2019年高考化学一轮课件第15讲碳硅及无机非金属材料含答案1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,碳硅及无机非金属材料,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,碳硅及无机非金属材料,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2019年高考化学一轮课件：第15讲-碳硅及无机非金属材料(含答案),2019年高考化学一轮课件：第15讲-碳硅及无机非金属材料(含答案)2019年高考化学一轮课件：第15讲-碳硅及无机非金属材料(含答案)考试说明,1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。,2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。,考试说明,1.,了解,C,、,Si,元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。,2.,了解,C,、,Si,元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。,考点一碳、硅单质及氧化物,考点二硅酸盐及无机非金属材料,专题三,CO,2,与盐或碱溶液反应产物的判断,考点一碳、硅单质及氧化物,、,Si,单质的存在形态、物理性质及用途,(1),自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、,C,60,等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。,知识梳理,(2),单质的结构、物理性质与用途比较,空间网状,空间,网状,软,高,石墨,半导体,2.,碳、硅单质的化学性质,还原性,碳、硅的最外层都是,个电子，位于元素周期表的第,族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性,(,如图,),。,4,A,(1),碳的还原性,碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼,(,如铜,),、制取粗硅、生产水煤气等，完成,下,图转化关系中,的化学方程式。,；,；,；,。,碳的还原性还表现为可将强氧化性的浓硫酸、浓硝酸分别还原为,和,，本身被氧化为,。,SO,2,NO,2,CO,2,(2),硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气,(F,2,),、,_,、,_,反应，不能与氢气、氧气、氯气、,、,反应，加热时能与氧气、氯气反应。,完成,右,图转化关系中,的化学方程式。,；,；,。,Si,2NaOH,H,2,O=Na,2,SiO,3,2H,2,氢氟酸,(HF),强碱,硫酸,硝酸,Si,2F,2,=SiF,4,3.,二氧化硅和二氧化碳的比较,立体网状,高,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,SiO,2,2NaOH=,Na,2,SiO,3,H,2,O,橡胶,CO,2,2NaOH=Na,2,CO,3,H,2,O,CO,2,NaOH=NaHCO,3,SiO,2,Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,CO,2,Na,2,SiO,3,H,2,O,CO,2,(,不足,)=H,2,SiO,3,Na,2,CO,3,CO,2,=Na,2,CO,3,SiO,2,CaO,CaSiO,3,Na,2,O,例,1.,正误判断，正确的打,“”,，错误的打,“”,(1),12,C,、,13,C,、,14,C,是碳的三种同素异形体,(,),(2),硅在自然界中只以化合态的形式存在,(,),(3),晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料,(,),(4)Si,和,SiO,2,都可用于制造光导纤维,(,),(5),非金属性：,C,Si,，则热稳定性：,CH,4,SiH,4,(,),(6)SiO,2,是酸性氧化物，可溶于强碱,(NaOH),，不溶于任何酸,(,),例,2.,从元素周期表的位置看，碳和硅均为,A,族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？,没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。,例,3.,写出除去下列气体中混有的杂质,(,括号内为杂质,),可采取的方法：,(1)CO(CO,2,),：,_,。,(2)CO,2,(CO),：,_,。,(3)CO,2,(HCl),：,_,。,通过盛有浓,NaOH,溶液的洗气瓶,通过盛放灼热,CuO,的硬质玻璃管,通过盛有饱和,NaHCO,3,溶液的洗气瓶,例,4.,写出除去下列固体粉末中混有杂质,(,括号内为杂质,),可采取的方法，写出有关反应的方程式。,(1)CaCO,3,(SiO,2,)_,。,可根据,SiO,2,可溶于,NaOH,溶液除去。,在固体混合物中加入足量氢氧化钠溶液，充分反应后，过滤、洗涤。,SiO,2,2NaOH=Na,2,SiO,3,H,2,O,(2)SiO,2,(CaCO,3,)_,。,可根据,CaCO,3,可溶于盐酸除去。,在固体混合物中加入足量稀盐酸，充分反应后，过滤、洗涤。,CaCO,3,2HCl=CaCl,2,CO,2,H,2,O,(3)SiO,2,(NH,4,Cl)_,_,_,。,可根据,NH,4,Cl,的热稳定性，或,NH,4,Cl,易溶于水的性质除去。,方法一：在固体中加入适量水溶解、过滤。,方法二：将固体混合物在坩埚中充分灼烧，除去,NH,4,Cl,。,NH,4,Cl NH,3,HCl,归纳总结,熟记硅及其化合物的特殊性质,(1),硅单质的特殊性,Si,的还原性大于,C,，但,C,却能在高温下还原出,Si,：,SiO,2,2C Si,2CO,；,非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但,Si,能与,HF,反应：,Si,4HF=SiF,4,2H,2,；,非金属单质大多为非导体，但,Si,为半导体。,(2),含硅化合物的特殊性,SiO,2,是,H,2,SiO,3,的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备,H,2,SiO,3,；,酸性氧化物一般不与酸反应，但,SiO,2,能跟,HF,反应：,SiO,2,4HF= SiF,4,2H,2,O,；,无机酸一般易溶于水，但,H,2,SiO,3,难溶于水；,因,H,2,CO,3,的酸性大于,H,2,SiO,3,，所以在,Na,2,SiO,3,溶液中通入少量,CO,2,能发生下列反应：,Na,2,SiO,3,CO,2,H,2,O = H,2,SiO,3,Na,2,CO,3,，但在高温下,SiO,2,Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,CO,2,也能发生。,反思归纳,在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点有：,(1),高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：,SiO,2,2C Si(,粗,),2CO,(2),粗硅与干燥,HCl,气体反应制得,SiHCl,3,：,Si,3HCl SiHCl,3,H,2,(3),粗硅与干燥,Cl,2,反应制得,SiCl,4,：,Si(,粗,),2Cl,2,SiCl,4,(4)SiHCl,3,与过量,H,2,在高温下反应制得纯硅：,SiHCl,3,H,2,Si(,纯,),3HCl,(5)SiCl,4,与过量,H,2,在高温下反应制得纯硅：,SiCl,4,2H,2,Si(,纯,),4HCl,(6)SiO,2,2Mg 2MgO,Si,(7)SiHCl,3,、,SiCl,4,能与水发生反应：,SiHCl,3,3H,2,O=H,2,SiO,3,3HCl,H,2,SiCl,4,3H,2,O=H,2,SiO,3,4HCl,(8)SiH,4,在空气中易自燃：,SiH,4,2O,2,=SiO,2,2H,2,O,考点二硅酸盐及无机非金属材料,1.,硅酸和硅酸钠,(1),硅酸,硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸,(,填,“,能,”,或,“,不能,”,),使紫色石蕊溶液变红色。,硅酸不稳定，受热易分解：,。,硅酸能与碱溶液反应，如与,NaOH,溶液反应的化学方程式为,_,。,硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。,不能,H,2,SiO,3,SiO,2,H,2,O,H,2,SiO,3,2NaOH=Na,2,SiO,3,2H,2,O,(2),硅酸钠,(Na,2,SiO,3,),白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称,，有黏性，水溶液显碱性。,它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式：,与盐酸反应：,。,与,CO,2,水溶液反应：,。,用途：黏合剂,(,矿物胶,),，耐火阻燃材料。,Na,2,SiO,3,CO,2,H,2,O=H,2,SiO,3,Na,2,CO,3,水玻璃,Na,2,SiO,3,2HCl=2NaCl,H,2,SiO,3,2.,无机非金属材料,(1),传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。,常见硅酸盐材料比较,玻璃生产中的两个重要反应：,Na,2,CO,3,SiO,2,；,CaCO,3,SiO,2,。,(2),新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。,CaSiO,3,CO,2,Na,2,SiO,3,CO,2,例,1.,正误判断，正确的打,“”,，错误的打,“”,(1),玻璃是一种晶体，有较高的熔点,(,),(2),水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱,(,),(3),传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料,(,),(4),光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料,(,),(5),高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点,(,),(6),普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品,(,),例,2.,玻璃生产中的两个重要反应：,Na,2,CO,3,SiO,2,Na,2,SiO,3,CO,2,；,CaCO,3,SiO,2,CaSiO,3,CO,2,。由上述两个反应能说明,H,2,SiO,3,的酸性比碳酸强吗？为什么？,不能；此反应中生成的,CO,2,气体脱离反应体系有利于反应向右进行，与其氧化物对应酸的强弱无关；强酸制弱酸的规律一般适用于在溶液中发生的反应。,例,3.,实验室中要熔化烧碱固体，现有三种坩埚：石英坩埚、陶瓷坩埚、铁坩埚。你认为选哪一种？简述选择的依据。,选择铁坩埚。依据：铁不与烧碱反应，而石英坩埚、陶瓷坩埚中都含有,SiO,2,，能与,NaOH,反应使得坩埚受损。,方法技巧,硅酸盐改写成氧化物形式的方法,(1),氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物,较活泼金属氧化物,二氧化硅,水，不同氧化物间以,“,”,隔开。,(2),各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。,(3),当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：,KAlSi,3,O,8,不能写成,，应写成,K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,。,考点三,CO,2,与盐或碱溶液反应产物的判断,2,与盐溶液反应产物或现象的判断,一般从强酸制弱酸的角度去分析。由于碳酸比硅酸、次氯酸、苯酚、,Al(OH),3,(,偏铝酸,),的酸性强，能用,CO,2,制取上述弱酸，常涉及的变化如下：,CO,2,CO,2,Na,2,SiO,3,H,2,O=Na,2,CO,3,H,2,SiO,3,(,或,CO,2,Na,2,SiO,3,2H,2,O=H,4,SiO,4,Na,2,CO,3,),CO,2,Ca(ClO),2,H,2,O=CaCO,3,2HClO,CO,2,ONa,H,2,O,OH,NaHCO,3,CO,2,(,过量,),NaAlO,2,2H,2,O=Al(OH),3,NaHCO,3,CO,2,(,少量,),2NaAlO,2,3H,2,O=2Al(OH),3,Na,2,CO,3,2,与碱反应产物的判断,(1)CO,2,与单一组分反应,(,如,CO,2,通入,NaOH,溶液,),产物的分析,反应原理,反应后溶质成分的判断,用数轴来表示,(2)CO,2,与多组分,如,CO,2,通入,NaOH,、,Ca(OH),2,的混合溶液,，反应的顺序是,Ca(OH),2,CO,2,=CaCO,3,H,2,O,2NaOH,CO,2,=Na,2,CO,3,H,2,O,Na,2,CO,3,CO,2,H,2,O=2NaHCO,3,CaCO,3,CO,2,H,2,O=Ca(HCO,3,),2,例,1.,正误判断，正确的打,“”,，错误的打,“”,。,(1),向,C,6,H,5,ONa,溶液中通入,CO,2,气体，溶液变浑浊,(,),解析,生成苯酚浊液。,(2),向,Na,2,SiO,3,溶液中通入,CO,2,，溶液变浑浊，继续通入,CO,2,至过量，浑浊消失,(,),解析,H,2,SiO,3,不溶于,CO,2,。,(3),向,Ca(ClO),2,溶液中通入,CO,2,气体，溶液变浑浊，继续通入,CO,2,至过量，浑浊消失,(,),解析,开始生成,CaCO,3,沉淀，,CO,2,过量时，,CaCO,3,又与,CO,2,、,H,2,O,反应生成,Ca(HCO,3,),2,。,(4),向,CaCl,2,溶液中通入,CO,2,，无明显现象，若先通入,NH,3,再通,CO,2,，溶液会变浑浊,(,),解析,CO,2,在,CaCl,2,溶液中的溶解度小，产生的,很小，,Q,c,K,sp,，因而不会产生沉淀，,CO,2,在氨水碱性溶液中溶解度大，产生,浓度大，因而能产生,CaCO,3,沉淀。,(5),向饱和,Na,2,CO,3,溶液中通入过量的,CO,2,气体，有晶体析出,(,),解析,NaHCO,3,的溶解度比,Na,2,CO,3,的小。,(6),向,NaAlO,2,溶液中通入,CO,2,气体，一开始有白色沉淀生成，,CO,2,过量，沉淀溶解,(,),解析,Al(OH),3,不能溶于,H,2,CO,3,。,(7),向饱和,NaCl,的氨溶液中通入过量,CO,2,气体，有晶体析出,(,),解析,会析出,NaHCO,3,晶体。,助你进步,.,谢谢大家！,结 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