2021高考化学一轮复习第四章非金属元素及其重要化合物第13讲碳硅及其重要化合物学案202103122119.doc

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1、标准第四章　非金属元素及其重要化合物[考试要求]　1.了解常见非金属元素C、Si、Cl、S、N的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.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。第13讲　碳、硅及其重要化合物一、碳、硅单质1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途2．碳和硅的化学性质-11-/11标准3．硅的工业制法及提纯反应①：SiO2＋CSi＋2CO↑。反应②：Si＋2Cl2SiCl4。反应③：SiCl4＋2H2Si＋4HCl。二、碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性质无色气体，有毒，难溶

2、于水。(2)化学性质①燃烧：-11-/11标准2CO＋O22CO2，淡蓝色火焰(空气中燃烧)。②还原Fe2O3：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(冶炼金属)。2．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间网状结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，可溶于水三、硅酸、硅酸盐、无机非金属材料1．硅酸(H2SiO3)-11-/11标准2．硅酸盐(1)硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸盐组成

3、的表示方法通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。(3)硅酸钠①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。②与酸性较硅酸强的酸反应与CO2水溶液反应的化学方程式Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料①三种硅酸盐工业生产的比较-11-/11标准②主要用途：

4、陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也广泛应用于生活中。(2)新型无机非金属材料①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。③压电陶瓷：具有压电效应。1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)硅在自然界中以游离态和化合态的形式存在。(×)错因：硅在自然界中只以化合态的形式存在。(2)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。(×)错因：晶体硅不是因为其熔点高、硬度大而作半导体材料，是因为其导电性介于导体和绝

5、缘体之间。(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(×)错因：Si不能用于制造光导纤维。(4)向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。(×)错因：CaCl2与CO2不反应，通入CO2无明显现象。(5)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱，不溶于任何酸。(×)-11-/11标准错因：SiO2可溶于氢氟酸。(6)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。(×)错因：酸雨的pH<5.6，而饱和H2CO3的pH＝5.6。故CO2不会形成酸雨。(7)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。(×)错因：水玻

6、璃是Na2SiO3的水溶液，硅酸钠俗称泡花碱，属于盐。2．教材改编题(据人教必修一P81T10)下列关于碳、硅及其化合物的叙述正确的是(　　)A．碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在B．二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似C．二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成相应的盐D．高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料答案　C解析　自然界中有游离态的碳存在，如金刚石；通常状况下，CO2为气态，SiO2为固态；用于制半导体材料的是高纯度的晶体硅。考点　碳、硅单质及其氧化物[解析]　Si与O2反应生

7、成SiO2，SiO2不与H2O反应，“氧化物酸或碱”不能实现，A项错误；b→c，c→a均不能通过一步反应实现，B项错误；二氧化碳和二氧化硅都属于酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应生成盐和水，C项正确；硅酸盐可以用盐的形式或二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，D项错误。-11-/11标准[答案]　C熟记硅及其化合物的特殊性质物质一般规律硅及其化合物的特性Si硅还原性强于碳2C＋SiO2Si＋2CO↑非金属单质与强碱溶液反应一般不产生H2硅可与强碱溶

8、液反应产生H2非金属单质一般不与非氧化性酸反应Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑非金属单质一般为绝缘体硅为半导体SiO2酸性氧化物一般与水反应生成相应酸SiO2不溶于水，也不与水反应酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律，H2CO3酸性大于H2SiO