2和CO2中都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误；SiO2与强碱溶液反应生成硅酸盐，CO2与强碱溶液反应生成碳酸盐或碳酸氢盐，D项正确。,C,4.用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(),解析由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，CO2Na2CO3H2O=2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊。答案B,解析氢氟酸能与玻璃中的SiO2反应，A正确；SiO2不能将太阳能转化为电能，B错误；高温下NaOH能与瓷坩埚中的SiO2反应，C正确；沙子的主要成分是SiO2，与碳反应时得到的是CO，D正确。,B,【反思归纳】SiO2的特殊性,拓展：根据SiO2性质的一般性与特殊性完成下列表格(其中括号内为要除去的杂质)。可供选择的试剂：A.盐酸B.氢氧化钠溶液C.氧气D.水E.二氧化碳可选用的操作：水洗加热高温灼烧过滤结晶,B,D,A,A,考点二硅酸、硅酸盐、无机非金属材料,1.硅酸,知识梳理固考基,难,碳酸,Na2CO3H2SiO3,Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl,2.硅酸盐,(1)Na2SiO3水溶液俗称_，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。(2)硅酸钠溶液在空气中易变质，反应的化学方程式为_。(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_，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为_。,水玻璃,Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3,Na2OSiO2,CaO3MgO4SiO2,3.常见无机非金属材料,(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料比较,石灰石、黏土,纯碱、石灰石和石英,黏土,水泥回转窑,玻璃窑,玻璃生产中的两个重要反应：_；_。(2)新型无机非金属材料高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。压电陶瓷：具有压电效应。,提醒：氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。NaOH溶液可以用玻璃瓶盛放，但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。硅胶(mSiO2nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。,1.(LK必修1P1131改编)世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“至少在距今3000年以前，中国就已经使用玻璃了。”下列关于普通玻璃的叙述中，正确的是(),A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点C.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英D.普通玻璃的成分主要是Na2O、CaO和SiO2答案C,2.(RJ必修1P814改编)赏心悦目的雕花玻璃是用_对玻璃进行刻蚀而成，其反应的化学方程式为_。,氢氟酸,4HFSiO2=SiF42H2O,氢氟酸,Mg2Si4HCl=2MgCl2SiH4,非极性键,极性键,题组一硅酸、硅酸盐1.下列有关说法中正确的是(),题组精练提考能,A.硅酸是二元弱酸，能使紫色石蕊变红色B.硅胶就是硅酸形成的液溶胶C.SiO2能溶解在NaOH溶液中但不能溶解在氨水中D.硅酸对热很稳定解析硅酸难溶于水，不能使指示剂变色，A错误；硅胶是固体，B错误；SiO2可与强碱溶液反应但不与弱碱溶液反应，C正确；硅酸受热易分解，D错误。答案C,2.分别向Na2SiO3溶液中加入下列物质，能生成不溶于NaOH溶液的白色沉淀的是(),A.KB.稀盐酸C.CaCl2溶液D.KNO3溶液解析盐酸与Na2SiO3反应生成的硅酸可溶解在NaOH溶液中，B错误；CaCl2与Na2SiO3反应生成硅酸钙，该物质不溶于水也不溶于NaOH溶液。答案C,3.和田玉在我国至少有7000年的历史，也称为软玉，是我国玉文化的主体。和田玉是一种具有链状结构的含水钙镁硅酸盐，某种和田玉的化学成分为Ca2Mg3Fe2(Si4O11)2(OH)2，下列有关叙述正确的是(),A.其化学式改写为氧化物的形式为2CaO3MgOFe2O38SiO2H2OB.它能够抵抗任何酸碱的腐蚀C.其中铁元素的化合价为3D.其中铁元素的化合价为2,解析假设和田玉中铁元素的化合价为x，根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为零，可得：(2)2(2)3(x)2(4)8(2)22(1)20，即x2，所以将其化学式改写为氧化物的形式为2CaO3MgO2FeO8SiO2H2O。硅酸盐一般耐酸碱的腐蚀，但不是所有的酸碱都不能腐蚀它，如氢氟酸可以和其中的硅反应生成SiF4气体，浓硝酸可以将其中所含的Fe2氧化成Fe3。答案D,【思维建模】突破解题障碍、理清解题思路(1)在复杂硅酸盐中，对于变价元素，应先确定其化合价，再写其氧化物。依据就是化合物中各元素正、负化合价代数和为零原则，一般地，Si为4，O为2，H为1，其他金属为常见价态，以此确定变价元素的化合价。(2)改写氧化物的模式通常为“碱性氧化物两性氧化物酸性氧化物水”，通常情况下前面的碱性氧化物若有多个，按其金属活动性排列，“两性氧化物”即Al2O3，“酸性氧化物”即SiO2，水放在最后。注意严格遵循原物质的原子个数比。,题组二无机非金属材料4.(2015山东济宁一模，4)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克服了传统无机非金属材料的许多缺点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都是硅酸盐,解析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。答案D,5.材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是(),解析A项，刚玉的主要化学成分为三氧化二铝，而金刚石的主要化学成分为碳。答案A,6.下列说法正确的是(),A.水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品B.陶瓷是人类应用很早的