2027届新高考化学热点精准复习+硅++无机非金属材料

2027届新高考化学热点精准复习硅无机非金属材料

知识梳理碳族元素第ⅣA族——碳族元素,有：C、Si、Ge、Sn、Pb、Fl知识梳理1、碳族元素的结构特点和性质(1)原子结构特点:最外层均为4e-，其价电子排布式为

。[难得e-，也难失e-，易形成共价键][判断]1、某原子难失电子，则一定易得电子()2、碳族元素形成化合物种类最多()3、碳族元素只存在单质和共价化合物中()×√×碳C硅Si锗Ge锡Sn铅Pbns2np2碳族元素易形成共价键，但同样可以存在离子化合物中，如CaC2、Na2CO31、碳族元素的结构特点和性质(2)碳元素的存在形态碳元素游离态：金刚石、石墨、无定形碳、炭黑、足球烯C60等化合态：CO、CO2、H2CO3、CaCO3、NaHCO3、CaC2等[互为同素异形体]正四面体高大知识梳理共价晶体知识梳理1、碳族元素的结构特点和性质高正六边形小能正五正六分子晶体混合晶体知识梳理1、碳族元素的结构特点和性质(3)碳单质的化学性质

CuO:

(冶炼金属)碳常温下,稳定;高温时,一般表现还原性。SiO2+2C===Si+2CO↑高温2CuO+C==2Cu+CO2↑与O2反应O2足量:O2不足:点燃C＋O2===CO2点燃2C＋O2===2CO与氧化物反应SiO2:

(制取粗硅)H2O:

(制取水煤气)C＋H2O(g)===CO+H2高温与强氧化性酸反应浓H2SO4：浓HNO3：

C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)==CO2↑+4NO2↑+2H2O(1)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质。(

)(2)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。(

)(3)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。(

)(4)向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。()(5)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体。(

)巩固提升P116T3.[2024·陕西西安中学模拟]碳纳米管可看作多层石墨烯无缝卷曲而成的直径为10~20nm的中空管状结构,下列说法错误的是 (

)A.石墨烯和碳纳米管互为同素异形体B.石墨烯中只存在非极性键C.碳纳米管是一种胶体D.石墨烯可用于制造超级电容、电池等C【判一判】正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。✘✘✘✘

CO(不成盐氧化物)CO2(酸性氧化物)毒性有毒(易结合血红蛋白)无毒(温室效应)化学性质还原性

氧化性与水与碱转化用途燃料、冶炼金属灭火、制汽水、植物肥料、化工原理与O2、CuO、Fe2O3等与C、Mg等CO2+H2O⇌H2CO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCOCO21、碳族元素的结构特点和性质(5)碳的氧化物—CO、CO2

知识梳理重难点突破①CO2通入饱和Na2CO3溶液,有晶体析出，化学方程式：②少量CO2通入Na2SiO3溶液,有白色胶状沉淀生成，化学方程式：③过量CO2通入Na[Al(OH)4]溶液,有白色胶状沉淀生成，离子方程式：④少量CO2通入苯酚钠溶液,化学方程式：⑤少量CO2通入次氯酸钠溶液,化学方程式：⑥少量CO2通入次氯酸钙溶液,化学方程：⑦向饱和食盐水中先通入氨气再通入足量的CO2析出晶体，化学方程式：★CO2参与的重要反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(CO2过量时会生成NaHCO3)Al(OH)4-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-CO2+H2O+C6H5ONa→C6H5OH+NaHCO3NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClONH3＋NaCl＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl知识梳理碳酸为弱酸且不稳定,碳酸(H2CO3)只能在水中存在,H2CO3在水中与CO2共存,因此常把CO2+H2O当碳酸用。1、碳族元素的结构特点和性质(6)碳的重要化合物—H2CO3(7)碳的重要化合物—H2C2O4①H2C2O4是二元弱酸；有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色(离子方程式)：

；②H2C2O4不稳定，固体受热易分解：

；2MnO4-＋5H2C2O4＋6H+=2Mn2+＋10CO2↑＋8H2OH2C2O4=H2O＋CO↑＋CO2↑。△金刚石晶体结构分析正四面体最小环为六元环晶体中最小的碳环由___个碳组成，且_____同一平面内6不在每个碳原子可形成

个六元环,每个C-C键可以形成

个六元环。６12完成P129页【必备知识·梳理】，核对答案【3min】补充说明知识梳理硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，在元素周期表中与碳同主族。硅元素全部以______态存在，是一种亲___元素，单质硅有_____和_______化合氧晶体无定形硅原子排列方式：正四面体空间网状结构物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆。结构类似于金刚石，熔沸点都很高、硬度也大，导电能力介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅芯片和硅太阳能电池将碳、硅单质的物理性质和用途用短线连接起来巩固提升硅单质知识梳理Si+2Cl2===SiCl4

SiCl4+2H2===Si+4HCl高温

粗硅的制备：又称工业硅，纯度在95％

99％的硅

SiO2+2C=========Si+2CO↑1600℃~1800℃由硅石

粗硅

高纯多晶硅（纯度在9个“9”以上(99.9999999％以上)

单晶硅(1)四氯化硅还原法硅单质知识梳理(2)三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)[2023·湖北卷]工业制备高纯硅的主要过程如下:下列说法错误的是 ()A.制备粗硅的反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑B.1molSi含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023C.原料气HCl和H2应充分去除水和氧气D.生成SiHCl3的反应为熵减过程B真题感悟二氧化硅知识梳理（1）晶体类型：共价晶体。高大水晶、石英、玛瑙、沙子、硅石、硅藻土、脉石等主要成分都是SiO2。④弱氧化性：二氧化硅知识梳理(2)二氧化硅的性质①酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===________________。②高温下，Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为：_____________________________________________________________。③与氢氟酸反应的化学方程式为：_____________________________。Na2SiO3＋H2OSiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2OSiO2+2C===Si+2CO↑高温思考：以下两个试剂瓶，你选择哪一个来盛放碱液？思考：熔融固体氢氧化钠能否使用试管、石英坩埚、陶瓷坩埚？铁坩埚1、下列关于二氧化硅的说法是否正确？解释其理由A．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成B．二氧化硅又叫硅酐C．二氧化硅与水化合生成对应水化物硅酸D．二氧化硅为酸酐，与碱反应不与酸反应E．二氧化硅与碳酸钠反应生成CO2，所以硅酸酸性比碳酸强B巩固提升SiO2晶体中无SiO2分子存在6、硅酸弱知识梳理硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体。【阅读材料】

硅胶干燥剂

硅胶吸水是物理变化。硅胶是一种凝胶,具有微孔结构,因此具有较强的吸附性。硅胶吸水后,在120℃下加热两小时可以再生。硅胶是没有颜色的固体.能变色的是变色硅胶,是在硅胶中添加了氯化钴（分子式：CoCl2,也称为氯化亚钴）.氯化钴含有的结晶水个数不同时候呈现不同颜色。不含有结晶水的时候是蓝色的,随着结晶水增多,会呈现蓝紫,紫红,粉红等颜色。（CoCl2呈蓝色,CoCl2·H2O呈蓝紫色,CoCl2·2H2O呈紫红色,CoCl2·6H2O呈粉红色）呈现粉红色时候说明吸水达到饱和,这时候硅胶失去吸水能力,需要去除烘干,变成蓝色之后才能再用。【例题3】硅胶吸附剂的结构示意图如图所示，常用作干燥剂。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少来决定硅胶是否失效，原理如下：CoCl2(蓝色)+6H2O=CoCl2·6H2O(粉红色)，失效的硅胶可加热再生，下列说法错误的是A．当硅胶变粉红色说明硅胶失效了B．SiO2是酸性氧化物，硅胶可干燥HF和Cl2等酸性气体C．失效的硅胶再生时加热的温度不宜过高D．当硅胶遇到大量的水分子时，与硅羟基形成了过多氢键从而失去吸附力巩固提升×SiO2是一种重要的化工原料,可以用于制备一系列物质，如单质硅、硅酸盐等。思考：1、普通玻璃的生产反应原理为？主要成分为？2、普通玻璃为传统硅酸盐材料，水泥、陶瓷的也是传统的硅酸盐材料，它们的生产原料？材料水泥普通玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英砂黏土SiO2Na2SiO3CaSiO3知识梳理知识梳理资料卡片硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体结构，其结构如图所示。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体通过顶角O的相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。结构决定性质（2）表示方法：通常用SiO2和金属氧化物的形式来表示其组成硅酸钠：Na2SiO3高岭石：Al2Si2O5(OH)4Na2O·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O练习：长石KAlSi3O8

钾云母KH2Al3Si3O12(1)概念：由

元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分．硅、氧和金属K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O原则：金属氧化物在前，非金属氧化物在后；低价态在前，高价态在后；活泼在前，不活泼在后；水一般写在最后。格式：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水知识梳理硅酸盐[注意:原子个数比例不变，化合价不变]硅酸盐—硅酸钠写出下列反应的离子方程式：与盐酸反应：_________________________。与CO2水溶液反应：_______________________________________。【Na2SiO3，白色、可溶于水的粉末状固体,俗称“泡花碱”，可溶于水，其水溶液俗称“水玻璃”

，呈碱性，无色粘稠的溶液，具有粘性和阻燃性。用作黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料等。】常见的耐高温材料：MgO、Al2O3、SiO2、SiC、Si3N4等知识梳理注意：硅酸盐大多难溶于水，常见的可溶性硅酸盐是硅酸钠真题感悟【2021·福建卷】建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏，下列说法错误的是()A.高温烧结过程包含复杂的化学变化B.具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点C.制作所用的黏土原料是人工合成的D.属硅酸盐产品，含有多种金属元素C【2022·河北卷】定窑是宋代五大名窑之一,其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是()A.传统陶瓷是典型的绝缘材料B.陶瓷主要成分为SiO2和MgOC.陶瓷烧制的过程为物理变化D.白瓷的白色是因铁含量较高A(1)新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。(2)新型陶瓷的种类与用途材料类型主要特性示例用途高温结构陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨蚀碳化硅、氮化硅与某些金属氧化物等烧结而成火箭发动机的尾管及燃烧室、汽车发动机、高温电极材料等SiO2+2C(过量)===SiC+CO2↑

高温SiC俗称金刚砂,结构与金刚石类似,硬度大,高温抗氧化性能强。【材料阅读】教材P232、新型无机非金属材料知识梳理2、新型无机非金属材料压电陶瓷实现机械能与电能的相互转化钛酸盐、锆酸盐滤波器、扬声器、声纳探伤器、点火器等透明陶瓷优异的光学性能，耐高温，绝缘性好氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙高压钠灯、激光器、高温探测窗等超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零

可用于电力、交通、医疗等领域知识梳理(3)碳纳米材料碳纳米材料是一类新型的无机非金属材料。①类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。②用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。2、新型无机非金属材料知识梳理【关注】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。

④分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)主要用作_________和__________。碳化硅（金刚砂）导磁良好的弹性吸附剂催化剂知识梳理真题感悟【2025·辽宁沈阳市郊联考】下列有关新型无机非金属材料的叙述中,不正确的是()A.氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维等属于新型无机非金属材料B.碳化硅的硬度大、熔点高,可用作砂纸和砂轮的磨料及耐高温材料C.碳纳米管具有纳米尺度的直径,可用于生产复合材料、电池和传感器等D.石墨烯具有电阻率高、硬度大等特性,可用于电力、交通、医疗等领域D【例题4】下列说法正确的是()A．亚冬会宣传景观用到的亚克力板(俗称有机玻璃)是一种新型无机非金属材料B．合肥科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置中的玻璃钢属于无机材料C．陶瓷属于无机非金属材料D．蔚来汽车的电池的正极材料主要成分磷酸铁锂（LiFePO4）属于金属材料C玻璃棉:玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材