（全国版）2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳、硅及无机非金属材料学案

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1、第1节碳、硅及无机非金属材料考试说明1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。命题规律碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。板块一主干层级突破考点1碳、硅单质及其氧化物的性质自然界中存在形态游离态和化合态物理性质金刚石：熔点高，硬度大，不导电石墨：熔点

2、高，质软，有滑腻感，能导电化学性质与()2反应()2充足时:c+o.占燃()2不足时：2C+()2^^2C()与氧化物反应Cu():2Cu()+C-=-2Cu+C()9人(冶炼金属)高温Siq:Si()2+2C——S1+2COA(制取粗硅)高温H2()：C+H2O(g)——CO+H2(制取水煤气)与强氧化性酸反应浓H2S()4:C+2H.SOJ浓)COA+2S()2人+2H2()用途金刚石：用作切削刀具、装饰品等石墨：作电极、高温润滑剂、铅笔芯等丿知识梳理1.碳单质的存在.性质和用途2.硅单质的

3、存在、性质和制备(1)结构及物理性质存在「在地壳中以化合态存在，含量居第二位，仅次于氧结构'»晶体硅:虽四面体空间网状结构，属原子晶体硅~I物理；性质:用途f熔、沸点A—硬度犬一导电性介于导体和绝缘体之间»可以做半导体材料，制造芯片和太阳能电池(2)化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与凡、盘氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与02、C12等少数非金属单质化合。写出下列相关反应的化学方程式：>Si+4HF——SiF4f+2H2a常温NaOH

4、溶液Si+2N

5、a()H+H2()—a2Si()3+2H?tslI与非金属单质反应J■(―A―Si+()2Si()2旦Si+2F2—SiF4C12△―Si+2C12—SiCl4(3)工业制备I'JJ温反应原理：①制粗硅SiO2+2C^=Si+2C0t,高温高温②粗硅的提纯Si+2Cl2^=SiCli>SiCli+2H2^=Si+4HClo3.碳和硅的氧化物(1)一氧化碳co是无色无味的有毒气体，丕溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。(2)二氧化碳和二氧化硅二氧化碳二氧化硅类別均为酸性氧化物主要物理性质熔

6、、沸点低•常温下为气体，微溶于水硬度去，熔、沸点直,常温下为固体，不溶于水二氧化碳二氧化硅化学性质①与水反应C()9+H9()^^HX()3不反应②与酸反应不反应只与氢氟酸反应：Si（）9+4HF——SiF,A+2H2()③与碱反应0()2少量：CO2-F2()H-Si()9+2Xa()H————c（r十h.（）co?过量:co2+（）h~Na2SiOs+H?（）（盛碱性溶液的试剂瓶用遂胶塞）——HC(X④与盐反应如与Xa2Si()3反应：C()2+Na2Si()3+H2()H9S1O3v如与N

7、a2C()3反应：高温Si()9+Na.COs——Xa2COsNa2Si()3+C()2f⑤与碱性氧化物反应如与Na2()反应：C()2Na2()Na2C()3如与Ca()反应：Si()2+CaO—CaSi()3用途制饮料、制碳酸盐光导纤维、光学仪器、电子部件易错命(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，出0为氧化剂。Si+2Na()H+4H.()—Na?Si()3+2H9屮+3H9()O4e"高温(2)不能依据反应2C+SiO2^=Si+2COt来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应高温Si0,

8、+Na2C03^=Na2Si0：5+C02t来说明SiO"K化物的酸性比H£0s强。(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是Si02o(4)Si0,是碱性氧化物，但能与HF反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO?与碱溶液反应生成具有黏性的Na2Si03o【基础辨析】判断正误，正确的画“，错误的画“X”。(1)硅单质广泛存在于自然界中，天然存在的单质硅叫硅石。(X)(2)Si02既可以和氢氟酸反应，又可以和NaOH溶液反应

9、，是两性氧化物。(X)(3)碳和硅的氧化物都能与NaOH溶液反应。(X)(4)光导纤维具有很强的导电能力，所以大量用于制造通信光缆。(X)(5)单质硅是半导体材料，常用于制造光导纤维。(X)递进题纽庐题组一碳、硅及其氧化物的性质和应用1.碳及其化合物与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法川正确的是(A.叱、叱、叱、①、石墨烯、金刚石都是碳的同素异形体，用途广泛B.用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用C.石墨烯和碳纤维都是新型有机高分子材料D.碳纳米管是一种有机合成