屆高三化學一輪復習課件第章非金屬及其化合物第一講無機非金屬材料的主角-硅

第一講無機非金屬材料的主角——硅1．了解C、Si的單質及其重要化合物的主要性質及應用。2．了解C、Si的單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。3．以新材料、新技術為背景考查C、Si的單質及其重要化合物的性質及應用。1．關于硅單質及其化合物的實驗探究。2．有關硅單質及其化合物的物質推斷。3．硅的單質和化合物的綜合利用及有關工藝流程。一、碳和硅1．C、Si單質的存在形態(tài)、物理性質

(1)碳在自然界既有

態(tài)又有

態(tài)。碳的同素異形體有

、

、無定形碳、

等。

(2)硅在地殼中的含量占第二位，僅次于氧，全部以

態(tài)存在，是一種親

元素，單質硅有

和

兩種。游離化合金剛石石墨C60化合氧晶體無定形不

還原

F2

氫氟酸

強堿

Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑

3．工業(yè)制法4．用途：①作為半導體材料；②生產(chǎn)硅合金；③制造太陽能電池。

硅可用作半導體材料，是否可用于解釋元素周期性變化的規(guī)律？提示可以，硅位于金屬和非金屬的分界線附近，性質上由金屬逐漸過渡到非金屬，即有金屬的性質又有非金屬的性質。二、二氧化硅和二氧化碳物質二氧化硅二氧化碳結構

結構，不存在單個分子存在單個CO2分子，其結構為直線型主要物理性質硬度

，熔、沸點

，常溫下為

體，不溶于水熔、沸點

，常溫下為氣體，微溶于水空間立體網(wǎng)狀大固低高SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

玻璃

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

SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑

Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3

Na2O＋CO2===Na2CO3

盛放堿液的試劑瓶，為什么不能用玻璃塞？ 提示玻璃中含有SiO2，SiO2能夠與堿液緩慢反應，帶玻璃塞的玻璃試劑瓶一般都是磨砂口的，接觸非常嚴密，接觸堿液時間長了會生成具有黏合性的Na2SiO3水溶液，從而使瓶塞與瓶頸黏在一起，不易分開。三、硅酸、硅酸鹽和無機非金屬材料1．硅酸

(1)物理性質：固體

溶于水。

(2)化學性質 ①弱酸性，酸性比碳酸

，硅酸

(填“能”或“不能”)使紫色石蕊試液變紅色。不不能弱H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O

干燥劑

2．硅酸鹽

(1)性質特征：化學性質穩(wěn)定，熔點

，大都難溶于水(Na2SiO3等例外)。

(2)組成的表示：通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成：如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為

，石棉(CaMg3Si4O12)可表示為：

。

(3)硅酸鈉(Na2SiO3) ①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱

，有黏性，水溶液顯堿性。較高Na2O·SiO2CaO·3MgO·4SiO2水玻璃②它能號與酸濫性比羽硅酸音強的濃酸反雕應，偵化學塞方程頁式分醋別為與鹽符酸反骨應：。與CO2水溶禾液反裳應：。③用沸途：娃黏合怖劑(礦物挺膠)，耐潛火阻毯燃材洗料。Na2Si輕O3＋2H炎Cl肥==御=2鉤Na丘Cl＋H2Si盞O3↓Na2Si殖O3＋CO2＋H2O=吸==多H2Si以O3↓＋Na2CO33.傳統(tǒng)光無機愚非金艘屬材惜料玻璃水泥陶瓷主要原料

黏土設備玻璃熔爐水泥回轉窯陶瓷窯生產(chǎn)過程中的主要變化復雜的物理、化學變化復雜的物理、化學變化主要成分

純堿萌、石低灰石去、石數(shù)英石灰液石、跑黏土Na2Si灰O3，Ca黃Si及O3，Si嚴O23C自aO·Si嫩O2,2C襲aO·Si雨O2,3C固aO·Al2O34.新型益無機棚非金串屬材束料(1卵)陶瓷秀：如號氮化詠硅陶杯瓷具芹有較估高的迷硬度堤和耐蠻磨性山、較弟強的賣抗化剃學浸押蝕性打和電釋絕緣貍性等知。(2桿)陶瓷猛：對就機體哪無排至異反徐應，詢不會指引起伴代謝谷作用裁異常撓。(3杰)壓電擴陶瓷砍：具殖有效應姐。高溫障結構生物壓電提示不能肢。強溝酸制站弱酸績的規(guī)笨律：棚強酸嘉＋弱推酸鹽==與=強酸瀉鹽＋美弱酸流，僅疫適用般于常遭溫下鉤水溶個液中臨進行譽的反蜂應，久而該詢反應樂是在頂高溫哨且干蠢態(tài)下貝進行澤，只漂能從篩化學倆平衡疤移動牌角度俘去解藏釋反洗應發(fā)命生的夢原因仁，因CO2為氣艇體，披能及柄時離旬開反位應體研系，躍使化桶學反瞇應得珍以向永右進停行。3．氧化警物的征反應羞規(guī)律鐮反常一般愧情況匙，堿畝性氧唉化物安＋酸―→鹽＋閥水，Si口O2是酸漸性氧出化物握卻能森與氫教氟酸眼反應喉：Si亮O2＋4H婆F=盟==墓Si敘F4↑＋2H2O(極Si毛F4不屬傅于鹽)。五種丘溶液通入嘗過量CO2后溶尖液仍敢渾濁水，符趙合條剝件的拆五種夠溶液慕是：①Na2Si些O3溶液育；②Na負Al咳O2溶液旗；③ON擁a溶液膜；④飽和酸的Na2CO3溶液樓；⑤飽和Na近Cl的氨臨溶液(侯氏唱制堿劑原理)。一種軌技巧硅酸鴉鹽改漏寫成坐氧化物形肚式的收方法借技巧氧化護物的堂順序量：活賞潑金準屬氧譽化物→較活擋潑金赤屬氧區(qū)化物→二氧將化硅→水。氧化匪物前宿系數(shù)穩(wěn)配置那原則及：除勇氧元務素外建，其榜他元馳素按粗配置撲前后很原子上個數(shù)其守恒泥原則獎配置紅系數(shù)嫌。注意膜事項愈：①氧化澤物之壩間以“·”隔開繁；②系數(shù)駝配置搜出現(xiàn)依分數(shù)縫應化嘗為整鑒數(shù)。我的夕體會硅的切性質絕內容候不是轎很多芳，只音要注交意幾詢點：藏一是適注意衡硅、肥二氧紛化硅竟的用侮途，可二是錄注意歷硅、抓二氧物化硅致的幾顯個特妨殊的隸性質獸及作故用，艘如Si攪O2能與椅氫氟盞酸反滋應但針不能慰與水裙反應杜直接服制硅立酸、寒盛堿蛋的試夢劑瓶輩不能彼用玻筋璃塞漏子，用三是型注意別硅酸鐮鹽氧殊化物棉的寫培法。我的魔警示CO2、SO2、Si謝O2均為瞧酸性幟氧化補物，勺但Si伐O2不能的與水鳳直接幫化合宴生成H2Si纏O3；Si受O2先轉暈化為讀硅酸秤鹽，話才能遙進一類步轉付化為箱硅酸色。Si標O2＋2N顏aO甚H=遞==己Na2Si塑O3＋H2O，Na2Si稿O3＋2H禽Cl舟==熔=H2Si省O3↓＋2N竊aC塞l。問題繁征解有人支認為Si震O2既能款與某量些酸盜反應養(yǎng)又能岡與堿剖反應寧，所執(zhí)以認配為它宣是一港種兩倡性氧張化物汪，你歲同意慎這種膽看法春嗎？提示不同慮意，務因為Si鵝O2只與HF反應摘，這傅是Si斬O2的特茅性，離與其墾他的損酸不堤反應餓，所捕以Si獲O2是一裳種酸嗽性氧包化物獲。必考往點25碳、暑硅及隆其化冊合物橫的“特殊榨性”1．一憶般情涂況下燈，非貴金屬拐元素滔單質蜘熔、累沸點砍低，柱硬度囑小，嫩但晶喇體硅盡、金糊剛石歷熔、擔沸點貢高，抹硬度撤大，辜其中場金剛愧石為鳳自然譜界中冊硬度尸最大飼的物蹦質。2．一燥般情型況下督，非疑金屬蘇單質階為絕杰緣體桶，但疑硅為懶半導惡體，輛石墨蘋為電箭的良擁導體遷。C．二挑氧化廢硅既帽溶于坊氫氧絮化鈉繁溶液墊又溶招于氫踐氟酸發(fā)，所務以二歇氧化硅狡是兩卡性氧陳化物D．二賀氧化鈴硅和伯二氧向化碳郵都是驗酸性扮氧化床物，易但二貓氧化域硅不甚能與水熄反應贊生成溜硅酸解析強酸勾制弱娃酸的培反應龍規(guī)律補適用度于在戒溶液尺中的叛反應拼，而腹該反喪應是氧在高熔溫干部態(tài)下知進行哪的，帝不能慌根據(jù)竭該規(guī)躬律判百斷。英事實銜上碳寺酸酸始性比勉硅酸閃強，介故A項錯咽誤；CO2和Si伙O2屬不償同類見型晶灰體，宜在物鄉(xiāng)豐理性翅質方興面有扣很大求差異貞，故B項錯蹈誤；Si箭O2能與脹氫氟席酸反陪應，霞是Si哈O2的特售性，修并不舅能說葬明它華具有集堿性獅，故C項錯哲誤；Si集O2雖屬朵于酸漲性氧巴化物陰，但開不能搬直接漆與H2O反應鮮生成H2Si絨O3，D項正宗確。答案D物質番的性壩質不毛僅取釣決于域物質牲的組賤成，顫還取旦決于形物質價的結終構，Si與C都處偷于ⅣA族且壩二者隔相鄰濃，性齡質相端似，史但其枯氧化惠物的琴某些部性質蟻相差依很大識。其娃原因玩是CO2為獨述立的未小分億子，爹分子示之間眠的作塔用很納??；煎而Si疑O2中不蛛存在葛這樣唐的單昨個分睛子，爬是靠排共價島鍵形婆成的根空間寇立體架網(wǎng)狀彎結構銅，其炎硬度診很大戲，熔少沸點繩很高引。解析通常偽用氫躁氟酸哨來刻稅蝕玻策璃，圈與之淺對應而的反蝕應是③，因盲此a判斷滴錯誤本，③中反信應表公現(xiàn)的蘋是Si燒O2的特口性，c判斷耗也錯叢；反澤應②是一炕個置想換反白應，冰其中立二氧秩化硅垃被還擋原，評表現(xiàn)捎出氧膊化性毀，b判斷戶正確下；反壘應④是一摸個復機分解舊反應裳，用餡難揮舌發(fā)的凈二氧甘化硅辛制取牛易揮哄發(fā)的圍二氧膛化碳控，d判斷資正確溪；反賊應⑤中硅漸的化尿合價丸和氧揉的化致合價擦都沒射有改糕變，蟲因此廟二氧享化硅萍沒有花參加預氧化膏還原快反應尤，e判斷神也正椒確；層所以披選項B正確淘。答案B必考葬點26硅酸摘鹽及乳無機腿非金那屬材倒料1．硅酸闊鹽的恢表示宿方法硅酸載鹽的絡種類腎很多美，結系構復澆雜，栗其組貫成的映表示均方法腎有兩擊種：(1削)鹽化烈學式酒法如：英硅酸水鈉Na2Si言O3，硅繁酸鈣Ca亂Si鉛O3等。侮此法族一般舅用于粱表示如組成宰較簡泊單的噴硅酸錫鹽。(2罷)氧化矩物法如：蛾黏土遺：Al2O3·2S閥iO2·2H2O石棉里：Ca伴O·2M捉gO·4S調iO2云母棚：K2O·3A史l2O3·6S鄰iO2·2H2O滑石萌：3M吩gO·4S核iO2·H2O鉀長堂石：K2O·Al2O3·6S吐iO22．無機寺非金籠屬材振料分咽類【典例2】下列駝關于嬌無機寶非金愚屬材重料的醉說法沿中不遙正確隔的是()。A．傳愧統(tǒng)無基機非米金屬輪材料響是指銹玻璃猛、水慨泥、昏陶瓷虜?shù)裙梵H酸鹽聰材料B．新西型無綠機非干金屬撈材料覺克服筐了傳脫統(tǒng)無怠機非無金屬啊材料竹的許今多缺船點C．高濱溫結亂構材延料具蟻有耐乞高溫遭、耐盯酸堿境腐蝕會、硬辮度大準、耐枯磨損垮、密御度小腫等優(yōu)闊點D．傳槽統(tǒng)無裝機非記金屬俘材料價和新親型無凱機非省金屬隔材料槍的主伏要成取分都堪是硅曠酸鹽解析無機賢非金環(huán)屬材地料分稅為傳哈統(tǒng)無揀機非經(jīng)金屬旨材料序和新秩型無互機非辜金屬司材料鏟兩大潤類。丈傳統(tǒng)稍無機侍非金濤屬材拿料是恰指我趁們常替說的測硅酸方鹽材牲料，終包括震玻璃腰、水謠泥、屠磚瓦怖、陶卵瓷等調；新籌型無鵲機非辯金屬歇材料驅是指險一些阿新型蛋的具跌有特踏殊結逐構和重特殊行功能務的非截硅酸臺鹽型顯材料告。新質型無睬機非寺金屬橋材料說與傳夏統(tǒng)無婚機非翼金屬愁材料雖相比冶，具幫有許搖多優(yōu)倘良性胞能，赴如耐饞高溫晶、耐藝磨損端、耐示酸堿鳥腐蝕抱、具蔥有壓遵電效鍋應、演具有絨生物幸功能茅等。答案D無機囑非金換屬材械料在趨生活規(guī)和高社科技芬的發(fā)寺展中雷起著碧重要蛛作用各，其陷應用恰點較為多，沃在以樣后的徒高考鑒中將帆會有布所體距現(xiàn)。泰考查倍時除則選擇謹題某笨一選驕項外短，還斬可能潔出現(xiàn)瘦在以瞇礦物距資源滅開發(fā)永和利膏用的診綜合壯試題孝中。斃在解訊答有雜關無慕機非棟金屬脈材料舟試題依時首遍先要候認真獅閱讀菊題目縣、充并分挖杠掘信吼息、及了解龍無機值非金泥屬材莫料的袖類別駁、成帝分、所性質感和功點能，熟然后耍針對熊問題賢逐一快解決革?！緫?】(2撞01術3·廣東任四校勝聯(lián)考)材料苗與化僻學密索切相緩關，罵表中濾對應從關系妻錯誤什的是()。解析A項中窄金剛腐石是鑰碳的練一種遍單質壓。答案A材料主要化學成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅從20口13年高笨考理消綜化撤學卷痰常見鈔錯誤阻分析失，學甘生答謀題不晨規(guī)范撞主要牢表現(xiàn)儀在以療下方屢面：(1墨)書寫四不規(guī)讀范；(2揉)化學慚方程將式?jīng)]劣配平津或漏姿掉生焰成物貢或抄處錯；(3刃)錯別辯字多挑；(4周)字符崇書寫薦潦草垃難以顏辨認立；(5鹽)書寫燒有機樂結構郵簡式落多氫牽或少馬氫。出現(xiàn)址以上敲情況妨并非模說明處考生臘化學額基礎間知識畢欠缺哭，而兄是平矩時沒齡有養(yǎng)掘成良蝴好的禿習慣嗎。因而此，紡同學掠們有系必要誕培養(yǎng)賺自己轟嚴謹病的學桐習態(tài)竟度，土養(yǎng)成扶良好稀的書若寫習殼慣，額減少足因非珍智力伙因素慢而丟想分。試卷縮慧采樣(9分)獲取強知識挽和信躺息是芝現(xiàn)代擇人不轟可缺供少的付素質乘，信涼息產(chǎn)莖業(yè)的爽飛速截發(fā)展個離不乖開材允料科磨學的賣推動列。當場莫指導審題亂指導(1紗)根據(jù)射二氧頃化硅鎮(zhèn)的主拴要用立途進昨行判奧斷。(2榮)方法浴一生約產(chǎn)單塞晶硅脅的過拜程看原，由趨碳還凡原得質到的石是粗室硅，汗還要翁進行專除雜產(chǎn)處理控，雜葵質為畫二氧合化硅骨和炭側等?？仉s質源如果亞不易齡除去柱，則貓可以誕考慮薦將所盆需物獎質從牌混合蛾物中季進行奧分離笑出來吳。(3蛙)根據(jù)裕信息蛛先判夕斷反摸應物驢與產(chǎn)厚物的溪種類像，再嗎進行絮書寫漢化學甲方程董式。失分敘提示1．對硅久和二帖氧化躬硅的捉用途請混淆江。2．敘描述問排題不先全面越。3．化郊學方爛程式凝書寫露不全蘿面。Ho菜ld住考火向名師舉揭秘隨著駝新能模源，迫新材昏料，歇新工頂藝的久發(fā)展饒應用乒，硅觀及其?；舷辔锏膰再|刊和應包用有翻逐漸慘增多纖的趨設勢。黨高考石將對配硅及仗其化賭合物叮的性怎質和刊有關籮實驗現(xiàn)進行桶重點笨考查砍，以耐選擇需題為腳基礎涼題型撐，以縫化工恨綜合嫌應用意題為煮提高皆題型樣，預濾計20等14年將材有多序種考剃查方號式出迅現(xiàn)?？枷?硅及其化合物的性質5年10考考向2無機非金屬材料5年4考角度1.硅單召質的炊性質交和用的途的沈判斷1．判潤斷正稅誤(1聽)單晶伏硅是箱將太搶陽能世轉變情為電遵能的氧常用殖材料(√)(2孟01傍2·新課率標，8B獸)(2疤)單質扔硅常佩用作蒼半導糊體材忙料和瘡光導晚纖維(×)(2島01障1·山東小理綜候，10匙B)(3叫)高純歲度的誓硅單腔質廣伏泛用囑于制悲作光留導纖子維(×)(20予09·廣東賄理基霸，22)(4鞠)單晶板硅常凱用于狠制造伴光導砌纖維(×)(20死09·四川虧理綜艙，6D)(5耗)硅是尊構成然一些雀巖石貪和礦僻物的盞基本野元素(√)(20立09·廣東斥理基串，22)角度2.忠Si手O2性質當及用賠途2．判筋斷正初誤(1陵)S修iO2與酸練、堿蛛均不授