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*,*,*,-,*,-,*,-,*,-,*,-,*,-,*,第四单元非金属及其化合物,1,第,1,节无机非金属材料的主角,硅,2,考纲要求,:,1,.,了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。,2,.,了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。,3,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,碳、硅单质及其重要化合物的性质和用途,1,.,碳、硅单质,(1),原子结构、自然界存在形态、物理性质及用途。,4,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),碳、硅单质的化学性质。,5,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,6,基础梳理,考点突破,2,.SiO,2,和,CO,2,的比较,考点一,考点二,7,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,特别提醒,(1),玻璃中含有二氧化硅,因此氢氟酸可用于刻蚀玻璃,盛放氢氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。,(2)NaOH,溶液可以用玻璃瓶盛放,但不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶。,8,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,自主巩固,判断正误,正确的画,“,”,错误的画,“”,。,(1),氢氟酸与,SiO,2,反应,可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记,(,),(2),可用带磨口玻璃塞的玻璃瓶保存,NaOH,溶液,(,),(3)SiO,2,既能与,NaOH,溶液反应又能与氢氟酸反应,所以是两性氧化物,(,),(4),硅胶可用作食品干燥剂,(,),(5)NH,4,F,水溶液中含有,HF,因此,NH,4,F,溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,(,),(6)Si,和,SiO,2,都用于制造光导纤维,(,),(7),玻璃容器可长期盛放各种酸,(,),(8),浓硫酸可刻蚀石英制艺术品,(,),9,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,(9),晶体硅熔点高、硬度大,所以可用于制作半导体材料,(,),(10),高温下用焦炭还原,SiO,2,制取粗硅,(,),(11),二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸,(,),(12)SiO,2,可与氢氟酸反应,所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,(,),10,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1,.,硅及其化合物的特性,11,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,12,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,硅的制备工艺流程,13,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例,1,SiO,2,是一种化工原料,可以制备一系列物质,(,如图所示,),。下列说法错误的是,(,),A.,高炉炼铁时,加入石灰石将铁矿石中的脉石,(,主要成分为,SiO,2,),转化为易熔的炉渣,B.,纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料,C.,用盐酸可除去石英砂,(,主要成分为,SiO,2,),中少量的碳酸钙,D.,图中所含反应都不属于氧化还原反应,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,14,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,易错警示,(1),硅在加热条件下能与,O,2,发生反应,制备粗硅时,用焦炭在电炉中隔绝空气还原,SiO,2,生成,CO,而不是,CO,2,。,(2),粗硅中杂质不是碳单质,而是,SiC,因为发生反应,C+Si SiC,。,(3),制备纯硅时,石英管不能更换为玻璃管,因为高温条件下玻璃管会软化。,15,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练,1,.(2016,福建龙岩教学质量检查,)Si,、,SiO,2,广泛用于制造晶体管、光导纤维等。下列有关说法正确的是,(,),A.,附着油污的晶体管可用碱液浸泡,B.,光导纤维遇碱会影响光信号传输,C.,工业上用,SiO,2,热分解法冶炼硅,D.,自然界中硅以游离态形式存在,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,16,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研等方面有着重要的用途。,ae,是对,反应中,SiO,2,所表现的化学性质或作用进行判断,ae,叙述中正确的选项有,(,),a.,反应,中,SiO,2,作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃,b.,反应,中,SiO,2,表现出氧化性,c.,反应,中,SiO,2,表现了酸性氧化物的通性,d.,反应,符合用较强酸制取较弱酸的原理,e.,反应,中,SiO,2,未参加氧化还原反应,A.2,个,B.3,个,C.4,个,D.5,个,答案,解析,解析,关闭,反应,:,通常情况下,SiO,2,与氢氧化钠溶液的反应很微弱,不能用于刻蚀玻璃,错误,;,反应,:SiO,2,中硅元素的化合价由,+4,价降低为,0,价,得电子,表现出氧化性,正确,;,反应,:SiO,2,与氢氟酸反应是二氧化硅的特性,错误,;,反应,:,高温下用难挥发性酸酐制挥发性酸酐,不符合用较强酸制取较弱酸的道理,错误,;,反应,:Si,的化合价没有发生变化,即,SiO,2,未参加氧化还原反应,正确。,答案,解析,关闭,A,17,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,硅酸、硅酸盐及无机非金属材料,1,.,硅酸,18,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,硅酸盐,硅酸盐是由,硅、氧和金属,元素组成的化合物的总称,硅酸钠是一种常用的硅酸盐,化学式为,Na,2,SiO,3,用氧化物的形式表示为,Na,2,OSiO,2,。硅酸钠的水溶液俗称,水玻璃,是无色黏稠液体,常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料等。,3,.,常见硅酸盐材料,19,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4,.,特殊含硅材料,(1)SiC(,俗称,金刚砂,),具有类似于金刚石的结构,硬度大,可用作砂纸、砂轮的磨料。,(2),含硅,4%,的硅钢具有很强的导磁性,可用作,变压器,的铁芯。,(3),硅橡胶具有耐高温、耐低温的性质。,20,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固,判断正误,正确的画,“,”,错误的画,“”,。,(1),石英砂可用于生产单晶硅,(,),(4),烧结黏土制陶瓷不涉及化学反应,(,),(5),氢氟酸刻蚀玻璃的过程不涉及化学变化,(,),(6),合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料,(,),(7),水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂,(,),(8),氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,(,),(9),水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品,(,),21,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1,.,无机非金属材料的分类,22,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,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。,(2),氧化物前计量数的配置原则,:,按配置前后原子个数守恒原则配置各氧化物的计量数,且不同氧化物间以,“”,隔开。,(3),当氧化物计量数出现分数时应化为整数,如钾长石,:KAlSi,3,O,8,不能写成,应写成,K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,。,23,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例,2,下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是,(,),硅酸盐,Na,2,Fe,2,Si,3,O,10,用氧化物的形式表示为,Na,2,O2FeO3SiO,2,水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品,高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维,单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料,A.,B.,C.,D.,答案,解析,解析,关闭,硅酸盐,Na,2,Fe,2,Si,3,O,10,中,Fe,的化合价是,+3,价,所以用氧化物的形式表示为,Na,2,O,Fe,2,O,3,3SiO,2,错误,;,水晶的主要成分是二氧化硅,不属于硅酸盐产品,错误,;,用于制作光导纤维的材料是二氧化硅,不是硅单质,错误,;,单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料,正确,所以答案为,D,。,答案,解析,关闭,D,24,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,易错警示,(1),不要混淆二氧化硅和硅的用途。,用于制作光导纤维的是,SiO,2,;,用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。,(2),水晶、石英、玛瑙的主要成分是,SiO,2,;,珍珠的主要成分是,CaCO,3,;,钻石是金刚石。,(3),硅酸盐写成氧化物形式,并不是以氧化物形式存在,但有利于理解硅酸盐的性质。,25,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练,3,.,钢化玻璃是普通玻璃的化身,是普通玻璃经一定物理方法处理后得到的。钢化玻璃一般不会发生自爆现象,但当钢化玻璃中含有硫化镍结核时就有可能发生自爆现象。下列有关说法中错误的是,(,),A.,制取钢化玻璃的原料为石灰石、纯碱和石英,B.,钢化玻璃是一种新型无机非金属材料,C.,制取钢化玻璃的主要反应都是非氧化还原反应,D.,在碳素钢中加入镍等合金元素可以制得不锈钢及各种特种钢,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,26,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4,.,天工开物记载,:“,凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘,(,通,黏,),土而为之,”,“,凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火,”,“,浇水转釉,(,主要为青色,),与造砖同法,”,。下列说法错误的是,(,),A.,沙子和黏土主要成分为硅酸盐,B.“,燃薪举火,”,使黏土发生复杂的物理化学变化,C.,烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦,D.,黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料,答案,解析,解析,关闭,沙子的主要成分为,SiO,2,不属于硅酸盐,A,错误,;“,燃薪举火,”,是使成型的黏土器皿发生复杂的物理化学变化而制成陶器,B,正确,;,烧制过程中铁的化合物被氧化为氧化铁,得到红瓦,若浇水则发生氧化还原反应得到氧化亚铁而成为青瓦,C,正确,;,制作砖瓦、陶瓷的主要原料是黏土,D,正确。,答案,解析,关闭,A,27,1,.,四个用途,Si,半导体材料、太阳能电池板,SiO,2,光导纤维,H,2,SiO,3,硅胶可作干燥剂,Na,2,SiO,3,(,水玻璃,),黏合剂、耐火阻燃材料,2,.,特殊的表示方法,:,硅酸盐可以用氧化物的形式表示,如,Na,2,SiO,3,Na,2,OSiO,2,3,.,四个反应,(1)Si,与,NaOH,溶液的反应,:Si+2NaOH+H,2,O,Na,2,SiO,3,+2H,2,(2)SiO,2,能溶于氢氟酸,:SiO,2,+4HF,SiF,4,+2H,2,O,(3)H,2,CO,3,的酸性强于,H,2,SiO,3,:,Na,2,SiO,3,+H,2,O+CO,2,Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,(4),粗硅的制备,:SiO,2,+2C Si+2CO,28,29,2,1,3,4,1,.,坩埚是实验室用于灼烧或熔融固体物质的常用仪器,材质种类很多,实验时应根据物质的性质加以选择。熔融烧碱时,应选用下列哪种材质的坩埚,(,),A.,玻璃坩埚,B.,石英坩埚,C.,陶瓷坩埚,D.,铁坩埚,D,解析,:,二氧化硅能与氢氧化钠反应,因此熔融烧碱的坩埚中不能含有二氧化硅,A,、,B,、,C,中都含有二氧化硅,则熔融烧碱时应选用铁坩埚。,30,2,1,3,4,2,.,单晶硅是制作电子集成电路的基础材料,对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为,A.,为置换反应,B.,为化合反应,C.,均为氧化还原反应,D.,三个反应的反应物中硅元素均被还原,D,解析,:,反应,为置换反应,反应,为化合反应,三个反应均有元素化合价变化,均属于氧化还原反应,其中反应,和,中硅元素被还原,反应,中硅元素被氧化。,31,4,3,1,2,3,.(2017,山东临沂模拟,),据报道,科学家通过对稻壳进行控制性热解,可从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是,(,),A.,二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅属于酸性氧化物,B.,将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸,C.,因为高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应能放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强,D.,水晶是比较纯净的二氧化硅,沙子的主要成分是硅酸盐,B,解析,:,二氧化硅为酸性氧化物,但其不溶于水,A,项错误,;,硅酸的酸
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