碳、硅及无机非金属材料

1、地球与地图,栏目索引,考点一 应用广泛的 非金属单质碳、硅,考点二 碳、硅的氧化物,考点三 硅酸、硅酸盐 及无机非金属材料,课堂小结 真题巧妙发掘,考点一应用广泛的非金属单质碳、硅,2碳、硅单质的物理性质和用途(用短线连接),【知识梳理】,1碳、硅元素在自然界中的存在形态 (1)碳：既有游离态又有化合态。 (2)硅：只有化合态。硅在地壳中的含量占第二位。,【问题探究】,2.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？ 3.用化学方程式表示工业上获取纯硅的过程。,可以，硅位于金属和非金属的分界线附近，性质上由金属性逐渐过渡到非金属性，即有金属的性质又有非金属的性质。,题组一硅单质的性

2、质及应用,1在浓硝酸 水 浓硫酸 氢氟酸 氢氧化钠溶液中，能与单质硅起化学反应的是 () A B C D,解析：Si与水、浓H2SO4、浓HNO3均不发生反应，但Si能与氢氟酸、NaOH溶液反应放出H2。,C,2硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。下列有关说法中正确的是() A硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅 B硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料 C存放NaOH溶液的试剂瓶应用细口玻璃瓶并配磨口玻璃塞 D硅是一种良好的半导体材料，所以是制造光导纤维的基本原料,解析：

3、硅在自然界中全部以化合物的形式存在，石英、水 晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，A不正确；C不正确，应该用橡皮塞；D不正确，制造光导纤维的是二氧化硅。,B,题组二硅的工业制法,B,(1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为 _。 (2)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出反应的化学方程式_； H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_。,SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2,氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3,考点二 碳、硅的氧化物,【知识梳理】,栏目导引,(3)主要用途 CO2

4、：化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。 SiO2：制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维,B,D,C,E,A,3有人认为SiO2既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？,【提示】 该看法是错误的。SiO2和碱溶液反应体现了SiO2为酸性氧化物的性质，但SiO2与氢氟酸反应时并没有生成盐，另外其他酸难与SiO2反应，故SiO2不具备两性氧化物的性质，不属于两性氧化物。,题组一对比掌握CO2、SiO2的结构、性质和用途,1下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是() A都是共价化合物 BSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨

5、 C都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应,解析：SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误。,C,解析：选项A、D的反应在高温下均生成了气体，使平衡正移，致使反应能顺利进行，但不能说明C、Si的还原性强弱，也不能说明H2SiO3与H2CO3酸性的强弱，故错误；,【解析】NaOH能与玻璃成分中的SiO2反应生成Na2SiO3而使瓶塞粘在一起。 由SiO2制取H2SiO3的过程为：,C,C,D,B,E,A,题组二CO2与盐或碱溶液反应的规律,4用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(),B,A11 B12 C21 D13,B,考点三硅酸、硅

6、酸盐及无机非金属材料,【知识梳理】,2硅酸盐 (1)由硅、氧和金属元素组成化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 (2)硅酸钠 Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3 硅酸钠水溶液俗称水玻璃，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。 (3)硅酸盐组成的表示 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Na2OSiO2 钾长石(KAlSi3O8)可表示为K2OAl2O36SiO2。,3无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料,(2)新型无机非金属材料 如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷、光导纤维等。,栏目导引,栏目导引,2.

7、(1)探究由SiO2制取H2SiO3的最佳方案(用流程图表示)。 (2)实验室里熔融NaOH固体时，能否选用瓷坩埚？为什么？ (3)想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质_。(填代码) 光导纤维有机陶瓷人造纤维砖瓦,不能，因为陶瓷中含有SiO2，会与NaOH反应生成溶于水的Na2SiO3。,题组一硅酸、硅酸盐,D,解析：CO2与水玻璃反应生成Na2CO3和H2SiO3，在高温条件下H2SiO3变为SiO2，Na2CO3与SiO2又反应生成Na2SiO3和CO2，所以最后得到的固体物质是Na2SiO3，故A项正确。,A,栏目导引,题组二无机非金属

8、材料,3. 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 () 硅是非金属元素，但硅单质能导电水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A B C D,C,4氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮气在1 300 时反应获得。 (1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。 A制汽轮机叶片 B制有色玻璃 C制永久性模具 D制陶瓷发动机 (2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。 (3)现用SiCl4和N2(在H2气氛下)，

9、加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_。,ACD,Si3N412HF=3SiF44NH3 (或Si3N416HF=3SiF44NH4F),SiO2 C,焦炭能与空气中的氧气发生反应,栏目导引,(3)粗硅与Cl2加热到460 时发生反应，写出该反应的化学方程式_。 (4)在1 100 时，SiCl4被H2还原的化学方程式为_。 (5)如何通过实验除去SiO2中混有少量的CaCO3杂质？ (6)石英既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，它是两性氧化物吗？试分别写出它与NaOH溶液、氢氟酸发生反应的化学方程式。,加入盐酸后过滤,不是SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,SiO24HF=SiF42H2O,(7)