600分考點 700分考法（A）高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第7章 硅及其化合物課件

第第 7 章章 碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料l考點考點19 碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物l考點考點20 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料考法考法1 碳及其化合物知識綜合應(yīng)用碳及其化合物知識綜合應(yīng)用考法考法2 硅硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合應(yīng)用合應(yīng)用考法考法3 CO2與與NaOH、SiO2與與C等反應(yīng)產(chǎn)物等反應(yīng)產(chǎn)物的確定的確定l考點考點19 碳、硅及其化合物碳、硅及其化合物 (1)碳、硅的主要單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途碳、硅的主要單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途石墨石墨金剛石金剛石晶體硅晶體硅色、態(tài)色、態(tài)黑色鱗片狀固體黑色鱗片狀固體無色晶體無色晶體有金屬光澤的灰黑色固體有金屬光澤的灰黑色固體硬度硬度很小很小自然界中硬度最大自然界中硬度最大硬度大硬度大導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)體導(dǎo)體不能導(dǎo)電不能導(dǎo)電半導(dǎo)體半導(dǎo)體用途用途用作電極、鉛筆芯用作電極、鉛筆芯制作首飾等制作首飾等是信息技術(shù)材料，它是半導(dǎo)是信息技術(shù)材料，它是半導(dǎo)體晶體管、硅芯片及光電池體晶體管、硅芯片及光電池等的主要成分等的主要成分u1.碳、硅單質(zhì)碳、硅單質(zhì) (2)碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)碳、硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)u1.碳、硅單質(zhì)碳、硅單質(zhì)(3)硅的工業(yè)制法硅的工業(yè)制法u1.碳、硅單質(zhì)碳、硅單質(zhì) 二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳類別類別酸性氧化物酸性氧化物(H2SiO3的酸酐的酸酐)酸性氧化物酸性氧化物(H2CO3的酸酐的酸酐)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)空間立體網(wǎng)狀，無單個分子空間立體網(wǎng)狀，無單個分子存在單個分子存在單個分子物理物理性質(zhì)性質(zhì)硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水溶、沸點低，常溫下為氣體，能溶于水溶、沸點低，常溫下為氣體，能溶于水晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與水與水不反應(yīng)不反應(yīng)CO2H2O=H2CO3與酸與酸只與氫氟酸反應(yīng)：只與氫氟酸反應(yīng)：SiO24HF=SiF42H2O不反應(yīng)不反應(yīng)與堿與堿SiO22NaOH Na2SiO3H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O(CO2少量少量)，Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3(CO2過量過量)與鹽與鹽SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2與與Na2SiO3溶液反應(yīng)：溶液反應(yīng)：Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3與堿性與堿性氧化物氧化物與與CaO在高溫下反應(yīng)生成在高溫下反應(yīng)生成CaSiO3與與Na2O在常溫下反應(yīng)生成在常溫下反應(yīng)生成Na2CO3弱氧化性弱氧化性轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3Na2CO3用途用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器等光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器等制碳酸飲料、碳酸鹽等制碳酸飲料、碳酸鹽等u2二氧化硅和二氧化碳的比較二氧化硅和二氧化碳的比較(1)硅酸硅酸 硅酸不溶于水硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊溶，其酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊溶液變紅色。液變紅色。硅酸硅酸不穩(wěn)定不穩(wěn)定，受熱易分解：，受熱易分解：H2SiO3 SiO2H2O 硅酸能硅酸能與堿溶液反應(yīng)與堿溶液反應(yīng)。硅酸在水中硅酸在水中易聚合形成膠體易聚合形成膠體。硅膠常用作干燥劑。硅膠常用作干燥劑。u3硅酸及硅酸鹽硅酸及硅酸鹽(2)硅酸鹽硅酸鹽 硅酸鈉硅酸鈉(Na2SiO3)白色、可溶于水的粉末狀固體，俗稱水玻璃，有黏性，白色、可溶于水的粉末狀固體，俗稱水玻璃，有黏性，顯堿性；能與鹽酸、顯堿性；能與鹽酸、CO2水溶液反應(yīng)?？捎米黟ず蟿┧芤悍磻?yīng)?？捎米黟ず蟿?礦物礦物膠膠)，耐火阻燃材料。，耐火阻燃材料。硅酸鹽表示方法硅酸鹽表示方法 硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如鉀云母組成，如鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成寫成K2O3Al2O36SiO22H2O。u3硅酸及硅酸鹽硅酸及硅酸鹽 1在高溫下進(jìn)行的反應(yīng)不能作為判斷還原性強(qiáng)弱的依據(jù)在高溫下進(jìn)行的反應(yīng)不能作為判斷還原性強(qiáng)弱的依據(jù) 如反應(yīng)如反應(yīng) 不能說明單質(zhì)不能說明單質(zhì)C的還原性比單質(zhì)的還原性比單質(zhì)Si強(qiáng)強(qiáng)。常溫下自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，才可以作為判斷還原性強(qiáng)弱的依據(jù)。常溫下自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，才可以作為判斷還原性強(qiáng)弱的依據(jù)?？挤挤? 碳及其化合物知識綜合應(yīng)用碳及其化合物知識綜合應(yīng)用2CO、CO2氣體的除雜方法氣體的除雜方法(1)CO中混有中混有CO2，通過盛有，通過盛有NaOH的洗氣瓶，然后再干燥。的洗氣瓶，然后再干燥。(2)CO2中混有中混有CO，通過盛有灼熱，通過盛有灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管。的硬質(zhì)玻璃管。(3)CO2中混有中混有SO2、HCl，通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣，通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，然后干燥氣體。瓶，然后干燥氣體。(1)Si的還原性大于的還原性大于C，但，但C卻能在高溫下置換出卻能在高溫下置換出Si：SiO22C Si2CO(2)非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出，但放出，但Si與堿液作用卻放與堿液作用卻放出出H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2(3)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與能與HF作用：作用：Si4HF=SiF42H2(4)非金屬單質(zhì)大多不導(dǎo)電，但非金屬單質(zhì)大多不導(dǎo)電，但Si為半導(dǎo)體。為半導(dǎo)體?？挤挤?硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合應(yīng)用硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合應(yīng)用1硅單質(zhì)的特殊性硅單質(zhì)的特殊性(1)SiO(1)SiO2 2不能直接與水作用制備不能直接與水作用制備H H2 2SiOSiO3 3。(2)SiO(2)SiO2 2能跟能跟HFHF作用：作用：SiOSiO2 24HF=SiF4HF=SiF4 42H2H2 2O O。(3)H(3)H2 2SiOSiO3 3難溶于水。難溶于水。(4)(4)在高溫下能發(fā)生反：在高溫下能發(fā)生反：。(5)(5)金剛砂、氮化硅屬于原子晶體，金剛砂、氮化硅屬于原子晶體，性質(zhì)很穩(wěn)定，但：性質(zhì)很穩(wěn)定，但：SiCSiC4HF(4HF(酸酸)=SiF)=SiF4 4CHCH4 4SiSi3 3N N4 416HF(16HF(酸酸)=3SiF)=3SiF4 44NH4NH4 4F F二氧化硅納米線二氧化硅納米線考法考法2硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合硅及其化合物與其他無機(jī)物知識綜合2 2含硅化合物的特殊性含硅化合物的特殊性1CO2與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的計算與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的計算考法考法3CO2與與NaOH、SiO2與與C等反應(yīng)產(chǎn)物的確定等反應(yīng)產(chǎn)物的確定SiO2與與C的反應(yīng)也與的反應(yīng)也與n(SiO2)與與n(C)的比值有關(guān)，見下表。的比值有關(guān)，見下表?？挤挤?CO2與與NaOH、SiO2與與C等反應(yīng)后產(chǎn)物的確等反應(yīng)后產(chǎn)物的確定定2SiO2與與C反應(yīng)的產(chǎn)物的確定及計算反應(yīng)的產(chǎn)物的確定及計算 下列敘述錯誤的是下列敘述錯誤的是()()A.HFA.HF與與SiOSiO2 2反應(yīng)，氫氟酸可以在玻璃器反應(yīng)，氫氟酸可以在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記皿上刻蝕標(biāo)記課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜20167D20167DB.B.石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅海南化學(xué)海南化學(xué)20164C20164CC.C.干冰和石英晶體中的化學(xué)鍵類型相同，干冰和石英晶體中的化學(xué)鍵類型相同，熔化時需克服微粒間的作用力類型也相熔化時需克服微粒間的作用力類型也相同同浙江選考化學(xué)浙江選考化學(xué)20172017年年4 4月月20A20AD.D.硅膠可用作食品干燥劑硅膠可用作食品干燥劑課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜20157A20157A【解析】HF與SiO2能夠發(fā)生反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4+2H2O,氫氟酸可以用于刻蝕玻璃,A正確；石英砂的主要成分為SiO2,可用碳還原得到粗硅,經(jīng)提純得到單晶硅,B正確；干冰是分子晶體，熔化時需要克服分子間作用力，石英是原子晶體，熔化時需要克服共價鍵，C錯誤；硅膠無毒、有強(qiáng)吸水性，可以作食品干燥劑，D正確。C例1 上海化學(xué)上?；瘜W(xué)201651201651COCO2 2是重要的化工原料是重要的化工原料,也也是應(yīng)用廣泛的化學(xué)產(chǎn)品。是應(yīng)用廣泛的化學(xué)產(chǎn)品。某某H H2 2中含中含2.40 mol CO2.40 mol CO2 2,將將該混合氣體通入該混合氣體通入2.00 L 2.00 L NaOHNaOH溶液中溶液中,CO,CO2 2被完全吸被完全吸收。如果收。如果NaOHNaOH完全反應(yīng)完全反應(yīng),則則該該NaOHNaOH溶液的濃度為溶液的濃度為_。【解析】一定量的CO2與一定量的NaOH 溶液完全反應(yīng),生成物可能有三種情況：Na2CO3；NaHCO3；Na2CO3和NaHCO3的混合物。利用極值法進(jìn)行計算：假設(shè)只生成NaHCO3，則根據(jù)CO2+NaOHNaHCO3可得n(NaOH)=n(CO2)=2.40 mol,則c(NaOH)=1.20 molL-1；假設(shè)只生成Na2CO3，根據(jù)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O可得n(NaOH)=2n(CO2)=4.80 mol,則c(NaOH)=2.40 molL-1；綜上可知,NaOH溶液的濃度應(yīng)該為1.20 molL-1 c(NaOH)2.40 molL-1。答案：答案：1.20 molL-1 c(NaOH)2.40 molL-1。例2 海南化學(xué)海南化學(xué)201514201514，8 8分分單質(zhì)單質(zhì)Z Z是一種常見的半導(dǎo)體材料，可由是一種常見的半導(dǎo)體材料，可由X X通過如圖所示的路線制通過如圖所示的路線制備。其中備。其中X X為為Z Z的氧化物，的氧化物，Y Y為氫化物，分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似?；貫闅浠?，分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似?；卮鹣铝袉栴}：答下列問題：(1)(1)能與能與X X發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_；由；由X X制備制備MgMg2 2Z Z的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式為為_。(2)(2)由由MgMg2 2Z Z生成生成Y Y的化學(xué)方程式為的化學(xué)方程式為_，Y Y分子的電子式為分子的電子式為_。(3)Z(3)Z、X X中共價鍵的類型分別是中共價鍵的類型分別是_ _、_ _。例3【解析】(1)根據(jù)題中信息可確定單質(zhì)Z為Si，其氧化物X的化學(xué)式為SiO2，能與SiO2反應(yīng)的酸只有氫氟酸；由SiO2制備Mg2Si的化學(xué)方程式為(2)Y為SiH4，結(jié)合圖示可寫出Mg2Si與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4;C、Si為同主族元素，根據(jù)CH4的電子式可寫出SiH4的電子式。(3)單質(zhì)Si中只有SiSi非極性共價鍵，SiO2中只有SiO極性共價鍵。(1)氫氟酸(2)Mg2Si+4HClSiH4+2MgCl2(3)非極性(共價)鍵極性(共價)鍵例3考法考法4 無機(jī)非金屬材料的性質(zhì)與用途無機(jī)非金屬材料的性質(zhì)與用途l考點考點20 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料u 1傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料陶瓷陶瓷普通玻璃普通玻璃水泥水泥主要成分主要成分硅酸鹽硅酸鹽原料原料黏土黏土石灰石、純堿、石英石灰石、純堿、石英石灰石、黏土石灰石、黏土主要反應(yīng)主要反應(yīng)復(fù)雜的物理化復(fù)雜的物理化學(xué)變化學(xué)變化復(fù)雜的物理化學(xué)變復(fù)雜的物理化學(xué)變化化主要設(shè)備主要設(shè)備陶瓷窯陶瓷窯玻璃窯玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯特性特性耐腐蝕、硬而耐腐蝕、硬而脆脆透明、無固定的熔點透明、無固定的熔點水硬性水硬性(石膏調(diào)石膏調(diào)節(jié)硬化速度節(jié)硬化速度)(1)特性特性 耐高溫、強(qiáng)度大耐高溫、強(qiáng)度大(彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料質(zhì)脆的缺點彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料質(zhì)脆的缺點)；有電學(xué)特性；有電學(xué)特性；有光學(xué)特性；有光學(xué)特性；有生物功能。有生物功能。u 2新型無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料(2)常見的無機(jī)非金屬材料常見的無機(jī)非金屬材料 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷(人造剛玉人造剛玉)、氮化硅氮化硅(Si3N4)陶瓷陶瓷 光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維(光纖光纖)1凡無固定熔點的物質(zhì)，都是混合物。凡無固定熔點的物質(zhì)，都是混合物。2硅酸鹽產(chǎn)品具有硅及其化合物的性質(zhì)，此類產(chǎn)品要合理使硅酸鹽產(chǎn)品具有硅及其化合物的性質(zhì)，此類產(chǎn)品要合理使用用。使用時要注意以下幾點：使用時要注意以下幾點：(1)玻璃儀器玻璃儀器 常溫下，可用玻璃儀器盛裝堿性物質(zhì)，但瓶塞常溫下，可用玻璃儀器盛裝堿性物質(zhì)，但瓶塞要用橡膠塞。要用橡膠塞。(2)石英坩堝、瓷坩堝石英坩堝、瓷坩堝(都屬于陶瓷類產(chǎn)品都屬于陶瓷類產(chǎn)品)加熱堿性固體，通常不用瓷坩堝或石英坩堝，而是用加熱堿性固體，通常不用瓷坩堝或石英坩堝，而是用Fe坩堝坩堝或石墨坩堝?；蚴釄??？挤挤?無機(jī)非金屬材料的性質(zhì)與用途無機(jī)非金屬材料的性質(zhì)與用途二氧化硅氣凝膠二氧化硅氣凝膠安徽合肥安徽合肥2016第一次質(zhì)檢第一次質(zhì)檢硅及其化合物是帶來人類文明的硅及其化合物是帶來人類文明的重要物質(zhì)。下列說法正確的是（）重要物質(zhì)。下列說法正確的是（）A陶瓷、水晶、水泥、玻璃都屬于硅酸鹽產(chǎn)品B水玻璃是純凈物，可用于生產(chǎn)黏合劑和防火劑C某硅酸鹽的化學(xué)式為KAlSi3O8，可用K2OAl2O36SiO2表示D高純硅可用于制造光導(dǎo)纖維，高純二氧化硅可用于制造太陽能電池例4【解析】水晶的主要成分為SiO2，不屬于硅酸鹽產(chǎn)品，A錯誤；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，屬于混合物，B錯誤；用于制造光導(dǎo)纖維的是二氧化硅，用于制造太陽能電池的是高純硅，D錯誤?！军c撥】硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法：氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水；氧化物前計量數(shù)的配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置計量數(shù)，且不同氧化物間以“”隔開；當(dāng)計量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)，如正長石KAlSi3O8不能寫成K2OAl2O33SiO2，應(yīng)寫成K2OAl2O36SiO2。C例4后續(xù)更加精彩后續(xù)更加精彩