2019版高考化学微一轮复习第12讲碳、硅及其化合物学案

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1、第12讲　碳、硅及其化合物考纲要求1.掌握C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。考点一　碳、硅的性质及其应用1．单质的存在形态、物理性质和用途碳硅存在形态游离态和化合态化合态物理性质金刚石：熔点很高，硬度很大石墨：硬度较小，电的良导体灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯半导体材料、太阳能电池和合金材料2.C、Si的化学性质(写化学方程式)(1)C的化学性质——还原性(

2、2)Si的化学性质——还原性Si【感悟测评】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)碳的几种单质物理性质不同的主要原因是其结构不同。(　　)(2)金刚石、石墨、C60三者之间互为同位素关系。(　　)(3)无定形硅常用于制作半导体材料。(　　)(4)常温下硅既不能与强酸反应也不能与强碱反应。(　　)(5)加热到一定温度，硅能与氧气、氯气等非金属反应。(　　)(6)晶体硅可用作光导纤维材料。(　　)答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸

3、点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。3．Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。5．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。6．一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但C在高温下也能置换出H2O中的氢：C＋H2O(g)H2

4、＋CO。考向一　碳、硅的性质和用途1．下列说法正确的是(　　)A．常温下硅与O2不反应，故硅在自然界中有游离态B．碳、硅的单质均不导电C．碳、硅与O2反应均生成酸性氧化物D．工业上利用碳与H2O(g)反应制水煤气解析：A项，硅在自然界中无游离态；B项，石墨、晶体硅能导电；C项，C与O2反应生成的CO不是酸性氧化物。答案：D2．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是(　　)A．其氧化物都能与NaOH溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质解析：CO、SiO2都不溶于水，CO也不与NaOH溶液反应，故

5、A、C错误；碳除了金刚石、石墨外还有C60等单质，故D错误。答案：B考向二　硅的工业制法3．半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户”，即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(　　)A．2C＋SiO2Si＋2CO↑B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OC．Si＋2Cl2SiCl4D．SiCl4＋2H2Si＋4HCl解析：工业制取纯硅的工艺流程为：SiO2粗硅SiCl4纯硅，该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。答案：B4．用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：下列有关说法中不正确的是(　　)A．制取粗硅时可

6、能发生生成SiC的反应B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应C．黄铜矿冶炼铜时，SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法解析：生产玻璃不涉及氧化还原反应。答案：B考点二　CO2、SiO2的性质与应用CO2和SiO2的比较二氧化碳二氧化硅结构存在单个CO2分子空间立体网状结构，不存在单个分子主要物理性质熔、沸点低，常温下为气体，能溶于水硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水化学性质水CO2＋H2OH2CO3不反应酸不反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(特例)碱CO2＋2

7、NaOH===Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH===NaHCO3SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)化学性质盐Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑(制玻璃)碱性氧化物CO2＋Na2ONa2CO3SiO2＋CaOCaSiO3用途化工原料、灭火剂，干冰用于人工降雨光学镜片、石英坩埚、光导纤维【多维思考】1．SiO2既能与NaOH反应又能与HF反应，SiO2是两性氧化物吗？为什么？提示：不是，因为

8、SiO2与氢氟酸反应生成的不是盐。2．指出3C＋SiO2SiC＋2CO↑中的氧化