高考化学总复习 4.1碳和硅 无机非金属材料课件.ppt

1、第四章非金属及其化合物,第一节碳和硅无机非金属材料,考纲要求 1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。,一、碳、硅单质的主要性质与用途 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 。硅在地壳中的含量占第二位。,考点一碳、硅的单质及其氧化物,化合态,2碳、硅单质的物理性质和用途,3碳的化学性质还原性 (1)与O2反应(点燃或加热)： O2不足时生成 ， O2足量时生成 。 (2)写出下列反应的化学方程式：,CO,CO2,4硅的化学性质还原性,二、碳、

2、硅的氧化物 1一氧化碳 (1)物理性质： 色气体， 毒， 溶于水。 (2)化学性质：,无,剧,难,淡蓝,2二氧化碳和二氧化硅 (1)结构：CO2由分子组成；SiO2是空间网状结构，不存在单个分子。 (2)物理性质： 熔、沸点： 的熔、沸点高。 溶解性：CO2可溶于水，SiO2_溶于水。 (3)化学性质：,SiO2,不,(4)主要用途： CO2：制饮料、碳酸盐、干冰用作制冷剂。 SiO2：光导纤维、制光学仪器、电子部件、水晶可制作饰品。,1SiO2既能与NaOH反应，又能与氢氟酸反应，它是否是两性氧化物？ 提示：SiO2是酸性氧化物，与HF反应是它的特性，与其他酸均不反应。,答案：(1)(2)(

3、3)(4)(5),碳、硅的性质,答案：C,答案：C,3下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是() ACO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐 BCO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸 CCO2是酸性氧化性，SiO2是两性氧化物 DCO2和SiO2都是由相应的分子组成的 答案：A,CO2、SiO2的性质,4(2014年铜州四校联考)将过量的CO2分别通入CaCl2溶液、Na2SiO3溶液、Ca(OH)2溶液、饱和Na2CO3溶液、NaAlO2溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是() AB C D 答案：B,5玻璃的主要成分是SiO2，以下物质必须贮存在带有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是_。 KOH溶液

4、饱和Na2CO3溶液(碱性溶液)盐酸水玻璃(Na2SiO3的水溶液)氢氟酸HNO3 答案：,6长距离联网所使用的传输速度快、信息量大的线路，其材料的主要化学成分为_，该材料的名称是_。这种材料被埋在地下时，如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因：_ _。,7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(),CO2与盐或碱溶液反应的规律,解析：CO2通入饱和Na2CO3溶液生成NaHCO3晶体析出，正确；B项，CO2Na2SiO3H2O=Na2CO3H2SiO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HCl

5、O，溶液变浑浊后加入品红溶液，品红溶液被HClO氧化褪色；D项，通入CO2少量时发生反应：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH溶液，则：2NaOHCa(HCO3)2=CaCO3Na2CO32H2O，溶液又变浑浊。 答案：B,答案：B,CO2与碱反应产物的定量判断 CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。 以CO2与NaOH溶液反

6、应为例： CO22NaOH=Na2CO3H2O CO2NaOH=NaHCO3 当n(OH)n(CO2)的值不同时产物如下：,一、硅酸、硅酸盐 1硅酸 (1)溶解性：溶解度很小。 (2)化学性质：,考点二硅酸及硅酸盐,(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得： Na2SiO32HCl=H2SiO32NaCl。 (4)用途：硅酸用于制硅胶，硅胶可用作 的载体和干燥剂。,催化剂,2硅酸盐 (1)硅酸盐：是由 和 组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称 是制备硅胶和木材_剂等的原料。 (3)硅酸盐组成的表示： 通常用金属氧化物和二氧化硅的组合形式表示硅酸盐的组成，

7、表示的顺序是：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水，化合价低的金属氧化物放在前面。例如，硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为_。,硅、氧,金属,水玻璃,防火,K2OAl2O36SiO2,二、无机非金属材料 1硅酸盐材料 2.特殊功能的含硅物质 (1)碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。 (2)含硅元素4%的硅钢具有 性。 (3)硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。 3新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷、C60等。,导磁,2判断正误，正确的画“”，错误的画“” (1)水晶、玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐。() (2)水晶可

8、制太阳能电池。() (3)陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品。() (4)合成纤维和光导纤维都是有机高分子材料。() (5)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料。() 答案：(1)(2)(3)(4)(5),硅酸盐的结构和性质,答案：D,2青石棉是一种致癌物质，是鹿特丹公约中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是() A青石棉是一种硅酸盐材料 B青石棉中含有一定量的石英晶体 C青石棉的化学组成可表示为： Na2O3FeOFe2O38SiO2H2O D1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原

9、答案：B,3(2013年高考上海卷)硅与铝同周期。SiO2是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2OCaO6SiO2。盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成黏性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式为_。 长石是铝硅酸盐，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为_。 解析：由钠长石的化学式NaAlSi3O8可知钙长石的化学式符合CaAlxSiyO8，由“氧原子物质的量分数相同”可知xy4，依据化合价代数和为0，可知23x4y16，求解即可。 答案：SiO22NaOH=Na2SiO3H2OC

10、aAl2Si2O8,4下列哪些材料是新型无机非金属材料() 氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化铝陶瓷氮化钛陶瓷硅化硼陶瓷二硅化铜陶瓷 A仅 B仅 C仅 D全部都是 答案：D,无机非金属材料,5下列有关玻璃的说法不正确的是() A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 B玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙 D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起 答案：B,6(2014年皖南八校一联)用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：,下列有关说法中不正确的是() A制取粗硅时生成的气体产物为CO B生产铝

11、、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应 C黄铜矿冶炼铜时，SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料 D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 解析：生产玻璃不涉及氧化还原反应。 答案：B,酸性和非金属性强弱的探究 已知酸性：,根据“强酸制弱酸”原理知： (2)Na2SiO3溶液： CO2不足：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3； CO2过量： Na2SiO32H2O2CO2=2NaHCO3H2SiO3。 两种情况均生成白色胶状沉淀。,(3)NaAlO2溶液： CO2不足： 2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3 CO2过量：NaAlO2

12、2H2OCO2=Al(OH)3NaHCO3 两种情况均生成白色胶状沉淀。 (4)ONa溶液： 无论CO2多少只发生： ONaH2OCO2OHNaHCO3。 (5)漂白粉溶液： CO2少量：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO； CO2过量：Ca(ClO)22CO22H2O=Ca(HCO3)22HClO。,典例(1)将盐酸滴入Na2CO3固体中剧烈反应，产生的气体通入Na2SiO3溶液中，产生_，证明酸性强弱顺序为 _， 反应的化学方程式为_ _。,答案(1)白色胶状沉淀HClH2CO3H2SiO3 Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3 (2)不能。非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，因HCl不是最高价含氧酸，故不能证明非金属性ClC，但可以证明非金属性CSi (3)不能。 因碳在此反应失电子化合价升高，不表现非金属性,即时训练(2014年三门峡质检)将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的