高考化學(xué)（全國）：碳、硅及其化合物

學(xué)霸推薦碳、硅及其化合物優(yōu)秀同齡人的陪伴

讓你的青春少走彎路碳、硅及其化合物的知識(shí)點(diǎn)特點(diǎn)一、【形象好懂】知識(shí)點(diǎn)形象直觀，容易上手二、【點(diǎn)細(xì)且雜，記憶是王道】知識(shí)點(diǎn)細(xì)小且繁雜、記憶量大容易健忘，扎實(shí)的記憶基礎(chǔ)是關(guān)鍵三、【聯(lián)想記憶效果好】現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣，記憶猶新，隔段時(shí)間，支離破碎聯(lián)想記憶，查漏補(bǔ)缺，解決根本問題使用說明-內(nèi)容說明PA

RT

1構(gòu)建碳、硅及其化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖幫你快速了解本節(jié)課主題，清楚注意事項(xiàng)，對學(xué)習(xí)收獲了然于心DREAMOFTHEFUTURE碳、硅及其化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖：碳與硅項(xiàng)目碳（C）硅（Si）周期表位置第二周期第IVA族第三周期第IVA族全部以化合態(tài)存在，廣泛存在于地殼中，且在地殼中元素含量居第2位存在形式既有化合態(tài)，又有游離態(tài)同素異形體金剛石、石墨C60、活性炭晶體硅和無定形硅金剛石：純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體，硬度大，熔點(diǎn)高，不導(dǎo)電，不溶于水。石墨：深灰色的鱗片狀固體，硬度小，質(zhì)軟，有滑膩感，

原子晶體，正四面體形空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；晶體硅為物理性質(zhì)用途熔點(diǎn)高，具有導(dǎo)電性灰黑色固體，有金屬光澤。硬度大，熔點(diǎn)高活性炭：黑色粉末狀或顆粒狀的無定型碳，疏松多孔，有吸附性金剛石：裁玻璃、切割大理石、加工堅(jiān)硬的金屬等石墨：制造電極、鉛筆芯、潤滑劑等活性炭：作吸附劑良好的半導(dǎo)體材料，可用來制造晶體管，太陽能電池，計(jì)算機(jī)芯片碳與硅項(xiàng)目碳（C）硅（Si）①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

Si

O

SiO

Si

2F

SiF2

422點(diǎn)燃點(diǎn)燃2C

O

(不足)

2COC

O

(充足)

CO高溫高溫

Si

2Cl2SiCl4Si

C

SiC(金剛砂)222高溫高溫2CuO

C

2Cu

CO

2Fe

O

3C

4Fe

3CO

②與氫氟酸反應(yīng)2232②與氧化物反應(yīng)

2H2Si

4HF

SiF③與堿溶液反應(yīng)4高溫高溫CO

C

2COSiO

2C

Si

2CO

22Si

2NaOH

H

O

Na

SiO

2H

化學(xué)性質(zhì)2232③與高溫水蒸氣反應(yīng)（工業(yè)制水煤氣）注：Si不是兩性物質(zhì)！高溫C

H

O(g)

CO

H22④與氧化性酸反應(yīng)工業(yè)制硅：

高溫

C

4HNO

(濃)

CO

4NO

2H

O

制粗硅：SiO

2C

Si(粗硅)

2CO32222

C

2H

SO

(濃)

CO

2SO

2H

O高溫

SiCl424222

粗硅提純：Si

2Cl2高溫SiCl

2H

Si(純硅)

4HCl42二氧化碳與二氧化硅項(xiàng)目二氧化碳（CO2）二氧化硅（SiO2）存在于巖石中，沙子、石英、水晶、硅藻土等天然存在的二氧化硅存在形式空氣，燃料的燃燒產(chǎn)物物理性質(zhì)用途無色無味，密度大于空氣的氣體，可溶于水堅(jiān)硬難熔的固體，不溶于水制飲料，制純堿，固態(tài)干冰用于人工降雨，滅火光導(dǎo)纖維，化學(xué)儀器，光學(xué)儀器，鐘表，電子部件結(jié)構(gòu)：原子晶體，不存在二氧化硅分子，基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：分子晶體，基本結(jié)構(gòu)單元是直線結(jié)構(gòu)組成：1個(gè)二氧化碳分子由1個(gè)C和2個(gè)O構(gòu)成組成：每個(gè)Si周圍結(jié)合4個(gè)O，Si在中央，O在頂點(diǎn)，并且每個(gè)O與2個(gè)Si結(jié)合，所以Si和O按1:2的組成比構(gòu)成二氧化硅晶體組成和結(jié)構(gòu)注：SiO

表示Si和O的個(gè)數(shù)比為1:2，不表示二氧化硅的2分子式與環(huán)境相關(guān)的問題溫室效應(yīng)粉塵污染，硅肺病二氧化碳與二氧化硅項(xiàng)目二氧化碳（CO2）二氧化硅（SiO2）①酸性氧化物與堿反應(yīng)（盛放堿液的試劑瓶只能用橡膠塞，不可用玻璃塞）SiO

2NaOH

Na

SiO

H

O2232①酸性氧化物與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)高溫CaO

SiO

CaSiO2NaOH

CO

(不足)

Na

CO

H

O232232②特性（刻蝕玻璃，HF只能保存在塑料瓶中）NaOH

CO2

(充足)

NaHCO3

SiO

4HF

SiF4

2H2O與堿性氧化物反應(yīng)CaO

CO2

CaCO3②與鹽反應(yīng)2化學(xué)性質(zhì)③高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)（沸點(diǎn)：SiO

>CO、CO

）2

2弱氧化性高溫SiO

2C

Si

2CO

2Na

CO

CO

H

O

2NaHCO3與鹽反應(yīng)（工業(yè)制玻璃）2322③與過氧化物反應(yīng)高溫Na

CO

SiO

Na

SiO

CO

2322322Na

O

2CO

2Na

CO

O2高溫22223CaCO

SiO

CaSiO

CO

3232注：SiO2不是兩性物質(zhì)！硅酸硅酸鹽硅?？嫉暮诵姆匠淌?/p>

硅單質(zhì)：Si

4HF

SiF

2H

Si

2NaOH

H

O

Na

SiO

2H

Si

O

SiO22422232高溫SiO

2C

Si(粗硅)

2CO

高溫Si

2Cl

SiCl高溫SiCl

2H

Si(純硅)

4HCl工業(yè)制硅：22442高溫二氧化硅：

SiO

2NaOH

Na

SiO

H

O

2H2O4CaO

SiO

CaSiOSiO

4HF

SiF2232232工業(yè)制玻璃：高溫高溫Na

CO

SiO

Na

SiO

CO

CaCO

SiO

CaSiO

CO

3

2

3

2232232

硅酸：

H

SiO

2NaOH

Na

SiO

2H

OH

SiO

SiO

H

O232322322硅酸鹽：Na

SiO

2HCl

2NaCl

H

SiO

2323Na

SiO

CO

(不足)

H

O

Na

CO

H

SiO

Na

SiO

2CO

(充足)

2H

O

2NaHCO

H

SiO

2

3

2

2

3

2

323222323碳、硅及其化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖：PA

RT

2利用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖來解題此部分務(wù)必觀看視頻講解DREAMOFTHEFUTURE課堂練習(xí)11．硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角．有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是（??）A．硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2B．單質(zhì)硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造太陽能電池C．存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞D．60gSiO

含有1N

個(gè)SiO

分子2A2答案解析11．硅被譽(yù)為無機(jī)非金屬材料的主角．有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”。下列有關(guān)說法正確的是（??）A．硅的含量居第二位，在地球上有豐富的單質(zhì)硅資源，如石英、水晶的主要成分都是SiO2B．單質(zhì)硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造太陽能電池C．存放NaOH溶液的試劑瓶應(yīng)用玻璃塞D．60gSiO

含有1N

個(gè)SiO

分子2A2解析：A、硅元素在自然界中主要是以以硅酸鹽的形式存在，沒有游離態(tài)，而石英、水晶的主要成分都是SiO2，故A錯(cuò)誤；B、硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，可用于制造太陽能電池，故B正確；C、二氧化硅能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，硅酸鈉具有粘性，所以堿性物質(zhì)不能用磨口玻璃塞盛放，故C錯(cuò)誤；D、二氧化硅是原子晶體，構(gòu)成微粒是原子，不含分子，故D錯(cuò)誤。故選B．課堂練習(xí)22．下列說法正確的是（??）A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟強(qiáng)堿反應(yīng)，但是不能與任何酸反應(yīng)B．根據(jù)SiO2+CaCO3

CaSiO

+CO

↑的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸強(qiáng)32C．二氧化碳?xì)怏w通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸D．二氧化硅對應(yīng)的水化物只有H2SiO3答案解析22．下列說法正確的是（??）A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟強(qiáng)堿反應(yīng)，但是不能與任何酸反應(yīng)B．根據(jù)SiO2+CaCO3

CaSiO

+CO

↑的反應(yīng)，可推知硅酸酸性比碳酸強(qiáng)32C．二氧化碳?xì)怏w通入硅酸鈉溶液中可以制得硅酸D．二氧化硅對應(yīng)的水化物只有H2SiO3解析：A、二氧化硅能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，4HF+SiO

=SiF

↑+2H

O，故A錯(cuò)誤；242B、反應(yīng)只有在高溫條件下進(jìn)行，由于CO2是氣體，逸出反應(yīng)體系使反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行，屬于高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)原理，不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，要比較硅酸和碳酸的酸性強(qiáng)弱要比較它們在水溶液中電離出H+的難易程度，故B錯(cuò)誤；C、碳酸酸性大于硅酸，CO

氣體通入到Na

SiO

溶液中，發(fā)生反應(yīng)223Na

SiO

+CO

+H

O=Na

CO

+H

SiO

↓，生成硅酸沉淀，故C正確；23222323D、二氧化硅對應(yīng)的水化物有H

SiO

、H

SiO

（原硅酸）等，故D錯(cuò)誤。2344故選C．課堂練習(xí)33．在水玻璃中通入足量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，加熱蒸發(fā)，再高溫灼燒，則最后所得的固體物質(zhì)為（??）A．SiO2與NaHCO3B．SiO

與Na

CO3C．SiO2D．Na2SiO322答案解析33．在水玻璃中通入足量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，加熱蒸發(fā)，再高溫灼燒，則最后所得的固體物質(zhì)為（??）A．SiO2與NaHCO3B．SiO

與Na

CO3C．SiO2D．Na2SiO322解析：足量二氧化碳先與水玻璃反應(yīng)生成硅酸和碳酸氫鈉，蒸干灼燒時(shí)，硅酸分解成二氧化硅和水，碳酸氫鈉分解得到碳酸鈉、二氧化碳和水；二氧化硅和碳酸鈉在高溫下又發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳和硅酸鈉，所以最終所得固體是硅酸鈉。故選D．PA

RT

3回顧落實(shí)總結(jié)本節(jié)所學(xué)，加深鞏固，進(jìn)一步落實(shí)與提升，將學(xué)到的知識(shí)內(nèi)化為自身能力DREAMOFTHEFUTURE硅及其性質(zhì)要點(diǎn)總結(jié)合態(tài)存在，不存在天然的硅單質(zhì)原子晶體，堅(jiān)硬難熔，良好的半導(dǎo)體材料，制作太陽能電池和芯片Si既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，但不是兩性物質(zhì)清楚工業(yè)制硅的方法二氧化硅及其性質(zhì)堅(jiān)硬難熔的固體，可用作光導(dǎo)纖維、儀器、鐘表、電子部件原子晶體，不存在分子，基本結(jié)構(gòu)單元為正四面體結(jié)構(gòu)SiO2僅代表Si與O的組成個(gè)數(shù)比，不代表真實(shí)結(jié)構(gòu)SiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，但不是兩性物質(zhì)HF只能保存在塑料瓶中，盛放堿液的試劑瓶只能用橡膠塞工業(yè)制粗硅及玻璃均用到高沸點(diǎn)制低沸點(diǎn)的原理硅酸及其性質(zhì)不溶于水的白色膠狀物體，可用作干燥劑、催化劑載體制備原理：強(qiáng)酸制弱酸（酸性：H

CO

>H

SiO

）2323制備方法：可用性硅酸鹽+酸（酸性>硅酸）硅酸鹽及其性質(zhì)絕大部分不溶于水，熔