2019年高考化学一轮复习第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料学案鲁科版

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1、第1节　硅　无机非金属材料考纲定位全国卷5年考情1.掌握硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.了解常见的无机非金属材料。4.了解硅及其重要化合物的制备方法。2017年：Ⅱ卷T26(2)；Ⅲ卷T27(2)2016年：Ⅲ卷T7(D)2015年：Ⅱ卷T7(A)2014年：Ⅰ卷T8(A、C)、T13(D)；Ⅱ卷T7(D)、T10(C)2013年：Ⅰ卷T7(D)；Ⅱ卷T9(B)、T10(C)考点1

2、Si、SiO2的性质及应用(对应学生用书第76页)[考纲知识整合]1．硅元素的原子结构与存

3、在硅元素在地壳中含量为第二位，在周期表中位置为第3周期ⅣA族，原子结构示意图为，在自然界中只以化合态形式存在，主要存在形式为SiO2和硅酸盐。2．单质硅与半导体材料(1)Si的物理性质单质硅有晶体硅和无定形硅两大类，晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽，熔点高、硬度大，有脆性。(2)硅的化学性质①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。②与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。③与O2反应：Si＋O2SiO2。(3)工业制备纯硅(写出有关化学方程式)提醒：(1)自然界中没有游离态硅，

4、工业上常用焦炭在电炉中还原SiO2得到粗硅。　(2)Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO：2C＋SiO2Si＋2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。且该反应必须在隔绝空气的条件下进行。3．二氧化硅与光导纤维(1)二氧化硅①存在在自然界中主要存在：沙子、石英、水晶。②物理性质：熔点高，硬度大。③化学性质④用途制造电子部件、光学仪器、光导纤维，生产水泥、玻璃等硅酸盐产品，水晶可制作饰品。(2)光导纤维光导纤维是高性能的现代通讯材料，又可用于能量传输、信息处

5、理、遥测遥控和医疗器械制造等方面。提醒：SiO2既能与HF反应，又能与NaOH溶液反应，但SiO2不是两性氧化物。[高考命题点突破]命题点1　硅及其氧化物的主要性质及应用1．下列说法正确的是________(填序号)。(1)(2016·全国Ⅲ卷)因为HF与SiO2反应，故用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2)(2016·江苏高考)下列转化在一定条件下能够实现：SiO2SiCl4Si(3)Si→SiO2→H2SiO3→SiO2→SiO均能一步转化(4)(2016·上海高考)用NaOH溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅(5)SiO2

6、＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O体现了SiO2为酸性氧化物的性质(6)硅的最高价氧化物可用于制造光导纤维，光导纤维能导电(7)(2015·安徽高考)SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(8)(2014·海南高考)Si和SiO2都用于制造光导纤维(9)(2013·广东高考)SiO2可与HF反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中(10)存放NaOH溶液的试剂瓶应用橡皮塞，不用玻璃塞的理由是玻璃中含有的SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3【答案】　(1)(5)(9)(10)2．(2018·临

7、沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫作生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是(　　)A．二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强D．水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐B　[A项，SiO2与H2O不反应；C项，H2SiO3酸性比H2CO3弱；D项，沙子的主要成分为SiO2。]

8、[易错防范]　SiO2的特性认识误区(1)一般情况下，碱性氧化物与酸反应，酸性氧化物与碱反应，不与酸反应，但SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，所以不能用玻璃容器盛放氢氟酸，可以用氢氟酸刻蚀玻璃。,(2)一般情况下，酸性氧化物与水反应能生成相应的酸，如CO2＋H2OH2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。,(3)一般情况下，因为碳酸的酸性比硅酸强，可发生反应，如Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，即符合“较强酸制较弱酸”的复分解反应规律。而S

9、iO2与Na2CO3、CaCO3高温可以发生反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑(原理是：难挥发性物质制备易挥发性物质)。命题点2　硅的实验室制备探究3．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：Ⅰ.高温下用焦炭还原二氧化硅制得粗硅；Ⅱ.粗硅与干