高考化学总复习-第四章-10-无机非金属材料的主角-硅课件

高考化学总复习-第四章-10-无机非金属材料的主角-硅课件第一页，共60页。第一页第二页，共60页。第10讲无机非金属材料的主角——硅

微考点•大突破微充电•大收获第二页第三页，共60页。微考点•大突破

探微提能点点结合第三页第四页，共60页。1．碳、硅元素在自然界中的存在形态(1)碳：既有游离态又有化合态。(2)硅：只有

________。硅在自然界中的含量占第

_______位。2．碳、硅单质的物理性质和用途(用短线连接)化合态微考点1硅基础微回扣二

第四页第五页，共60页。3．碳和硅的化学性质——还原性(1)碳单质的化学性质。①与O2反应。a．O2不足：

___________________b．O2足量：

____________________②与其他物质反应。a．与CuO反应；

____________________________b．与CO2反应：

_____________________c．与水蒸气反应：

__________________________d．与浓硫酸反应：

_______________________________________

第五页第六页，共60页。Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

第六页第七页，共60页。第七页第八页，共60页。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()2．高纯度的单晶硅用于制造光导纤维()警示：二氧化硅用于制造光导纤维。3．硅主要以单质形式存在于自然界中()警示：自然界中无单质硅。4．硅是一种良好的半导体材料()√×

×√第八页第九页，共60页。方法微总结

第九页第十页，共60页。(4)硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。(5)一般情况，较活泼金属＋酸―→盐＋氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。第十页第十一页，共60页。【微典通关1】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反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应解析：晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。答案：C第十一页第十二页，共60页。对点微练❶新材料、新技术下的碳的考查1．石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图所示)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是(

)应用微提升

第十二页第十三页，共60页。A．石墨烯与石墨互为同位素B．0.12g石墨烯中含6.02×1022个碳原子C．石墨烯是一种有机物D．石墨烯中碳原子间以共价键结合解析：A项，石墨烯和石墨是同素异形体；B项，0.12g石墨烯物质的量为0.01mol，含6.02×1021个原子，C项错误。答案：D第十三页第十四页，共60页。对点微练❷硅的性质2．下列说法正确的是(

)A．二氧化硅广泛应用于光纤通讯B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应第十四页第十五页，共60页。第十五页第十六页，共60页。第十六页第十七页，共60页。微考点2二氧化硅基础微回扣第十七页第十八页，共60页。第十八页第十九页，共60页。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．因为SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维()警示：SiO2无导电性，但SiO2具有四面体网状结构，具有优良的物理和化学性质，可用于制备光导纤维。2．酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应()警示：二氧化硅属于酸性氧化物，但能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O××第十九页第二十页，共60页。警示：反应生成的是CO而不是CO2。4．实验室中保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞()警示：SiO2能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，使瓶口与瓶塞粘在一起，不易开启。5．向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强()警示：硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生的白色沉淀为硅酸，根据强酸制弱酸，说明碳酸的酸性比硅酸强。√

×

×第二十页第二十一页，共60页。方法微总结

第二十一页第二十二页，共60页。(2)CO2和SiO2。CO2和SiO2都属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。①与碱反应。与NaOH溶液反应的化学方程式分别为：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。第二十二页第二十三页，共60页。第二十三页第二十四页，共60页。【微典通关2】以下一些氧化物和单质之间可发生如下图所示的反应：第二十四页第二十五页，共60页。其中，氧化物(Ⅰ)是红棕色固体，氧化物(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)在反应条件下都是气体。(1)氧化物(Ⅰ)的化学式是__________。氧化物(Ⅱ)的化学式是__________。(2)反应①的化学方程式是___________________________________。反应②的化学方程式是_____________________________________。反应③的化学方程式是______________________________。CO

Fe2O3

第二十五页第二十六页，共60页。解析：氧化物(Ⅰ)是红棕色固体，则为Fe2O3；据氧化物(Ⅱ)为气体，又具有还原性，知氧化物(Ⅱ)为CO；单质(Ⅰ)为Fe，氧化物(Ⅳ)为CO2；氧化物(Ⅱ)与氧化物(Ⅲ)反应生成单质(Ⅱ)和CO2，结合氧化物(Ⅲ)与单质Ⅲ反应生成CO和单质(Ⅱ)，后者应为有关水煤气的反应，故推测氧化物(Ⅲ)为H2O，经检验合理。第二十六页第二十七页，共60页。第二十七页第二十八页，共60页。对点微练❹二氧化硅的性质4．诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是(

)A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24L气体(标准状况)时，得到2.8g硅C．6g的二氧化硅中含有0.2mol的共价键D．二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应应用微提升

第二十八页第二十九页，共60页。第二十九页第三十页，共60页。5．如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着)。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：①水洗②加热③高温灼烧④过滤⑤结晶第三十页第三十一页，共60页。粉末状混合物选择的试剂选用的操作(1)CaCO3(SiO2)(2)NaCl(SiO2)(3)SiO2(Fe2O3)(4)SiO2(CaCO3)(5)SiO2(H2SiO3)(6)SiO2(NH4Cl)答案：(1)B④(2)D④⑤(3)A④(4)A④(5)③

(6)②

第三十一页第三十二页，共60页。对点微练❺二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律6．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(

)选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊，再升温至65℃以上，溶液变澄清C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液第三十二页第三十三页，共60页。解析：硅酸与过量的CO2不反应。答案：B第三十三页第三十四页，共60页。第三十四页第三十五页，共60页。第三十五页第三十六页，共60页。√

×

×

×

√

√

第三十六页第三十七页，共60页。解析：依据“以少定多”的原则，Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应的化学方程式为Ca(HCO3)2＋2NaOH===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3，(2)错误；氢氟酸能与石英(即SiO2)反应，玻璃的主要成分是SiO2，故氢氟酸能够腐蚀玻璃，而浓硫酸与石英不反应，故(3)(4)错误，(6)正确；(5)按照题中转化关系，若甲为焦炭，丁是O2，则乙是CO，丙是CO2，正确。第三十七页第三十八页，共60页。

第三十八页第三十九页，共60页。

xCO2

第三十九页第四十页，共60页。第四十页第四十一页，共60页。一、硅酸微考点3硅酸硅酸盐无机非金属材料基础微回扣第四十一页第四十二页，共60页。二、硅酸盐

三、无机非金属材料第四十二页第四十三页，共60页。我的感悟1．元素论种类，不论数量；2．元素的存在形式有游离态，也有化合态；3．一种元素可有多种同位素；4．某种元素可形成多种不同的单质——同素异形体；5．化学变化中只改变电子层结构，原子核无变化，元素种类不变；6．原子晶体、金属、稀有气体均由原子直接构成。第四十三页第四十四页，共60页。判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料()警示：合成纤维属于有机高分子材料。2．Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化()警示：SiO2是酸性氧化物但不与水反应。3．向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀()警示：H2CO3的酸性大于H2SiO3的，依据强酸制弱酸可知正确。√××

第四十四页第四十五页，共60页。方法微总结

第四十五页第四十六页，共60页。【微典通关3】胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。(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)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是________。a．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水b．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体c．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物d．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点2MgO·3SiO2·nH2O

大

ad

第四十六页第四十七页，共60页。第四十七页第四十八页，共60页。第四十八页第四十九页，共60页。对点微练❼硅酸盐的结构和性质8．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是(

)A．青石棉是一种硅酸盐材料B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1mol青石棉能使1molHNO3被还原应用微提升

第四十九页第五十页，共60页。解析：硅酸盐指的是硅、氧与其他化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称，故青石棉是一种硅酸盐产品；青石棉是一种纯净物，不可能含有一定量的石英晶体；1molNa2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O跟硝酸反应时，失去3mol电子，故能使1molHNO3被还原。答案：B第五十页第五十一页，共60页。

[真题微探]1．(2012·上海高考)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是(

)A．CO2属于大气污染物B．酸雨是pH小于7的雨水C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧第五十一页第五十二页，共60页。解析：常见的大气污染物有：颗粒物、二氧化硫、三氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物等。二氧化碳不属于大气污染物，A错误；酸雨是pH小于5.6的降雨，B错误；酸雨是由氮的氧化物和硫的氧化物引起的，二氧化碳不会引起酸雨，C错误；导致全球气温变暖的温室效应，城市中的热岛效应，还有海洋中的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象等，都和二氧化碳的排放有关系，D正确。答案：D第五十二页第五十三页，共60页。2．(2013·上海高考)硅与铝同周期。SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式为_________________________________________。卞石是硅酸盐，不同类卞石其氧原子的物质的量分数相同。由钠卞石化学式NaAlSi3O8可推知钙卞石的化学式为____________________________。

CaAl2Si2O8

第五十三页第五十四页，共60页。解析：由钠卞石的化学式NaAlSi3O8可知钙卞石的化学式符合CaAlxSiyO