届高三化学一轮复习课件第章非金属及其化合物第一讲无机非金属材料的主角-硅

第一讲无机非金属材料的主角——硅1．了解C、Si的单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解C、Si的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的单质及其重要化合物的性质及应用。1．关于硅单质及其化合物的实验探究。2．有关硅单质及其化合物的物质推断。3．硅的单质和化合物的综合利用及有关工艺流程。一、碳和硅1．C、Si单质的存在形态、物理性质

(1)碳在自然界既有

态又有

态。碳的同素异形体有

、

、无定形碳、

等。

(2)硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧，全部以

态存在，是一种亲

元素，单质硅有

和

两种。游离化合金刚石石墨C60化合氧晶体无定形不

还原

F2

氢氟酸

强碱

Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑

3．工业制法4．用途：①作为半导体材料；②生产硅合金；③制造太阳能电池。

硅可用作半导体材料，是否可用于解释元素周期性变化的规律？提示可以，硅位于金属和非金属的分界线附近，性质上由金属逐渐过渡到非金属，即有金属的性质又有非金属的性质。二、二氧化硅和二氧化碳物质二氧化硅二氧化碳结构

结构，不存在单个分子存在单个CO2分子，其结构为直线型主要物理性质硬度

，熔、沸点

，常温下为

体，不溶于水熔、沸点

，常温下为气体，微溶于水空间立体网状大固低高SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

玻璃

CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3

SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑

Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3

Na2O＋CO2===Na2CO3

盛放碱液的试剂瓶，为什么不能用玻璃塞？ 提示玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料1．硅酸

(1)物理性质：固体

溶于水。

(2)化学性质 ①弱酸性，酸性比碳酸

，硅酸

(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。不不能弱H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O

干燥剂

2．硅酸盐

(1)性质特征：化学性质稳定，熔点

，大都难溶于水(Na2SiO3等例外)。

(2)组成的表示：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

，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为：

。

(3)硅酸钠(Na2SiO3) ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称

，有黏性，水溶液显碱性。较高Na2O·SiO2CaO·3MgO·4SiO2水玻璃②它能号与酸滥性比羽硅酸音强的浓酸反雕应，侦化学塞方程页式分醋别为与盐符酸反骨应：。与CO2水溶禾液反裳应：。③用沸途：娃黏合怖剂(矿物挺胶)，耐潜火阻毯燃材洗料。Na2Si轻O3＋2H炎Cl肥==御=2钩Na丘Cl＋H2Si盏O3↓Na2Si殖O3＋CO2＋H2O=吸==多H2Si以O3↓＋Na2CO33.传统光无机愚非金艘属材惜料玻璃水泥陶瓷主要原料

黏土设备玻璃熔炉水泥回转窑陶瓷窑生产过程中的主要变化复杂的物理、化学变化复杂的物理、化学变化主要成分

纯碱萌、石低灰石去、石数英石灰液石、跑黏土Na2Si灰O3，Ca黄Si及O3，Si严O23C自aO·Si嫩O2,2C袭aO·Si雨O2,3C固aO·Al2O34.新型益无机棚非金串属材束料(1卵)陶瓷秀：如号氮化咏硅陶杯瓷具芹有较估高的迷硬度堤和耐蛮磨性山、较弟强的卖抗化剃学浸押蚀性打和电释绝缘狸性等知。(2杆)陶瓷猛：对就机体哪无排至异反徐应，询不会指引起伴代谢谷作用裁异常挠。(3杰)压电扩陶瓷砍：具殖有效应姐。高温障结构生物压电提示不能肢。强沟酸制站弱酸绩的规笨律：棚强酸嘉＋弱推酸盐==与=强酸泻盐＋美弱酸流，仅疫适用般于常遭温下钩水溶个液中临进行誉的反蜂应，久而该询反应乐是在顶高温哨且干蠢态下贝进行泽，只漂能从筛化学俩平衡疤移动牌角度俘去解藏释反洗应发命生的梦原因仁，因CO2为气艇体，披能及柄时离旬开反位应体研系，跃使化桶学反眯应得珍以向永右进停行。3．氧化警物的征反应羞规律镰反常一般愧情况匙，碱亩性氧唉化物安＋酸―→盐＋阀水，Si口O2是酸渐性氧出化物握却能森与氢教氟酸眼反应喉：Si亮O2＋4H婆F=盟==墓Si叙F4↑＋2H2O(极Si毛F4不属傅于盐)。五种丘溶液通入尝过量CO2后溶尖液仍敢浑浊水，符赵合条剥件的拆五种够溶液慕是：①Na2Si些O3溶液育；②Na负Al咳O2溶液旗；③ON拥a溶液膜；④饱和酸的Na2CO3溶液楼；⑤饱和Na近Cl的氨临溶液(侯氏唱制碱剂原理)。一种轨技巧硅酸鸦盐改漏写成坐氧化物形肚式的收方法借技巧氧化护物的堂顺序量：活赏泼金准属氧誉化物→较活挡泼金赤属氧区化物→二氧将化硅→水。氧化匪物前宿系数稳配置那原则及：除勇氧元务素外建，其榜他元驰素按粗配置扑前后很原子上个数其守恒泥原则奖配置红系数嫌。注意膜事项愈：①氧化泽物之坝间以“·”隔开繁；②系数驼配置搜出现依分数缝应化尝为整鉴数。我的夕体会硅的切性质绝内容候不是轿很多芳，只音要注交意几询点：藏一是适注意衡硅、肥二氧纷化硅竟的用侮途，可二是录注意历硅、抓二氧物化硅致的几显个特妨殊的隶性质兽及作故用，艘如Si搅O2能与椅氢氟盏酸反滋应但针不能慰与水裙反应杜直接服制硅立酸、寒盛碱蛋的试梦剂瓶辈不能彼用玻筋璃塞漏子，用三是型注意别硅酸镰盐氧殊化物棉的写培法。我的魔警示CO2、SO2、Si谢O2均为瞧酸性帜氧化补物，勺但Si伐O2不能的与水凤直接帮化合宴生成H2Si缠O3；Si受O2先转晕化为读硅酸秤盐，话才能遥进一类步转付化为箱硅酸色。Si标O2＋2N颜aO甚H=递==己Na2Si塑O3＋H2O，Na2Si稿O3＋2H禽Cl舟==熔=H2Si省O3↓＋2N窃aC塞l。问题繁征解有人支认为Si震O2既能款与某量些酸盗反应养又能冈与碱剖反应宁，所执以认配为它宣是一港种两倡性氧张化物汪，你岁同意慎这种胆看法春吗？提示不同虑意，务因为Si鹅O2只与HF反应摘，这傅是Si斩O2的特茅性，离与其垦他的损酸不堤反应饿，所捕以Si获O2是一裳种酸嗽性氧包化物获。必考往点25碳、暑硅及隆其化册合物横的“特殊榨性”1．一忆般情涂况下灯，非贵金属拐元素滔单质蜘熔、累沸点砍低，柱硬度嘱小，嫩但晶喇体硅尽、金糊刚石历熔、担沸点贡高，抹硬度撤大，辜其中场金刚愧石为凤自然谱界中册硬度尸最大饲的物蹦质。2．一燥般情型况下督，非疑金属苏单质阶为绝杰缘体桶，但疑硅为懒半导恶体，辆石墨苹为电箭的良拥导体迁。C．二挑氧化废硅既帽溶于坊氢氧絮化钠繁溶液垫又溶招于氢践氟酸发，所务以二歇氧化硅狡是两卡性氧陈化物D．二贺氧化铃硅和伯二氧向化碳邮都是验酸性扮氧化床物，易但二猫氧化域硅不甚能与水熄反应赞生成溜硅酸解析强酸勾制弱娃酸的培反应龙规律补适用度于在戒溶液尺中的叛反应拼，而腹该反丧应是氧在高熔温干部态下知进行哪的，帝不能慌根据竭该规躬律判百断。英事实衔上碳寺酸酸始性比勉硅酸闪强，介故A项错咽误；CO2和Si伙O2属不偿同类见型晶灰体，宜在物乡丰理性翅质方兴面有扣很大求差异贞，故B项错蹈误；Si箭O2能与胀氢氟席酸反陪应，霞是Si哈O2的特售性，修并不舅能说葬明它华具有集碱性狮，故C项错哲误；Si集O2虽属朵于酸涨性氧巴化物阴，但开不能搬直接漆与H2O反应鲜生成H2Si绒O3，D项正宗确。答案D物质番的性坝质不毛仅取钓决于域物质牲的组贱成，颤还取旦决于形物质价的结终构，Si与C都处偷于ⅣA族且坝二者隔相邻浓，性龄质相端似，史但其枯氧化惠物的琴某些部性质蚁相差依很大识。其娃原因玩是CO2为独述立的未小分亿子，爹分子示之间眠的作塔用很纳小；煎而Si疑O2中不蛛存在葛这样唐的单昨个分睛子，爬是靠排共价岛键形婆成的根空间寇立体架网状弯结构铜，其炎硬度诊很大戏，熔少沸点绳很高引。解析通常伪用氢躁氟酸哨来刻税蚀玻策璃，圈与之浅对应而的反蚀应是③，因盲此a判断滴错误本，③中反信应表公现的苹是Si烧O2的特口性，c判断耗也错丛；反泽应②是一炕个置想换反白应，冰其中立二氧秩化硅垃被还挡原，评表现捎出氧膊化性毁，b判断户正确下；反垒应④是一摸个复机分解旧反应裳，用馅难挥舌发的净二氧甘化硅辛制取牛易挥哄发的围二氧膛化碳控，d判断资正确溪；反贼应⑤中硅渐的化尿合价丸和氧揉的化致合价擦都没射有改糕变，虫因此庙二氧享化硅萍没有花参加预氧化膏还原快反应尤，e判断神也正椒确；层所以披选项B正确淘。答案B必考葬点26硅酸摘盐及乳无机腿非金那属材倒料1．硅酸阔盐的恢表示宿方法硅酸载盐的络种类肾很多美，结系构复浇杂，栗其组贯成的映表示均方法肾有两击种：(1削)盐化烈学式酒法如：英硅酸水钠Na2Si言O3，硅繁酸钙Ca乱Si铅O3等。侮此法族一般舅用于粱表示如组成宰较简泊单的喷硅酸锡盐。(2罢)氧化矩物法如：蛾黏土遗：Al2O3·2S阀iO2·2H2O石棉里：Ca伴O·2M捉gO·4S调iO2云母棚：K2O·3A史l2O3·6S邻iO2·2H2O滑石萌：3M吩gO·4S核iO2·H2O钾长堂石：K2O·Al2O3·6S吐iO22．无机寺非金笼属材振料分咽类【典例2】下列驼关于娇无机宝非金愚属材重料的醉说法沿中不遥正确隔的是()。A．传愧统无基机非米金属轮材料响是指锈玻璃猛、水慨泥、昏陶瓷虏等硅驴酸盐聪材料B．新西型无绿机非干金属捞材料觉克服筐了传脱统无怠机非无金属啊材料竹的许今多缺船点C．高滨温结乱构材延料具蚁有耐乞高温遭、耐盯酸碱境腐蚀会、硬辫度大准、耐枯磨损垮、密御度小肿等优阔点D．传槽统无装机非记金属俘材料价和新亲型无凯机非省金属隔材料枪的主伏要成取分都堪是硅旷酸盐解析无机贤非金环属材地料分税为传哈统无拣机非经金属旨材料序和新秩型无互机非辜金属司材料铲两大润类。丈传统稍无机侍非金涛属材拿料是恰指我趁们常替说的测硅酸方盐材牲料，终包括震玻璃腰、水谣泥、屠砖瓦怖、陶卵瓷等调；新筹型无鹊机非辩金属歇材料驱是指险一些阿新型蛋的具跌有特踏殊结逐构和重特殊行功能务的非截硅酸台盐型显材料告。新质型无睬机非寺金属桥材料说与传夏统无婚机非翼金属愁材料虽相比冶，具帮有许摇多优倘良性胞能，赴如耐馋高温晶、耐艺磨损端、耐示酸碱鸟腐蚀抱、具葱有压遵电效锅应、演具有绒生物幸功能茅等。答案D无机嘱非金换属材械料在趋生活规和高社科技芬的发寺展中雷起着碧重要蛛作用各，其陷应用恰点较为多，沃在以样后的徒高考鉴中将帆会有布所体距现。泰考查倍时除则选择谨题某笨一选骄项外短，还斩可能洁出现瘦在以眯矿物距资源灭开发永和利膏用的诊综合壮试题孝中。毙在解讯答有杂关无慕机非栋金属脉材料舟试题依时首遍先要候认真狮阅读菊题目县、充并分挖杠掘信吼息、及了解龙无机值非金泥属材莫料的袖类别驳、成帝分、所性质感和功点能，熟然后耍针对熊问题贤逐一快解决革。【应用2】(2撞01术3·广东任四校胜联考)材料苗与化僻学密索切相缓关，骂表中滤对应从关系妻错误什的是()。解析A项中窄金刚腐石是钥碳的练一种遍单质压。答案A材料主要化学成分A刚玉、金刚石三氧化二铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅从20口13年高笨考理消综化撤学卷痰常见钞错误阻分析失，学甘生答谋题不晨规范撞主要牢表现仪在以疗下方屡面：(1墨)书写四不规读范；(2揉)化学惭方程将式没劣配平津或漏姿掉生焰成物贡或抄处错；(3刃)错别辩字多挑；(4周)字符崇书写荐潦草垃难以颜辨认立；(5盐)书写烧有机乐结构邮简式落多氢牵或少马氢。出现址以上敲情况妨并非模说明处考生腊化学额基础间知识毕欠缺哭，而兄是平矩时没龄有养掘成良蝴好的秃习惯吗。因而此，纺同学掠们有系必要诞培养赚自己轰严谨病的学桐习态竟度，土养成扶良好稀的书若写习壳惯，额减少足因非珍智力伙因素慢而丢想分。试卷缩慧采样(9分)获取强知识挽和信躺息是芝现代择人不轰可缺供少的付素质乘，信凉息产茎业的爽飞速截发展个离不乖开材允料科磨学的卖推动列。当场莫指导审题乱指导(1纱)根据射二氧顷化硅镇的主拴要用立途进昨行判奥断。(2荣)方法浴一生约产单塞晶硅胁的过拜程看原，由趋碳还凡原得质到的石是粗室硅，汗还要翁进行专除杂产处理控，杂葵质为画二氧合化硅骨和炭侧等。控杂质源如果亚不易龄除去柱，则猫可以诞考虑荐将所盆需物奖质从牌混合蛾物中季进行奥分离笑出来吴。(3蛙)根据裕信息蛛先判夕断反摸应物驴与产厚物的溪种类像，再吗进行絮书写汉化学甲方程董式。失分叙提示1．对硅久和二帖氧化躬硅的捉用途请混淆江。2．叙描述问排题不先全面越。3．化郊学方烂程式凝书写露不全萝面。Ho菜ld住考火向名师举揭秘随着驼新能模源，迫新材昏料，歇新工顶艺的久发展饶应用乒，硅观及其疲化合相物的国性质刊和应包用有翻逐渐惨增多纤的趋设势。党高考石将对配硅及仗其化赌合物叮的性怎质和刊有关箩实验现进行桶重点笨考查砍，以耐选择需题为脚基础凉题型撑，以缝化工恨综合嫌应用意题为煮提高皆题型样，预滤计20等14年将材有多序种考剃查方号式出迅现。考向1硅及其化合物的性质5年10考考向2无机非金属材料5年4考角度1.硅单召质的炊性质交和用的途的沈判断1．判润断正税误(1听)单晶伏硅是箱将太抢阳能世转变情为电遵能的氧常用殖材料(√)(2孟01傍2·新课率标，8B兽)(2疤)单质扔硅常佩用作苍半导糊体材忙料和疮光导晚纤维(×)(2岛01障1·山东小理综候，10匙B)(3叫)高纯岁度的誓硅单腔质广伏泛用嘱于制悲作光留导纤子维(×)(20予09·广东贿理基霸，22)(4鞠)单晶板硅常凯用于狠制造伴光导砌纤维(×)(20死09·四川亏理综舱，6D)(5耗)硅是尊构成然一些雀岩石贪和矿僻物的盏基本野元素(√)(20立09·广东斥理基串，22)角度2.忠Si手O2性质当及用赔途2．判筋断正初误(1陵)S修iO2与酸练、碱蛛均不授