人教版高一化学单元复习教学设计——碳族元素 无机非金属材料01

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1、碳族元素的复习[学习误区]　　近几年来，高考化学试题中多次考查碳族元素中金刚石、石墨、干冰、晶体硅、晶体二氧化硅的结构。在学习过程中，要通过书本中给出的平面结构，构建三维立体结构。同时，近几年来较注重考查碳的化合物的性质，在学习过程中要联系生产、生活实际。[知识点拨]1．在本单元学习中，要用元素周期律知识，通过元素非金属性、金属性的递变规律，学习碳族元素性质。2．要注意区分元素的金属性和金属活动性的区别。元素的金属性和金属活动性有本质区别，它们之间无必然联系。如：从元素周期表的位置看，铅的金属性比锡强，但从金属活动性看

2、，锡比铅强。3．碳族元素的常见化合价为+2和+4价，一般高价比低价稳定，但铅的低价（+2）比高价（+4）稳定。4．硅在常温下稳定，但能与氢氟酸和热碱反应。Si+4HF=SiF4↑+2H2↑；Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑硅的这种特性在各级考试中经常出现。5．金刚石、晶体硅、晶体SiO2均属于原子晶体。其中，前两种的C、Si原子分别是周围四个C、Si原子的四面体中心，后者的Si原子是周围四个O原子的四面体中心。6．硅酸盐结构复杂，习惯上用氧化物表示。结构上，Si原子是Si、O四面体的中心。7．硅酸盐工

3、业中的普通玻璃其成分可写作Na2O·CaO·6SiO2。[典型例题]例1正长石的化学式为KAlSi3Ox，请确定x值，并把正长石写成氧化物的形式。分析：x值可用化合价的代数和等于零确定：在硅酸盐-正长石中，钾为+1、铝为+3、硅为+4、氧为-2价:写成氧化物时，要特别注意元素守恒，即写成氧化物前后各种元素的原子数相等。解答：(+1)+(+3)+3×(+4)+x×(-2)=0，解得：x=8。氧化物形式是：　　2KAlSi3O8→K2O·Al2O3·6SiO2。3例2下图是课本中给出的石英晶体平面示意图，它实际上是以硅原子

4、为中心的正四面体形的立体网状结构，问最小的一个环上共有多少个原子？分析：此题关键是将石英的平面图形构建成立体图形。可由此联想金刚石的立体网状结构中最小的一个环为椅式六元环或，将金刚石中的碳原子换成硅原子即为晶体硅的结构。解答：根据石英的平面示意图知：每两个硅原子之间有一个氧原子，将"分析"中的六元环　　　中按此规律插入氧原子得。因此，最小的一个环上共有12个原子。例3在氮化硅中添加氧化铝，用氧原子取代一部分氮，用铝原子取代一部分硅，通过常压烧结即成为新一代无机非金属材料叫氧氮化硅铝，即赛伦（Sialon），化学通式为：

5、Si6-XAlXOXNy（x：2～4）。则(1)判断赛伦属于________晶体类型，并且有_______________等特性（至少写出三种）。(2)化学通式里y值为____________（用含x的表达式或某一具体数值表示）。分析：本题考查无机新材料的一些性质，好像书本中没有讲。但只要知道Si3N4为原子晶体，并联想到原子晶体的性质即可得到答案。解答：(1)Si3N4为原子晶体，由于O2-与N3-、Si4+与Al3+半径大小相近，，用氧原子取代一部分氮，用铝原子取代一部分硅后，晶体类型不发生变化，因此赛伦为原子晶体

6、。原子晶体具有耐高温、热稳定性好、高强度、超硬度，耐磨损、搞腐蚀等特性。　(2)由元素化合价代数和等于零知：(6-x)×(+4)+x×(+3)+x×(-2)+y×(-3)=0，解得：y=8-x[知识过关]1．石墨是一种层状晶体结构,每一层由无数个正六边形构成，则平均每个正六边形所占有的碳原子个数是:　　A、6　　　　B、4　　　　C、3　　　　D、232．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上由粗硅制高纯度硅常通过以下反应实现：(1)Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)+381kJ(2)SiHCl3+

7、H2Si+3HCl关于上述条件下的两个反应的叙述中不正确的是：　　A、两个反应都是置换反应　　　　B、反应(2)是放热反应　　C、上述反应是可逆反应　　　　　D、两个反应都是氧化-还原反应3．现代海战中为了进行隐蔽，常喷放SiCl4和液氨，形成很浓的烟雾。写出反应方程式。4．在含有35．8gNa2CO3和NaHCO3溶液加入1mol/L盐酸700mL，反应完全后可以生成8．96LCO2(标况)。问:(1)其中________过剩；(2)溶液中Na2CO3有_________g；(3)若在上述溶液中加入1mol/L盐酸4

8、50mL，反应完全后，在标况下可生成CO2___________L。5．正硅酸根离子和多硅酸根离子结构如图所示（图中O表示氧原子，表示"Si-O”）。表示SiO44-；表示Si2O76-；若有多硅酸根中硅原子数为n，则离子符号是什么？参考答案：1．D；　　　　　2．BC；　　　3．SiCl4+4H22O=H4SiO4+4HCl；N