（新课标）高考化学总复习第4章第一节碳、硅及其化合物讲义

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1、第一节　碳、硅及其化合物[高考备考指南]考纲定位1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。3.以上各部分知识的综合应用。核心素养1.变化观念——分析碳、硅及其化合物的化学反应，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。2.实验探究——发现或提出对碳、硅及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。3.社会责任——关注与碳、硅有关的热点问题(如光导纤维、硅电池、半导体材料)，具有可持续发展的意识；赞赏

2、碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。　碳、硅的单质(对应复习讲义第37页)1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途碳硅存在形式游离态和化合态化合态单质的结构金刚石：立体网状结构；石墨：层状结构；C60：足球形分子晶体硅：与金刚石类似的立体网状结构物理性质金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳、硅单质的化学性质——一般表现还原性反应反应与强氧化性酸反应浓硫酸：C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋C

3、O2↑＋2H2O浓硝酸：C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O硅Si＋O2SiO2Si＋2F2SiF4Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑(类似Al性质)3．SiO2制粗硅、提纯硅的一般过程SiO2Si(粗)SiCl4Si　(1)硅的性质不活泼，故自然界中存在游离态的硅元素。(　　)(2)金刚石、石墨、C60为碳的三种同素异形体。(　　)(3)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。(　　)(4)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(　　)(5)非金属性：C>Si，则热稳定性：CH4>Si

4、H4。(　　)(6)Si为非金属，与酸不能反应。(　　)[提示]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×1．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是(　　)A．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界中硅元素的储量丰富，并存在大量的单质硅D　[硅是一种亲氧元素，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。]2．(教材改编题)单晶硅是制作电子集成电路的基础材料，对硅的纯度要求很高。用化学

5、方法可制得高纯度硅，其化学方程式为①SiO2＋2CSi＋2CO↑②Si＋2Cl2SiCl4③SiCl4＋2H2Si＋4HCl。下列对上述三个反应的叙述不正确的是(　　)A．①③为置换反应B．②为化合反应C．①②③均为氧化还原反应D．三个反应的反应物中硅元素均被还原D　[反应①③为置换反应，反应②为化合反应，三个反应均有元素化合价变化，均属于氧化还原反应，其中反应①和③中硅元素被还原，反应②中硅元素被氧化。]Si单质特性理解误区(1)Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。(2)非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si与碱液

6、作用却放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。(4)非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。　碳、硅的氧化物(对应复习讲义第38页)1．一氧化碳的性质及应用(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是：与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。(2)化学性质及应用(写出有关化学方程式)①可燃性：2CO＋O22CO2，可作燃料。②还原性：CO还原Fe2O3的反应为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，可用于冶炼金属。2．CO2与S

7、iO2性质的比较(1)共性均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与NaOH溶液(足量)反应的离子方程式：CO2＋2OH－===CO＋H2O、SiO2＋2OH－===SiO＋H2O；二者与CaO反应的化学方程式：CO2＋CaOCaCO3、SiO2＋CaOCaSiO3。(2)差异性①SiO2与氢氟酸反应的化学方程式：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。②SiO2与Na2CO3、CaCO3的反应——工业制玻璃SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑。③CO2与H2O反应的方程式：CO2＋H2O

8、H2CO3。④SiO2为