2014《名师伴你行》系列高考化学（人教）一轮复习配套学案部分：硅及其化合物（36张ppt）.ppt

1、学案11 硅及其化合物判断下列说法的正确与否，在正确的后面画“”，在错误的后面画“”。1.金刚石、石墨和C60互为同分异构体()2.因石墨具有导电性，可用石墨炸弹破坏输电线、电厂设备()3.C60的摩尔质量是720()4.因碳原子最外层有4个电子，故碳的化合物多为共价化合物()5.碳元素是形成化合物种类最多的元素()6.C、CO主要体现还原性()7.在点燃的条件下，C可以还原氧化镁生成镁和二氧化碳()8.硅的晶体结构与金刚石相似()9.硅是地壳中含量最多的非金属，其单质是灰黑色，有金属光泽的固体()10.硅的导电性介于金属与绝缘体之间，是良好的半导体材料()11.硅的化学性质不活泼，常温下不与

2、任何物质反应()12.二氧化碳通入硅酸钠溶液中有沉淀生成，证明碳酸的酸性强于硅酸()13.SiO2既能与酸反应又能与碱反应，所以它是一种两性氧化物()14.石英玻璃属于硅酸盐产品()15.硅酸盐可以写成氧化物的形式，因此硅酸盐实际上是以氧化物的形式存在的()考点1 碳、硅元素的存在及单质的性质和用途*自主梳理*1.存在形态及常见单质自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有态。碳单质主要有金刚石、石墨等同素异形体，硅单质主要有和两大类。化合晶体硅无定形硅2.单质的结构、物理性质与用途比较空间网状软高石墨半导体3.主要化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。2C+

3、SiO2=Si+2CO高温Si+O2=SiO22.硅单质的特殊性（1）Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si；（2）非金属单质与强碱反应一般无氢气放出，但硅与强碱溶液反应生成氢气；（3）非金属单质一般不与弱酸反应，但硅可以与氢氟酸反应；（4）非金属单质一般为非导体，但硅是良好的半导体；（5）硅是非金属单质，但有金属光泽。【例1】关于硅，下列说法中不正确的是()A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C.硅化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D.加热到一定温度时，硅能够与氧气、氯气等非金属单质反应解析：硅虽然不活泼，但在

4、一定条件下，与氧气、氯气反应，常温下与氢氟酸和强碱溶液反应。C解析：非金属性强，最高价含氧酸的酸性强，酸性较强的置换酸性较弱的，正确；非金属性强，氢化物的稳定性强，正确。A考点2 碳、硅的氧化物和硅酸盐*自主梳理*1.二氧化硅（1）结构二氧化硅晶体为空间网状结构，每个Si原子周围有个氧原子，每个氧原子周围有2个硅原子，二氧化硅晶体熔点高，硬度大。4SiO2+CaO=CaSiO3高温两碳酸Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3催化剂3.硅酸盐（1）硅酸盐：是由元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。（2）硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。（3

5、）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，长石（KAlSi3O8）可表示为：。硅酸盐的用途土壤保肥土壤胶粒带电，能吸附NH+4、K+等。硅酸盐产品陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料。硅酸盐制品性质稳定，耐压强度高，硬度大、熔点高，大都难溶于水。硅、氧和金属K2OAl2O36SiO2负4.无机非金属材料（1）硅酸盐材料（2）特殊功能的含硅物质碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。含硅元素4%的硅钢具有性。硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。黏土、石灰石纯碱、石灰石、石黄导磁5.（1）实验室制取二氧化碳的化学方程式是，固态二

6、氧化碳俗称，列举其一种重要的用途。（2）二氧化碳不支持燃烧对吗?用化学方程式列举一个例子：。（3）检验CO2-3的方法是。某溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，一定含有HCO-3对吗？说出你的观点CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O干冰制冷剂或制尿素不对，Mg+CO2=2MgO+C点燃取溶液少许，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，过滤向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解，生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体不一定。可能含有CO2-3或SO2-3、HSO-3等1.CO2与SiO2的性质比较2.二氧化硅及其化合物的特性(1)SiO2是酸性氧化物，不溶于水，能与弱酸(氢氟酸)反应(2)硅

7、酸不溶于水，却能溶于弱酸（氢氟酸）中（3）碳酸酸性大于硅酸，但高温下SiO2与Na2CO3反应生成CO2(4)碳和硅虽然同一主族，但SiO2和CO2的结构不同，化学性质相似，物理性质不同。（4）Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，但与玻璃的成分不同（5）石英玻璃、有机玻璃与普通玻璃的成分不同【例2】下列说法正确的是（）二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应根据反应SiO2CaCO3=CaSiO3CO2可推知硅酸酸性比碳酸强二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸二氧化硅常被用来制造光导纤维A.B.C.D.C解析：SiO2可与HF反应，反应是由于CO2在高温下逸出反应体系，并不能说明

8、硅酸酸性比碳酸酸性强。【备考指南】本部分知识较简单，高考命题主要考查一些特性。硅及其化合物的特殊性质要熟练掌握。高温2.下列有关二氧化硅的叙述正确的是()A.二氧化硅是由二氧化硅分子组成的，它的熔点高，硬度大B.二氧化硅用于制造晶体管、集成电路C.二氧化硅可用于制造石英钟的压电材料和光导纤维D.二氧化硅是硅酸的酸酐，它不溶于任何酸解析：A错，二氧化硅由原子组成；B错，硅单质用于制造晶体管和集成电路；D错，二氧化硅可溶于氢氟酸。C【例3】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解析：Al（OH）3不溶于弱酸、弱碱中，NaAlO2溶液中通入过量CO2，沉淀不溶解。【

9、备考指南】CO2与盐溶液或碱溶液反应时，CO2足量生成HCO-3，少量生成CO2-3，但CO2通入溶液中只生成HCO-3。3.可以肯定溶液中存在大量CO2-3的理由是（）A.加入AgNO3溶液，产生大量白色沉淀B.加入酸有无色无味气体产生C.加入BaCl2溶液时有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀溶解，产生可以使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体D.加入Ba（OH）2溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，反应现象如C所述解析：A错，可能有Cl-；B错，可能有HCO-3；D错，可能有HCO-3。CO2-3和HCO-3的区别为CO2-3与Ca2+、Ba2+生成白色沉淀，而HCO-3与Ca2+、Ba2+不反应，但

10、均与Ca（OH）2反应生成白色沉淀。C(1)用碳还原二氧化硅制取的SiC中含有Si和SiO2，现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中，充分反应后收集到0.1 mol气体，过滤得到SiC固体11.4 g，滤液稀释到1 L，生成氢气的离子方程式是，硅酸盐的物质的量浓度是。(2)Na2SiO3的溶液与SO3反应可用于推断Si和S的非金属性强弱是否正确？解析：由H2的物质的量计算Si的物质的量为0.05 mol，SiC的质量为11.4 g因此SiO2的质量为7.2 g,由此计算生成的Na2SiO3的物质的量。Si2OH-H2O=SiO2-32H20.17 molL-1正确【备考指南】

11、1.新课标高考对硅单质的要求较低，主要考查硅的制取和用途，对于硅的化学性质做一般的了解即可。2.SiO2和硅酸盐部分的考查有常规和反常规的考查，常规的考查主要结合基本概念和理论、实验考查，例如涉及本部分SiO2与碱液反应，Na2SiO3的水溶液与酸、CO2反应的离子方程式；涉及本部分物质之间的转化关系的无机框图推断题；有关含硅物质的制备，如SiCl4的制备等，有关试剂的保存，如氢氟酸用塑料瓶盛，碱性溶液不用磨口玻璃塞；反常规考查主要考查本部分一些物质性质的特殊性，如二氧化硅是酸酐，不与水反应，不与强酸反应，但与弱酸（HF）反应等。1.下列各组物质中，满足图2-11-1物质一步转化关系的选项是(

12、)图2-11-1C解析：2.开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是()硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物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氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料C60与金刚石互为同分异构体A.B.C.D.解析：水晶的成分为二氧化硅,错;制作光导纤维的原料为二氧化硅,错;与金刚石互为同素异形体,错。C3.半导体工业中有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是()解析：沙子的主要成分为SiO2，由SiO2制得粗硅,再由粗硅制得单晶硅依次发生A、C、D选项所表示的化学反

13、应。B4.下列反应不产生温室气体的是()A.用纯碱制玻璃B.用煤炭作燃料C.用铁矿石炼铁D.用氨制碳酸铵D5.将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是()A.Na2SiO3 B.Na2CO3、Na2SiO3 C.Na2CO3、SiO2 DSiO2A解析：二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠；碳酸钠可与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠；硅酸可直接加热分解生成二氧化硅，故只有符合题意。B(2)若n1/2，充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。(3)若n1，充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。(4)若反应的气体产物是

14、混合物，n的取值范围是。(5)若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO2的物质的量相等，则n的值为。2/3C+CO2=2CO高温FeO、FeCO2C、FeCO1/2n18.、代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如图2-11-2所示。为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。图2-11-2请填空：（1）形成单质的原子的结构示意图为，它的最高化合价为价。（）的化学式（分子式）为，B中含有的化学键类型为。和碳反应生成和的化学方程式是。（）的化学式（分子式）为，的化学式（分子式）为。解析：由“A为地壳中含量仅次于氧的非金属单质，晶体结构与金刚石相似”推知A为Si，根据B加碳高温A+E，B加氧化钙高温C，B加氢氧化钙D+H2O，不难推知B为SiO2，C为CaSiO3，D为Na2SiO3。+4SiO2共价键（或极性共价键）SiO2+2C=Si+2CO高温CaSiO3Na2SiO3