高考化学（全国）：碳、硅及其化合物

学霸推荐碳、硅及其化合物优秀同龄人的陪伴

让你的青春少走弯路碳、硅及其化合物的知识点特点一、【形象好懂】知识点形象直观，容易上手二、【点细且杂，记忆是王道】知识点细小且繁杂、记忆量大容易健忘，扎实的记忆基础是关键三、【联想记忆效果好】现学现卖，记忆犹新，隔段时间，支离破碎联想记忆，查漏补缺，解决根本问题使用说明-内容说明PA

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1构建碳、硅及其化合物知识网络图帮你快速了解本节课主题，清楚注意事项，对学习收获了然于心DREAMOFTHEFUTURE碳、硅及其化合物知识网络图：碳与硅项目碳（C）硅（Si）周期表位置第二周期第IVA族第三周期第IVA族全部以化合态存在，广泛存在于地壳中，且在地壳中元素含量居第2位存在形式既有化合态，又有游离态同素异形体金刚石、石墨C60、活性炭晶体硅和无定形硅金刚石：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，硬度大，熔点高，不导电，不溶于水。石墨：深灰色的鳞片状固体，硬度小，质软，有滑腻感，

原子晶体，正四面体形空间网状结构；晶体硅为物理性质用途熔点高，具有导电性灰黑色固体，有金属光泽。硬度大，熔点高活性炭：黑色粉末状或颗粒状的无定型碳，疏松多孔，有吸附性金刚石：裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等石墨：制造电极、铅笔芯、润滑剂等活性炭：作吸附剂良好的半导体材料，可用来制造晶体管，太阳能电池，计算机芯片碳与硅项目碳（C）硅（Si）①与非金属单质反应①与非金属单质反应

Si

O

SiO

Si

2F

SiF2

422点燃点燃2C

O

(不足)

2COC

O

(充足)

CO高温高温

Si

2Cl2SiCl4Si

C

SiC(金刚砂)222高温高温2CuO

C

2Cu

CO

2Fe

O

3C

4Fe

3CO

②与氢氟酸反应2232②与氧化物反应

2H2Si

4HF

SiF③与碱溶液反应4高温高温CO

C

2COSiO

2C

Si

2CO

22Si

2NaOH

H

O

Na

SiO

2H

化学性质2232③与高温水蒸气反应（工业制水煤气）注：Si不是两性物质！高温C

H

O(g)

CO

H22④与氧化性酸反应工业制硅：

高温

C

4HNO

(浓)

CO

4NO

2H

O

制粗硅：SiO

2C

Si(粗硅)

2CO32222

C

2H

SO

(浓)

CO

2SO

2H

O高温

SiCl424222

粗硅提纯：Si

2Cl2高温SiCl

2H

Si(纯硅)

4HCl42二氧化碳与二氧化硅项目二氧化碳（CO2）二氧化硅（SiO2）存在于岩石中，沙子、石英、水晶、硅藻土等天然存在的二氧化硅存在形式空气，燃料的燃烧产物物理性质用途无色无味，密度大于空气的气体，可溶于水坚硬难熔的固体，不溶于水制饮料，制纯碱，固态干冰用于人工降雨，灭火光导纤维，化学仪器，光学仪器，钟表，电子部件结构：原子晶体，不存在二氧化硅分子，基本结构单元为正四面体结构结构：分子晶体，基本结构单元是直线结构组成：1个二氧化碳分子由1个C和2个O构成组成：每个Si周围结合4个O，Si在中央，O在顶点，并且每个O与2个Si结合，所以Si和O按1:2的组成比构成二氧化硅晶体组成和结构注：SiO

表示Si和O的个数比为1:2，不表示二氧化硅的2分子式与环境相关的问题温室效应粉尘污染，硅肺病二氧化碳与二氧化硅项目二氧化碳（CO2）二氧化硅（SiO2）①酸性氧化物与碱反应（盛放碱液的试剂瓶只能用橡胶塞，不可用玻璃塞）SiO

2NaOH

Na

SiO

H

O2232①酸性氧化物与碱反应与碱性氧化物反应高温CaO

SiO

CaSiO2NaOH

CO

(不足)

Na

CO

H

O232232②特性（刻蚀玻璃，HF只能保存在塑料瓶中）NaOH

CO2

(充足)

NaHCO3

SiO

4HF

SiF4

2H2O与碱性氧化物反应CaO

CO2

CaCO3②与盐反应2化学性质③高沸点制低沸点（沸点：SiO

>CO、CO

）2

2弱氧化性高温SiO

2C

Si

2CO

2Na

CO

CO

H

O

2NaHCO3与盐反应（工业制玻璃）2322③与过氧化物反应高温Na

CO

SiO

Na

SiO

CO

2322322Na

O

2CO

2Na

CO

O2高温22223CaCO

SiO

CaSiO

CO

3232注：SiO2不是两性物质！硅酸硅酸盐硅常考的核心方程式

硅单质：Si

4HF

SiF

2H

Si

2NaOH

H

O

Na

SiO

2H

Si

O

SiO22422232高温SiO

2C

Si(粗硅)

2CO

高温Si

2Cl

SiCl高温SiCl

2H

Si(纯硅)

4HCl工业制硅：22442高温二氧化硅：

SiO

2NaOH

Na

SiO

H

O

2H2O4CaO

SiO

CaSiOSiO

4HF

SiF2232232工业制玻璃：高温高温Na

CO

SiO

Na

SiO

CO

CaCO

SiO

CaSiO

CO

3

2

3

2232232

硅酸：

H

SiO

2NaOH

Na

SiO

2H

OH

SiO

SiO

H

O232322322硅酸盐：Na

SiO

2HCl

2NaCl

H

SiO

2323Na

SiO

CO

(不足)

H

O

Na

CO

H

SiO

Na

SiO

2CO

(充足)

2H

O

2NaHCO

H

SiO

2

3

2

2

3

2

323222323碳、硅及其化合物知识网络图：PA

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2利用知识网络图来解题此部分务必观看视频讲解DREAMOFTHEFUTURE课堂练习11．硅被誉为无机非金属材料的主角．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是（ꢀꢀ）A．硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2B．单质硅是一种良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池C．存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞D．60gSiO

含有1N

个SiO

分子2A2答案解析11．硅被誉为无机非金属材料的主角．有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。下列有关说法正确的是（ꢀꢀ）A．硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2B．单质硅是一种良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池C．存放NaOH溶液的试剂瓶应用玻璃塞D．60gSiO

含有1N

个SiO

分子2A2解析：A、硅元素在自然界中主要是以以硅酸盐的形式存在，没有游离态，而石英、水晶的主要成分都是SiO2，故A错误；B、硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用于制造太阳能电池，故B正确；C、二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠具有粘性，所以碱性物质不能用磨口玻璃塞盛放，故C错误；D、二氧化硅是原子晶体，构成微粒是原子，不含分子，故D错误。故选B．课堂练习22．下列说法正确的是（ꢀꢀ）A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟强碱反应，但是不能与任何酸反应B．根据SiO2+CaCO3

CaSiO

+CO

↑的反应，可推知硅酸酸性比碳酸强32C．二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸D．二氧化硅对应的水化物只有H2SiO3答案解析22．下列说法正确的是（ꢀꢀ）A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟强碱反应，但是不能与任何酸反应B．根据SiO2+CaCO3

CaSiO

+CO

↑的反应，可推知硅酸酸性比碳酸强32C．二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸D．二氧化硅对应的水化物只有H2SiO3解析：A、二氧化硅能与氢氟酸发生反应，4HF+SiO

=SiF

↑+2H

O，故A错误；242B、反应只有在高温条件下进行，由于CO2是气体，逸出反应体系使反应得以继续进行，属于高沸点制低沸点原理，不能说明硅酸的酸性比碳酸强，要比较硅酸和碳酸的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出H+的难易程度，故B错误；C、碳酸酸性大于硅酸，CO

气体通入到Na

SiO

溶液中，发生反应223Na

SiO

+CO

+H

O=Na

CO

+H

SiO

↓，生成硅酸沉淀，故C正确；23222323D、二氧化硅对应的水化物有H

SiO

、H

SiO

（原硅酸）等，故D错误。2344故选C．课堂练习33．在水玻璃中通入足量的CO2气体，充分反应后，加热蒸发，再高温灼烧，则最后所得的固体物质为（ꢀꢀ）A．SiO2与NaHCO3B．SiO

与Na

CO3C．SiO2D．Na2SiO322答案解析33．在水玻璃中通入足量的CO2气体，充分反应后，加热蒸发，再高温灼烧，则最后所得的固体物质为（ꢀꢀ）A．SiO2与NaHCO3B．SiO

与Na

CO3C．SiO2D．Na2SiO322解析：足量二氧化碳先与水玻璃反应生成硅酸和碳酸氢钠，蒸干灼烧时，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氢钠分解得到碳酸钠、二氧化碳和水；二氧化硅和碳酸钠在高温下又发生反应，生成二氧化碳和硅酸钠，所以最终所得固体是硅酸钠。故选D．PA

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3回顾落实总结本节所学，加深巩固，进一步落实与提升，将学到的知识内化为自身能力DREAMOFTHEFUTURE硅及其性质要点总结合态存在，不存在天然的硅单质原子晶体，坚硬难熔，良好的半导体材料，制作太阳能电池和芯片Si既能与HF反应，又能与NaOH反应，但不是两性物质清楚工业制硅的方法二氧化硅及其性质坚硬难熔的固体，可用作光导纤维、仪器、钟表、电子部件原子晶体，不存在分子，基本结构单元为正四面体结构SiO2仅代表Si与O的组成个数比，不代表真实结构SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，但不是两性物质HF只能保存在塑料瓶中，盛放碱液的试剂瓶只能用橡胶塞工业制粗硅及玻璃均用到高沸点制低沸点的原理硅酸及其性质不溶于水的白色胶状物体，可用作干燥剂、催化剂载体制备原理：强酸制弱酸（酸性：H

CO

>H

SiO

）2323制备方法：可用性硅酸盐+酸（酸性>硅酸）硅酸盐及其性质绝大部分不溶于水，熔