25无机非金属材料的主角-硅课件 苏教版

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,*,栏目索引,请点击相关,栏目,2,1,3,考点,梯级落实,真题,重组集训,名师,增分策略,结束放映,返回导航页,考点一碳、硅单质,2,碳、硅单质的物理性质和用途,(,用短线连接,),【,知识梳理,】,1,碳、硅元素在自然界中的存在形态,(1),碳：,既有游离态又有化合态,。,(2),硅：只有,化合态,。硅在地壳中的含量占第,二,位。,结束放映,返回导航页,3,化学性质,硅,结束放映,返回导航页,【,思考与探究,】,(1),硅可用作半导体材料，是否可用于解释元素周期性变化的规律？,(2),用化学方程式表示工业上获取纯硅的过程。,可以，硅位于金属和非金属的分界线附近，性质上由金属性逐渐过渡到非金属性，即有金属的性质又有非金属的性质。,结束放映,返回导航页,【,题型建模,】,题型一 碳、硅单质与材料,1,下列关于硅的说法中，不正确的是,(,),A,硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料,B,硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料,C,硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应,D,加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应,2,硅被誉为无机非金属材料的主角。有科学家提出硅是“,21,世纪的能源”、“未来的石油”。下列有关说法正确的是,(,),A,硅的含量居第二位，在地球上有丰富的单质硅资源，如石英、水晶、玛瑙的主要成分都是单质硅,B,硅相对于氢气便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是有开发价值的燃料,C,存放,NaOH,溶液的试剂瓶应用细口玻璃瓶并配磨口玻璃塞,D,硅是一种良好的半导体材料，所以是制造光导纤维的基本原料,C,解析：硅在自然界中全部以化合物的形式存在，石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，,A,不正确；,C,不正确，应该用橡皮塞；,D,不正确，制造光导纤维的是二氧化硅。,B,结束放映,返回导航页,3,石墨烯的结构示意图如下图所示，下列关于石墨烯的叙述正确的是,(,),A,石墨烯可导电，说明它是电解质,B,石墨烯、金刚石、,C,60,、“碳纳米,泡沫”四种物质都是碳的单质,C,由于,C(,石墨，,s)=C(,金刚石，,s),H,1.9 kJ/mol,知金刚石比石墨烯稳定,D,尽量使用含,12,6,C,的产品，减少使用含,13,6,C,的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨,解析：“石墨烯可由石墨剥离而成”故石墨烯是可以导电的非金属单质，它既不是电解质，也不是非电解质，,A,项错；石墨烯、金刚石、,C,60,、“碳纳米泡沫”都是由碳元素形成的不同的单质，它们互为同素异形体，,B,项正确；,C,项中由于石墨转化为金刚石的,H0,，是吸热过程，即石墨的能量较金刚石低，因而石墨烯稳定，,C,项错；,12,6,C,和,13,6,C,都是碳元素，故,D,项错。,B,结束放映,返回导航页,题型二 工业上高纯硅的制取,精馏,4,2013,年,6,月，欧洲对我国光伏产品实行高额征税措施，严重影响世界清洁能源的发展。多晶硅、导电玻璃,(,玻璃上镀金属,),是太阳能光伏产业的重要物质。制备多晶硅必须先得到高纯度硅。三氯甲硅烷,(SiHCl,3,，可燃,),还原法是当前制高纯硅的主要方法，其生产流程如图所示：,(1),下列判断正确的是,_(,填序号,),。,A,高纯度石英砂能用作制造,CPU,的半导体材料,B,石英砂在高温下与焦炭反应生成粗硅和二氧化碳,C,利用石英砂可制备光伏产业所需的玻璃,D,硅性质稳定，不能溶解在任何酸或碱溶液中,选项,D,，,Si,性质稳定，但它能溶解在氢氟酸和,NaOH,溶液中。,选项,B,：由于,SiO,2,与,C,在高温下反应时，,C,是过量的，所以其产物为,CO,。,解析：,(1),选项,A,，石英砂的主要成分是,SiO,2,，,SiO,2,能制造光导纤维等，但它不是半导体，不能用于制造,CPU,。,选项,C,，,SiO,2,在高温下与,CaCO,3,、,Na,2,CO,3,反应可制得玻璃。,C,(2),整个制备过程中必须严格控制无水无氧。,SiHCl,3,遇,H,2,O,剧烈反应生成,H,2,SiO,3,、,HCl,和另一种物质，写出该反应的化学方程式：,_,。,H,2,还原,SiHCl,3,过程中若混入,O,2,，可能引起的后果是,_,。,(3),该工艺流程可循环利用的物质是,_,。,SiHCl,3,3H,2,O=H,2,SiO,3,3HCl,H,2,O,2,与,SiHCl,3,、,H,2,混合可能引起爆炸,H,2,和,HCl,【,名师提醒,】,本题以光伏产业为背景，考查硅及其化合物相关知识，其难点就是分析生产工艺中可以循环使用的物质：通常是参与了某一反应，同时又在另一反应中生成的物质。,结束放映,返回导航页,考点二碳、硅的氧化物,【,知识梳理,】,1,CO,的性质,(1),物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是：与人体中,血红蛋白,相结合，因缺氧而中毒。,2,CO,2,与,SiO,2,的比较,(1),物理性质,熔沸点：,CO,2,的熔沸点比,SiO,2,的熔沸点,低,。,溶解性：,CO,2,可溶于水；,SiO,2,不溶于水。,结束放映,返回导航页,(2),二氧化碳与二氧化硅化学性质比较,物质,二氧化碳,二氧化硅,与水反应,CO,2,H,2,O,H,2,CO,3,不反应,与酸反应,不反应,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,与碱反应,(,如,NaOH,),CO,2,2NaOH=Na,2,CO,3,H,2,O,或,CO,2,NaOH,=NaHCO,3,SiO,2,2NaOH=Na,2,SiO,3,H,2,O,与盐反应,(,如,Na,2,CO,3,),CO,2,Na,2,CO,3,H,2,O=,2NaHCO,3,SiO,2,Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,CO,2,与碱性氧,化物反应,CO,2,Na,2,O=Na,2,CO,3,SiO,2,CaO,CaSiO,3,与碳反应,C,CO,2,2CO,2C,SiO,2,Si,2CO,结束放映,返回导航页,【,思考与探究,】,(3),主要用途,CO,2,：化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。,SiO,2,：制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料,光导纤维,(1),除去下列气体中混有的杂质,(,括号内为杂质,),可采取的方法：,CO(CO,2,),：,_,。,CO,2,(CO),：,_,。,CO,2,(O,2,),：,_,。,CO,2,(SO,2,),：,_,。,CO,2,(HCl),：,_,。,(2),有人认为,SiO,2,既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？,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,通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管,通过饱和,NaHCO,3,溶液或酸性,KMnO,4,溶液,通过饱和,NaHCO,3,溶液,该看法是错误的。,SiO,2,和碱溶液反应体现了,SiO,2,为酸性氧化物的性质，但,SiO,2,与氢氟酸反应没有生成盐，另外其他酸难与,SiO,2,反应，故,SiO,2,不属于两性氧化物。,结束放映,返回导航页,【,题型建模,】,题型一 二氧化硅的结构、性质与用途,1,下列关于碳和硅的氧化物说法正确的是,_,。,碳和硅的氧化物都是酸性氧化物,二氧化硅分子由,1,个硅原子和,2,个氧原子构成,二氧化硅不与水及任何酸反应,CO,2,、,CH,4,等气体都是温室气体,CO,常作还原剂，,PbO,2,常作氧化剂,碳在高温下与,SiO,2,反应，作还原剂，但碳的非金属性比硅强,A,B,C,D,2,下列说法正确的是,(,),二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应根据反应,SiO,2,CaCO,3,CaSiO,3,CO,2,可推知硅酸酸性比碳酸强二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸二氧化硅常被用来制造光导纤维,A,B,C,D,D,C,结束放映,返回导航页,3,在下图所示的物质相互转化关系中，,A,是一种固体单质，,E,是一种白色不溶于水的物质，,a,溶液焰色为黄色。据此填空：,(1)B,的化学式是,_,，目前在现代通讯方面,B,已被用作,_,的主要原料。,(2)B,和,a,溶液反应的离子方程式是,_,。,(3)A,和,a,溶液反应的离子方程式是,_,。,(4)C,和过量盐酸反应的离子方程式是,_,。,SiO,2,光导纤维,(,或光纤,),结束放映,返回导航页,题型二 二氧化碳与弱酸盐溶液的反应,B,C,【,名师归纳,】,(1),可用,CO2,制取的弱酸,碳酸酸性比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，将,CO,2,气体通入,Na,2,SiO,3,、,NaClO,、苯酚钠、,NaAlO,2,盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸,(,氢,),盐，这是“强酸制弱酸”原理的应用。,(2),注意事项,用,CO,2,制取弱酸时，若通入过量,CO,2,均生成,HCO,。,CO,2,通入,CaCl,2,或,BaCl,2,溶液不会产生白色沉淀，因为碳酸的酸性弱于盐酸。,结束放映,返回导航页,题型三 数轴法突破二氧化碳与碱溶液反应的相关计算,6,标准状况下，将,3.36 L CO,2,气体通入,200,mL,1.00 mol/L,NaOH,溶液中，充分反应后溶液中,c(CO,3,2-,),与,c(HCO,3,-,),的比值为,(,不考虑,CO,3,2-,、,HCO,3,-,的水解,)(,),A,11 B,12 C,21 D,13,B,结束放映,返回导航页,(2),反应后溶质成分的判断,结束放映,返回导航页,考点三硅酸和硅酸盐,【,知识梳理,】,1,硅酸,(1),物理性质：,不,溶于水。,(2),化学性质,(3),用途：硅胶可用作,干燥剂,、催化剂的载体等。,2,硅酸盐,(1),由,硅、氧和金属元素,组成化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。,(2),硅酸钠,Na,2,SiO,3,CO,2,H,2,O=,Na,2,CO,3,H,2,SiO,3,硅酸钠水溶液俗称,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。,结束放映,返回导航页,(3),硅酸盐组成的表示,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成 如硅酸钠,(Na,2,SiO,3,),可表示为,Na,2,OSiO,2,，,钾长石,(KAlSi,3,O,8,),可表示为,(,或,K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,),。,3,无机非金属材料,(1),传统无机非金属材料,水泥,玻璃,陶瓷,生产原料,黏土、石灰石,纯碱、石灰石、石英,黏土,主要设备,水泥回转窑,玻璃熔炉,陶瓷窑,生产条件,高温,(2),新型无机非金属材料,如高温结构陶瓷、,生物陶瓷,、,压电陶瓷,、光导纤维等。,结束放映,返回导航页,【,思考与探究,】,(1),探究由,SiO,2,制取,H,2,SiO,3,的最佳方案,(,用流程图表示,),。,(2),实验室里熔融,NaOH,固体时，能否选用瓷坩埚？为什么？,(3),想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的,4,个词中选出,1,个与它们同类的物质,_,。,(,填代码,),光导纤维有机陶瓷人造纤维砖瓦,结束放映,返回导航页,【,题型建模,】,题型一 无机非金属材料,1,开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是,(,),硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、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陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,C,60,属于原子晶体，用于制造纳米材料纤维素乙酸酯属于天然高分子材料,A,B,C,D,C,结束放映,返回导航页,解析：根据青石棉的组成可知，该物质属于硅酸盐，不是一种易燃品且难溶于水，,A,不正确。根据氧原子守恒可知应该是,Na,2,O3FeOFe,2,O,3,8SiO,2,H,2,O,，,B,不正确。,根据组成可知和硝