屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件第章非金屬及其化合物第一講無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅

第一講無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅1．了解C、Si的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2．了解C、Si的單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3．以新材料、新技術(shù)為背景考查C、Si的單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。1．關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的實(shí)驗(yàn)探究。2．有關(guān)硅單質(zhì)及其化合物的物質(zhì)推斷。3．硅的單質(zhì)和化合物的綜合利用及有關(guān)工藝流程。一、碳和硅1．C、Si單質(zhì)的存在形態(tài)、物理性質(zhì)

(1)碳在自然界既有

態(tài)又有

態(tài)。碳的同素異形體有

、

、無(wú)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(zhì)硅有

和

兩種。游離化合金剛石石墨C60化合氧晶體無(wú)定形不

還原

F2

氫氟酸

強(qiáng)堿

Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑

Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑

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

硅可用作半導(dǎo)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(zhì)上由金屬逐漸過(guò)渡到非金屬，即有金屬的性質(zhì)又有非金屬的性質(zhì)。二、二氧化硅和二氧化碳物質(zhì)二氧化硅二氧化碳結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)分子存在單個(gè)CO2分子，其結(jié)構(gòu)為直線型主要物理性質(zhì)硬度

，熔、沸點(diǎn)

，常溫下為

體，不溶于水熔、沸點(diǎn)

，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(guò)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(yīng)，帶玻璃塞的玻璃試劑瓶一般都是磨砂口的，接觸非常嚴(yán)密，接觸堿液時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)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(kāi)。三、硅酸、硅酸鹽和無(wú)機(jī)非金屬材料1．硅酸

(1)物理性質(zhì)：固體

溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì) 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(zhì)特征：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)

，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(chēng)

，有黏性，水溶液顯堿性。較高Na2O·SiO2CaO·3MgO·4SiO2水玻璃②它能號(hào)與酸濫性比羽硅酸音強(qiáng)的濃酸反雕應(yīng)，偵化學(xué)塞方程頁(yè)式分醋別為與鹽符酸反骨應(yīng)：。與CO2水溶禾液反裳應(yīng)：。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O(shè)3↓＋Na2CO33.傳統(tǒng)光無(wú)機(jī)愚非金艘屬材惜料玻璃水泥陶瓷主要原料

黏土設(shè)備玻璃熔爐水泥回轉(zhuǎn)窯陶瓷窯生產(chǎn)過(guò)程中的主要變化復(fù)雜的物理、化學(xué)變化復(fù)雜的物理、化學(xué)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(yán)O23C自aO·Si嫩O2,2C襲aO·Si雨O2,3C固aO·Al2O34.新型益無(wú)機(jī)棚非金串屬材束料(1卵)陶瓷秀：如號(hào)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(qiáng)的賣(mài)抗化剃學(xué)浸押蝕性打和電釋絕緣貍性等知。(2桿)陶瓷猛：對(duì)就機(jī)體哪無(wú)排至異反徐應(yīng)，詢(xún)不會(huì)指引起伴代謝谷作用裁異常撓。(3杰)壓電擴(kuò)陶瓷砍：具殖有效應(yīng)姐。高溫障結(jié)構(gòu)生物壓電提示不能肢。強(qiáng)溝酸制站弱酸績(jī)的規(guī)笨律：棚強(qiáng)酸嘉＋弱推酸鹽==與=強(qiáng)酸瀉鹽＋美弱酸流，僅疫適用般于常遭溫下鉤水溶個(gè)液中臨進(jìn)行譽(yù)的反蜂應(yīng)，久而該詢(xún)反應(yīng)樂(lè)是在頂高溫哨且干蠢態(tài)下貝進(jìn)行澤，只漂能從篩化學(xué)倆平衡疤移動(dòng)牌角度俘去解藏釋反洗應(yīng)發(fā)命生的夢(mèng)原因仁，因CO2為氣艇體，披能及柄時(shí)離旬開(kāi)反位應(yīng)體研系，躍使化桶學(xué)反瞇應(yīng)得珍以向永右進(jìn)停行。3．氧化警物的征反應(yīng)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(yīng)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(guò)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(fù)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(xiě)成坐氧化物形肚式的收方法借技巧氧化護(hù)物的堂順序量：活賞潑金準(zhǔn)屬氧譽(yù)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?jiǎng)?wù)素外建，其榜他元馳素按粗配置撲前后很原子上個(gè)數(shù)其守恒泥原則獎(jiǎng)配置紅系數(shù)嫌。注意膜事項(xiàng)愈：①氧化澤物之壩間以“·”隔開(kāi)繁；②系數(shù)駝配置搜出現(xiàn)依分?jǐn)?shù)縫應(yīng)化嘗為整鑒數(shù)。我的夕體會(huì)硅的切性質(zhì)絕內(nèi)容候不是轎很多芳，只音要注交意幾詢(xún)點(diǎn)：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(gè)特妨殊的隸性質(zhì)獸及作故用，艘如Si攪O2能與椅氫氟盞酸反滋應(yīng)但針不能慰與水裙反應(yīng)杜直接服制硅立酸、寒盛堿蛋的試夢(mèng)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(xiě)培法。我的魔警示CO2、SO2、Si謝O2均為瞧酸性幟氧化補(bǔ)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(zhuǎn)暈化為讀硅酸秤鹽，話才能遙進(jìn)一類(lèi)步轉(zhuǎn)付化為箱硅酸色。Si標(biāo)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(wèn)題繁征解有人支認(rèn)為Si震O2既能款與某量些酸盜反應(yīng)養(yǎng)又能岡與堿剖反應(yīng)寧，所執(zhí)以認(rèn)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?jiǎn)?？提示不同慮意，務(wù)因?yàn)镾i鵝O2只與HF反應(yīng)摘，這傅是Si斬O2的特茅性，離與其墾他的損酸不堤反應(yīng)餓，所捕以Si獲O2是一裳種酸嗽性氧包化物獲。必考往點(diǎn)25碳、暑硅及隆其化冊(cè)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(zhì)蜘熔、累沸點(diǎn)砍低，柱硬度囑小，嫩但晶喇體硅盡、金糊剛石歷熔、擔(dān)沸點(diǎn)貢高，抹硬度撤大，辜其中場(chǎng)金剛愧石為鳳自然譜界中冊(cè)硬度尸最大飼的物蹦質(zhì)。2．一燥般情型況下督，非疑金屬蘇單質(zhì)階為絕杰緣體桶，但疑硅為懶半導(dǎo)惡體，輛石墨蘋(píng)為電箭的良擁導(dǎo)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(wù)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(yàn)酸性扮氧化床物，易但二貓氧化域硅不甚能與水熄反應(yīng)贊生成溜硅酸解析強(qiáng)酸勾制弱娃酸的培反應(yīng)龍規(guī)律補(bǔ)適用度于在戒溶液尺中的叛反應(yīng)拼，而腹該反喪應(yīng)是氧在高熔溫干部態(tài)下知進(jìn)行哪的，帝不能慌根據(jù)竭該規(guī)躬律判百斷。英事實(shí)銜上碳寺酸酸始性比勉硅酸閃強(qiáng)，介故A項(xiàng)錯(cuò)咽誤；CO2和Si伙O2屬不償同類(lèi)見(jiàn)型晶灰體，宜在物鄉(xiāng)豐理性翅質(zhì)方興面有扣很大求差異貞，故B項(xiàng)錯(cuò)蹈誤；Si箭O2能與脹氫氟席酸反陪應(yīng)，霞是Si哈O2的特售性，修并不舅能說(shuō)葬明它華具有集堿性獅，故C項(xiàng)錯(cuò)哲誤；Si集O2雖屬朵于酸漲性氧巴化物陰，但開(kāi)不能搬直接漆與H2O反應(yīng)鮮生成H2Si絨O3，D項(xiàng)正宗確。答案D物質(zhì)番的性壩質(zhì)不毛僅取釣決于域物質(zhì)牲的組賤成，顫還取旦決于形物質(zhì)價(jià)的結(jié)終構(gòu)，Si與C都處偷于ⅣA族且壩二者隔相鄰濃，性齡質(zhì)相端似，史但其枯氧化惠物的琴某些部性質(zhì)蟻相差依很大識(shí)。其娃原因玩是CO2為獨(dú)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(gè)分睛子，爬是靠排共價(jià)島鍵形婆成的根空間寇立體架網(wǎng)狀彎結(jié)構(gòu)銅，其炎硬度診很大戲，熔少沸點(diǎn)繩很高引。解析通常偽用氫躁氟酸哨來(lái)刻稅蝕玻策璃，圈與之淺對(duì)應(yīng)而的反蝕應(yīng)是③，因盲此a判斷滴錯(cuò)誤本，③中反信應(yīng)表公現(xiàn)的蘋(píng)是Si燒O2的特口性，c判斷耗也錯(cuò)叢；反澤應(yīng)②是一炕個(gè)置想換反白應(yīng)，冰其中立二氧秩化硅垃被還擋原，評(píng)表現(xiàn)捎出氧膊化性毀，b判斷戶(hù)正確下；反壘應(yīng)④是一摸個(gè)復(fù)機(jī)分解舊反應(yīng)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(yīng)⑤中硅漸的化尿合價(jià)丸和氧揉的化致合價(jià)擦都沒(méi)射有改糕變，蟲(chóng)因此廟二氧享化硅萍沒(méi)有花參加預(yù)氧化膏還原快反應(yīng)尤，e判斷神也正椒確；層所以披選項(xiàng)B正確淘。答案B必考葬點(diǎn)26硅酸摘鹽及乳無(wú)機(jī)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(luò)種類(lèi)腎很多美，結(jié)系構(gòu)復(fù)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(xué)式酒法如：英硅酸水鈉Na2Si言O(shè)3，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(jiǎn)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(diào)iO2云母棚：K2O·3A史l2O3·6S鄰iO2·2H2O滑石萌：3M吩gO·4S核iO2·H2O鉀長(zhǎng)堂石：K2O·Al2O3·6S吐iO22．無(wú)機(jī)寺非金籠屬材振料分咽類(lèi)【典例2】下列駝關(guān)于嬌無(wú)機(jī)寶非金愚屬材重料的醉說(shuō)法沿中不遙正確隔的是()。A．傳愧統(tǒng)無(wú)基機(jī)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(wú)綠機(jī)非干金屬撈材料覺(jué)克服筐了傳脫統(tǒng)無(wú)怠機(jī)非無(wú)金屬啊材料竹的許今多缺船點(diǎn)C．高濱溫結(jié)亂構(gòu)材延料具蟻有耐乞高溫遭、耐盯酸堿境腐蝕會(huì)、硬辮度大準(zhǔn)、耐枯磨損垮、密御度小腫等優(yōu)闊點(diǎn)D．傳槽統(tǒng)無(wú)裝機(jī)非記金屬俘材料價(jià)和新親型無(wú)凱機(jī)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(wú)機(jī)賢非金環(huán)屬材地料分稅為傳哈統(tǒng)無(wú)揀機(jī)非經(jīng)金屬旨材料序和新秩型無(wú)互機(jī)非辜金屬司材料鏟兩大潤(rùn)類(lèi)。丈傳統(tǒng)稍無(wú)機(jī)侍非金濤屬材拿料是恰指我趁們常替說(shuō)的測(cè)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(diào)；新籌型無(wú)鵲機(jī)非辯金屬歇材料驅(qū)是指險(xiǎn)一些阿新型蛋的具跌有特踏殊結(jié)逐構(gòu)和重特殊行功能務(wù)的非截硅酸臺(tái)鹽型顯材料告。新質(zhì)型無(wú)睬機(jī)非寺金屬橋材料說(shuō)與傳夏統(tǒng)無(wú)婚機(jī)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(niǎo)腐蝕抱、具蔥有壓遵電效鍋應(yīng)、演具有絨生物幸功能茅等。答案D無(wú)機(jī)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(yīng)用恰點(diǎn)較為多，沃在以樣后的徒高考鑒中將帆會(huì)有布所體距現(xiàn)。泰考查倍時(shí)除則選擇謹(jǐn)題某笨一選驕項(xiàng)外短，還斬可能潔出現(xiàn)瘦在以瞇礦物距資源滅開(kāi)發(fā)永和利膏用的診綜合壯試題孝中。斃在解訊答有雜關(guān)無(wú)慕機(jī)非棟金屬脈材料舟試題依時(shí)首遍先要候認(rèn)真獅閱讀菊題目縣、充并分挖杠掘信吼息、及了解龍無(wú)機(jī)值非金泥屬材莫料的袖類(lèi)別駁、成帝分、所性質(zhì)感和功點(diǎn)能，熟然后耍針對(duì)熊問(wèn)題賢逐一快解決革?！緫?yīng)用2】(2撞01術(shù)3·廣東任四校勝聯(lián)考)材料苗與化僻學(xué)密索切相緩關(guān)，罵表中濾對(duì)應(yīng)從關(guān)系妻錯(cuò)誤什的是()。解析A項(xiàng)中窄金剛腐石是鑰碳的練一種遍單質(zhì)壓。答案A材料主要化學(xué)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(xué)卷痰常見(jiàn)鈔錯(cuò)誤阻分析失，學(xué)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(shū)寫(xiě)四不規(guī)讀范；(2揉)化學(xué)慚方程將式?jīng)]劣配平津或漏姿掉生焰成物貢或抄處錯(cuò)；(3刃)錯(cuò)別辯字多挑；(4周)字符崇書(shū)寫(xiě)薦潦草垃難以顏辨認(rèn)立；(5鹽)書(shū)寫(xiě)燒有機(jī)樂(lè)結(jié)構(gòu)郵簡(jiǎn)式落多氫牽或少馬氫。出現(xiàn)址以上敲情況妨并非模說(shuō)明處考生臘化學(xué)額基礎(chǔ)間知識(shí)畢欠缺哭，而兄是平矩時(shí)沒(méi)齡有養(yǎng)掘成良蝴好的禿習(xí)慣嗎。因而此，紡?fù)瑢W(xué)掠們有系必要誕培養(yǎng)賺自己轟嚴(yán)謹(jǐn)病的學(xué)桐習(xí)態(tài)竟度，土養(yǎng)成扶良好稀的書(shū)若寫(xiě)習(xí)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(qiáng)知識(shí)挽和信躺息是芝現(xiàn)代擇人不轟可缺供少的付素質(zhì)乘，信涼息產(chǎn)莖業(yè)的爽飛速截發(fā)展個(gè)離不乖開(kāi)材允料科磨學(xué)的賣(mài)推動(dòng)列。當(dāng)場(chǎng)莫指導(dǎo)審題亂指導(dǎo)(1紗)根據(jù)射二氧頃化硅鎮(zhèn)的主拴要用立途進(jìn)昨行判奧斷。(2榮)方法浴一生約產(chǎn)單塞晶硅脅的過(guò)拜程看原，由趨碳還凡原得質(zhì)到的石是粗室硅，汗還要翁進(jìn)行專(zhuān)除雜產(chǎn)處理控，雜葵質(zhì)為畫(huà)二氧合化硅骨和炭側(cè)等?？仉s質(zhì)源如果亞不易齡除去柱，則貓可以誕考慮薦將所盆需物獎(jiǎng)質(zhì)從牌混合蛾物中季進(jìn)行奧分離笑出來(lái)吳。(3蛙)根據(jù)裕信息蛛先判夕斷反摸應(yīng)物驢與產(chǎn)厚物的溪種類(lèi)像，再嗎進(jìn)行絮書(shū)寫(xiě)漢化學(xué)甲方程董式。失分?jǐn)⑻崾?．對(duì)硅久和二帖氧化躬硅的捉用途請(qǐng)混淆江。2．?dāng)⒚枋鰡?wèn)排題不先全面越。3．化郊學(xué)方爛程式凝書(shū)寫(xiě)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(yīng)用乒，硅觀及其疲化合相物的國(guó)性質(zhì)刊和應(yīng)包用有翻逐漸慘增多纖的趨設(shè)勢(shì)。黨高考石將對(duì)配硅及仗其化賭合物叮的性怎質(zhì)和刊有關(guān)籮實(shí)驗(yàn)現(xiàn)進(jìn)行桶重點(diǎn)笨考查砍，以耐選擇需題為腳基礎(chǔ)涼題型撐，以縫化工恨綜合嫌應(yīng)用意題為煮提高皆題型樣，預(yù)濾計(jì)20等14年將材有多序種考剃查方號(hào)式出迅現(xiàn)?？枷?硅及其化合物的性質(zhì)5年10考考向2無(wú)機(jī)非金屬材料5年4考角度1.硅單召質(zhì)的炊性質(zhì)交和用的途的沈判斷1．判潤(rùn)斷正稅誤(1聽(tīng))單晶伏硅是箱將太搶陽(yáng)能世轉(zhuǎn)變情為電遵能的氧常用殖材料(√)(2孟01傍2·新課率標(biāo)，8B獸)(2疤)單質(zhì)扔硅常佩用作蒼半導(dǎo)糊體材忙料和瘡光導(dǎo)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(zhì)廣伏泛用囑于制悲作光留導(dǎo)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(dǎo)砌纖維(×)(20死09·四川虧理綜艙，6D)(5耗)硅是尊構(gòu)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(zhì)當(dāng)及用賠途2．判筋斷正初誤(1陵)S修iO2與酸練、堿蛛均不授