高中化学-碳硅知识
碳硅及其化合物复习课件
目录
Contents
• 碳硅及其化合物的概述 • 碳硅的化合物 • 碳硅化合物的反应 • 碳硅化合物的合成与制备 • 碳硅化合物在能源领域的应用 • 碳硅化合物的前沿研究与展望
01 碳硅及其化合物的概述
碳硅及其化合物的定 义
碳硅及其化合物是指由碳和硅两 种元素组成的化合物，以及含有
03
合成方法的理论研究
通过计算机模拟和理论计算，深入理解合成反应的机理和动力学过程，
为新型合成方法的开发提供理论支持。
碳硅化合物的新型应用研究
碳硅化合物在新能源领域的应用
碳硅化合物作为优秀的储能材料，在电池、超级电容器等领域具有广泛的应用前景。研究 者们致力于提高其能量密度、循环寿命和安全性。
碳硅化合物在催化领域的应用
碳硅化合物具有优异的催化性能，可用于有机合成、燃料转化等领域。研究者们致力于开 发高效、环保的催化体系。
碳硅化合物在生物医学领域的应用
碳硅化合物具有良好的生物相容性和生物活性，可用于药物输送、组织工程等领域。研究 者们致力于提高其生物利用度和安全性。
碳硅化合物的发展趋势与展望
发展趋势
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，碳硅化合物的 研究将更加深入和广泛。新型合成方法、新型应用领域以及 跨学科交叉研究将成为未来的发展趋势。
二氧化硅是玻璃的主要成分，具有高度透明性和化学稳定性，广泛用于光学、电子 和建筑等领域。
碳硅及其化合物的应用
碳化硅主要用于制造磨料、耐 火材料、陶瓷和高温结构材料等。
二氧化硅主要用于制造玻璃、 陶瓷、涂料、胶粘剂等材料， 也用于电子和光学领域。
硅酸盐是建筑和工程材料的重 要组分，如水泥、混凝土、瓷 砖等。
知识讲解--碳硅(学生)
高考总复习《碳硅》【考点梳理】考点一．碳及其化合物1．碳单质⑴同素异形体：①定义：由同种元素形成的不同单质称为同素异形体。
②种类：金刚石、石墨、C60、C70等。
⑵化学性质：由于碳原子最外层有4个电子，故碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下活动性增强，主要表现为还原性。
①与单质反应2C+O22CO C+O2CO2②与某些氧化物反应C+CO22COC+H2O(g) CO+H2（水煤气）2C+SiO2Si+2CO↑C+2CuO △2Cu+CO2↑(CuO足量)C+CuO △Cu +CO↑(C足量)③与氧化性酸反应C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2OC+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O2．一氧化碳⑴物理性质：无色无味气体，有毒，不溶于水。
⑵化学性质①可燃性：2CO+O22CO2(用点燃的方法除去CO)；②还原性(与Fe3O4、CuO、H2O的反应)Fe3O4+4CO △2；CuO+CO △Cu+CO2；H2O+CO H2+CO2(工业制H2)⑶毒性：CO有剧毒，与血液里的血红蛋白结合，使人体缺氧而死亡；主要来自汽车尾气、煤和石油燃烧及钢铁冶炼等。
3．二氧化碳⑴物理性质：无色无味，密度比空气大的气体，微溶于水，固体CO2叫做“干冰”。
⑵分子结构：电子式；结构式O=C=O。
⑶化学性质：①弱氧化性CO2+C2CO；CO2+2Mg2MgO+C②酸性氧化物的通性CO2+ H2O＝H2CO3CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；CO2+CaCO3+H2O＝Ca(HCO3)2CO2+CaO＝CaCO3③与盐的反应（相对较强的酸制取较弱的酸）：(A)往漂白粉溶液中不断通入CO2气体的反应为：Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO，CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2(B)在NaAlO2溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：2AlO2－+CO2 (少量)+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32―AlO2―+CO2 (过量)+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3－（C）往Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：SiO32―+CO2+H2O==H2SiO3 (胶体)+CO32―，SiO32―+2CO2+2H2O==H2SiO3 (胶体)+2HCO3―（D）往饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，反应为：2Na++CO32―+CO2+H2O==2NaHCO3↓(E)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH↓+NaHCO3⑷制法：①工业制法：煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑②实验室制法：石灰石和稀盐酸反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O装置：“固＋液→气”或启普发生器及其简易装置知识拓展——除杂：4．碳酸盐(1)溶解性正盐中只有碱金属的碳酸盐和铵盐溶于水，所有酸式盐均溶于水。
碳基,碳硅
碳基和碳硅都是指含有碳元素的材料。
1. 碳基材料：指由碳元素组成或主要由碳元素构成的材料。常见的碳基材料包括石墨、炭 黑、活性炭、碳纤维等。碳基材料具有高温稳定性、化学稳定性、导电性和导热性等优良性 能，广泛应用于电池、电子器件、航空航天、化工等领域。
2. 碳硅材料：指由碳和硅元素组成或主要由碳和硅元素构成的材料。碳硅材料具有碳基材 料和硅基材料的特点，具有高温稳定性、耐腐蚀性、导电性和导热性等优良性能。碳硅材料 常用于制备耐高温材料、陶瓷材料、涂层材料等。
碳基,碳硅
总之，碳基和碳硅是两种不同类型的材料，碳基材料主要由碳元素组成，而碳硅材料则是 由碳和硅元素组成。它们在不同的
高中化学-碳硅知识
碳、硅及其化合物教学目标：1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。
2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。
教学重难点：了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用教学过程：考点一碳、硅及其重要化合物的性质1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。
碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。
(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较(1)碳⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎨⎧O 2(足量)：C ＋O 2=====点燃CO 2O 2(不足)：2C ＋O 2=====点燃2CO与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑(冶炼金属)SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑(制取粗硅)H 2O ：C ＋H 2O (g )=====高温CO ＋H 2(制取水煤气)与强氧化性酸反应⎩⎨⎧浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O(2)硅①与F 2反应：Si ＋2F 2===SiF 4。
②与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
③与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
④与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2。
⑤与Cl 2反应：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4。
硅的工业制法碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
高中化学碳和硅的知识点介绍
高中化学碳和硅的知识点介绍在高中的化学学习中，学生过会学习到很多的知识点，下面店铺的小编将为大家带来化学中关于碳和硅的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。
高中化学碳和硅的知识点(一)碳族元素1、组成和结构特点(1)碳族元素包括碳、硅、锗、锡、铅五种元素，位于元素周期表的IVA族。
(2)碳族元素原子最外层有4个电子，在化学反应中不易得到或失去电子，易形成共价键。
主要化合价有+2和+4价，其中碳和硅有负价。
碳族元素在化合物中多以+4价稳定，而铅在化合物中则以+2价稳定。
碳族元素中碳元素形成的单质(金刚石)硬度最大;碳元素形成的化合物种类最多;在所有非金属形成的气态氢化物中，CH4中氢元素的质量分数最大;12C是元素相对原子质量的标准原子;硅在地壳中的含量仅次于氧，其单质晶体是一种良好的半导体材料。
2、性质的递变规律随着原子序数的增大，碳族元素的原子半径依次增大，由非金属元素逐渐转变为金属元素，即金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强;气态氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
(二)碳及其化合物1、碳单质(1)碳的同素异形体(2)碳的化学性质常温下碳的性质稳定，在加热、高温或点燃时常表现出还原性，做还原剂，温度越高，还原性越强，高温时的氧化产物一般为一氧化碳。
溶解性不同：一般情况下，所有的钾盐、钠盐和铵盐是可溶的，所有的酸式盐是可溶的，正盐的溶解度小于酸式盐的溶解度，但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
热稳定性不同：一般情况下，难溶的正盐和酸式盐受热易分解，可溶性碳酸盐稳定不易分解。
与酸反应的剧烈程度不同：两者都能与强酸(H+)反应产生CO2，但反应的剧烈程度不同，根据反应的剧烈程度可鉴别两者。
可溶性盐的水解程度不同：相同浓度的正盐溶液的pH值大于酸式盐溶液的pH值。
与碱反应不同：弱酸的酸式盐可与碱反应生成正盐。
与盐反应不同：碳酸钠可与氯化钙或氯化钡反应生成难溶性碳酸盐，但碳酸氢钠不反应。
高三化学一轮复习碳、硅教案
工业制粗硅第一步的化学方程式：。
（二）CO2易错易混点
将足量的CO2分别通入①CaCl2溶液；②Ba（OH）2溶液；③Ca(ClO)2溶液；④NaClO溶液
⑤饱和Na2CO3溶液； Na2SiO3⑦苯酚钠。最终溶液中有白色沉淀析出的是.
思考：上述反应与通入CO2量有关的是，若使①溶液产生沉淀，应加入.
碳族元素、硅
学习目标
1．硅的用途、化学性质、制备。
2．书写CO、CO2、H2C2O4相关化学方程式。
3．对比碳族元素的递变性，对比异同。
重点难点
重点：硅的用途、化学性质、铅的化合物的性质
难点：根据价态陌生方程式；硅的易错易混点
（一）硅
（1）用途：硅是一种良好的材料，因为此性质，故可用作、。
（2）化学性质：①常温只能与F2、HF及强碱反应②加热可与C、O2、Cl2反应
（三）碳族元素：已知：Pb的+2价较稳定。+4价强氧化性：PbO2＞KMnO4＞Cl2＞Fe3+。
C、Si、Ge、Sn的+4价较稳定，+2价强还原性：Sn2+＞Fe2+；
①氯气跟锡、铅分别共热的产物；
②向SnCl2溶液中加入FeCl3，书写离子方程式。
（四）草酸：①向FePO4沉淀中加入Li2CO3、H2C2O4,经高温煅烧，得到LiFePO4，写出该反应的化学方程式；
②草酸（乙二酸），其钙盐难溶于水．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解为CO、CO2和H2O．
（1）为依次验证分解的三种产物，下列装置连接顺O的现象是；．
碳和硅及其化合物
非金属及其化合物知识梳理----碳和硅及其化合物间的相互转化关系第一节无机金属材料的主角——硅基础巩固一、硅单质1．元素的存在形态、单质的物理性质及其用途（1）结构：与金刚石相似，为_________结构。
（2）物理性质：熔点和沸点_______，导电性介于_______和_______之间。
（3）用途：制造________（信息材料）、制造________等。
2．化学性质：在常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应以外，硅不易和其他物质反应。
有关化学反应方程式为：________________________；___________________________；________________________________。
3．制取：________________________；________________________；_____________________________________。
【思考交流1】硅的性质有哪些特殊性？提示：（1）硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。
SiO2+2C==Si+2CO↑（2）非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还有H2生成（与酸反应产生氢气是活泼金属的性质）。
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑（3）非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却不然。
Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑二、二氧化硅1．存在：广泛存在于自然界中（_______、_______、_______的主要成分均是二氧化硅）。
2．物理性质：纯SiO2是___色透明的晶体，硬度______，熔沸点_______。
3．化学性质：（1）酸性氧化物：与NaOH反应____________________________。
（2）和氢氟酸反应：____________________________。
（3）在高温下，可与Na2CO3、CaCO3等碳酸盐反应。
高中化学【碳、硅、氯及其化合物】基础知识
高中化学【碳、硅、氯及其化合物】基础知识一、碳、硅及其化合物1. 知识网络构建2. 重要反应必练写出下列反应的方程式，是离子反应的写出离子方程式①Si和NaOH溶液的反应：______________________________②SiO2和NaOH溶液的反应：____________________________③工业上制备粗硅：_________________________________④向Na2SiO3溶液中通入少量CO2气体：_________________⑤Si与氢氟酸的反应：_______________________________⑥氢氟酸腐蚀玻璃：___________________________________⑦Mg在CO2中燃烧：___________________________________⑧C与CO2高温下反应：_________________________________⑨工业制备水煤气：_________________________________⑩Na2CO3与SiO2在高温下反应：_______________________⑪向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体：__________________⑫向漂白粉溶液中通入过量CO2气体：______________________3. 实验现象强化记忆①向澄清石灰水中通入CO2气体至过量，其现象是__________________________________________________。
②将点燃的镁条伸入盛有CO2的集气瓶，有什么现象？_______________________________________________。
③向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸，其现象为______________________________________。
4. 简答类语言规范再落实①实验室用塑料瓶盛放氢氟酸而不用玻璃瓶的原因是_______________________________________________。
高中化学知识点-常见非金属元素
合态，其主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。对于碳、硅两元素，复习时应从以下几个方
面掌握。
1．树立物质转化思想
(1)理清知识主线
－4
0
＋2
＋4
C H4←―C―→ C O―→ C O2
－4
0
＋4
＋4
SiH4←―Si―→ SiO2(H2SiO3)
(2)形成网络构建
2．扫除易忘知识盲点 (1)硅元素位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅具有 金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。 (2)工业上制备粗硅，是用过量的 C 和 SiO2 在高温下反应，由于 C 过量，生成的是 CO 而不 是 CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 (3)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH 溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 (4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但 SiO2 不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但 SiO2 能与 HF 反应。
(2015·江苏，4C) (5)硅胶可用作食品干燥剂(√)
(2015·全国卷Ⅱ，7A) (6)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是 CO2(×)
(2015·天津理综，2D) (7)可用磨口玻璃瓶保存 NaOH 溶液(×)
(2015·海南，7B) (8)SiO2 既能和 NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(×)
第 1 页 共 37 页
(5)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却 是盐溶液。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。 (6)H2CO3 的酸性大于 H2SiO3 的，所以有 Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3， 但高温下 Na2CO3＋SiO2==高=温==Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：①硅酸盐比 碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发的固体 SiO2 制得低沸点易挥发的 CO2 气体。 (7)硅、二氧化硅和硅酸盐的化学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅——半导体材 料、太阳能电池帆板等；二氧化硅——光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材料、 饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的主要 成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。
高二化学碳硅及其化合物
• 重点知识归纳 • 一、碳及其化合物转化关系
1.正盐与酸式盐相互转化： 碳酸碳酸 氢盐 碱性条件(OH-)或△(加热) • • • 2.碳酸的电离平衡及跟碱的反应： H2CO3 H++HCO-3 HCO-3 H++CO2-3 碱少时(酸过量)生成酸式盐，碱过量 (酸少)生成正盐。 盐酸性条件(H+)
(考查碳的化合物性质)向 下列溶液中通入过量CO2，最终出 现浑浊的是( B ) A.饱和石灰水 • B.水玻璃 C.BaCl2溶液 D.氯化钙饱和溶液
（考查硅的化合物性质） ①浓硝酸、②水、③王水、④氢 氟酸、⑤氢氧化钾溶液中，能与 二氧化硅起化学反应的是C ( ) • A.①② B.②④ • C.④⑤ D.③④⑤
• • • • • •
（3）化学性质 ①酸性氧化物 与NaOH反应 SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O， 与CaO反应 高温 SiO2+CaO = CaSiO3。 ②和氢氟酸反应（腐蚀玻璃） ③在高温下，可与Na2CO3、CaCO3等碳酸 盐反应。 （4）用途沙子用于建筑，石英用于制造玻璃， 纯SiO2用于制造光学器材和光导纤维。
• 三、碳酸盐和酸式盐的性质 • 1.水溶性：正盐除钾、钠、铵盐易溶于水外， 其余均不溶于水；酸式盐都溶于水。 • 2.热稳定性：正盐大于酸式盐。 • 3.相互转化：正盐→酸式盐的离子反应： 22HCO • CO3 +CO2+H2O = 。 3 • 酸式盐→正盐的离子反应： 2H O+CO 2 3或加热分解。 • HCO3 +OH =
• 第一节 碳 硅及其化合物
• 基础知识回顾 • 一、单质碳的性质 金刚石：原子晶体 1.同素异形体 石墨：混合晶体 C60、C70：分子晶体
高考化学考点突破：碳、硅及无机非金属材料
碳、硅及无机非金属材料考点一 碳、硅单质及其重要化合物[知识梳理]1．碳、硅单质的结构、物理性质及用途碳硅原子结构 示意图元素在自然界中的存在形式 既有游离态又有化合态 只有__化合__态结构金刚石：空间网状结构， 石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的__空间网状__结构物理性质金刚石熔点高、硬度大，石墨熔点高、质__软__，有滑腻感，能导电晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点__高__用途金刚石用作切割刀具，__石墨__用作电极、铅笔芯晶体硅用作__半导体__材料、硅芯片和硅太阳能电池碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
3．硅的工业制法及提纯石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热SiCl 4――→③氢气加热高纯硅反应①： SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑ 反应②： Si ＋Cl 2△,SiCl 4 反应③： SiCl 4＋2H 2△,Si ＋4HCl 4．二氧化碳和二氧化硅二氧化碳二氧化硅类别 均为__酸性__氧化物结构 特点 由__二氧化碳分子__构成，属于__分子__晶体由氧原子与硅原子构成__立体网状__结构，属于__原子__晶体 主要物 理性质熔、沸点__低__，常温下为气体，能溶于水硬度__大__，熔、沸点__高__，常温下为固体，不溶于水化 学 性 质①与水 反应CO 2＋H 2OH 2CO 3不反应②与酸 反应 不反应只与氢氟酸反应： SiO 2＋4HF=== SiF 4↑＋2H 2O__③与碱 反应 CO 2少量：CO 2＋2OH －===CO 2－3＋H 2OCO 2过量： CO 2＋OH －===HCO －3 SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O (盛碱性溶液的试剂瓶用__橡胶__塞)用途 制饮料、制碳酸盐光导纤维、光学仪器、电子部件归纳总结硅及其化合物的特殊性质[对点检测]1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
高中化学第四章 非金属及其化合物知识点总结
第四章 非金属及其化合物第一讲 碳、硅及无机非金属材料考点1 碳、硅单质及其重要化合物的性质一、碳、硅的单质1．存在：自然界中碳元素既有游离态，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。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧O 2（足量）：C ＋O 2=====点燃CO 2O 2（不足）：2C ＋O 2=====点燃2CO 与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑（冶炼金属）SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑（制取粗硅）H 2O ：C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H 2（制取水煤气）与强氧化性酸反应⎩⎪⎨⎪⎧浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4（浓）=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3（浓）=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 二、碳、硅的氧化物 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其与人体中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
(2)化学性质①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2。
②还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
2．二氧化碳与二氧化硅的比较 (1)物理性质①熔、沸点：CO 2的熔、沸点比SiO 2的熔、沸点低。
②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。
(2)化学性质CO 2＋H 2OH 2CO 3CO 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。
考点2 硅酸盐及无机非金属材料一、硅酸和硅酸钠 1．硅酸(H 2SiO 3)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红色。
知识清单12 碳、硅及无机非金属材料(教师版) 2025年高考化学一轮复习知识清单
知识清单12碳、硅及无机非金属材料知识点01碳及其化合物1．碳单质(1)存在形式：有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。
金刚石石墨足球烯①金刚石：正四面体空间网状结构。
物理性质：熔点高，硬度大，不导电。
②石墨：层状结构，每层为正六边形的平面网状结构。
物理性质：熔点高，硬度小，能导电，具有润滑性。
③足球烯（C60）：笼状分子，由正五边形和正六边形排列而成。
不导电。
(2)主要化学性质——还原性可燃性O2不足：2C＋O2(不足)=====点燃2COO2充足：C＋O2(足量)=====点燃CO2与氧化物反应CuO：C＋2CuO=====△2Cu＋CO2↑(冶炼金属)；SiO2：2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑(制取粗硅)；H2O：C＋H2O(g)=====高温H2＋CO(制取水煤气)与强氧化性酸反应浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；浓HNO3：C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
2．CO、CO2的性质对比CO CO2物理性质无色无味气体，密度比空气小，难溶于水无色无味气体，密度比空气大，可溶于水毒性有毒(易结合血红蛋白)无毒(温室效应)化学性质还原性可燃性：2CO+O2=====点燃2CO2还原氧化铁：Fe2O3+3CO=====高温2Fe+3CO2无(灭火)氧化性①与炽热炭反应：CO2+C=====高温2CO②Mg在CO2中燃烧：CO2+2Mg=====点燃2MgO+C与水反应无CO2＋H2O H2CO3与碱反应无Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O相互转化CO2C，△①O2，②CuOCO用途燃料、冶炼金属灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等3．碳酸的正盐和酸式盐的比较正盐(CO2－3)酸式盐(HCO－3)溶解性只有钾、钠、铵盐可溶一般都可溶溶解度一般而言，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3。
高考化学总复习课件碳硅及其化合物
及其化合物
汇报人：XX
20XX-01-12
• 碳硅元素概述 • 碳及其重要化合物 • 硅及其重要化合物 • 碳硅元素化合物之间转化关系 • 实验探究与案例分析 • 知识拓展与前沿动态
01
碳硅元素概述
碳硅元素在周期表中位置及性质
碳元素位于周期表第二周期，第ⅣA 族，具有非金属性，可以形成共价键 。
很大，但化学性质相似。
碳单质的化学性质
03
碳单质在常温下化学性质稳定，但在高温下可以与氧气、卤素
等发生反应。
一氧化碳、二氧化碳性质及用途
1 2
一氧化碳的物理性质和化学性质
一氧化碳是一种无色、无味、难溶于水的气体， 具有还原性和可燃性。
二氧化碳的物理性质和化学性质
二氧化碳是一种无色、无味、密度比空气大的气 体，溶于水生成碳酸，具有弱酸性。
硅酸盐性质
硅酸盐用途
大多数硅酸盐难溶于水，但可与强酸反应 生成相应的盐和水。
制造水泥、陶瓷、玻璃等建筑材料。
硅酸制备方法及性质
01
02
03
硅酸制备方法
可溶性硅酸盐与酸反应可 制得硅酸。如硅酸钠与盐 酸反应可制得硅酸。
硅酸性质
白色胶状沉淀，不溶于水 ，酸性比碳酸弱。能与强 碱反应生成盐和水，是二 元弱酸。
碳硅元素在生物体内也有重要作用，如生物体内的有机物质主要由碳元素构成，而 硅元素则对生物体的骨骼和结缔组织有重要作用。
碳硅元素对人类社会影响
碳元素对人类社会的影响主要体 现在能源、化工、材料等领域， 如石油、天然气等化石燃料是现
代社会的主要能源来源。
硅元素对人类社会的影响主要体 现在电子、信息、材料等领域， 如集成电路、太阳能电池板等都
最新高考化学碳硅物理性质及用途总结-word文档
2019年高考化学碳硅物理性质及用途总结
碳和硅属于同一主族,化学性质相似,而且在自然界中,硅的含量远大于碳。
以下是碳硅物理性质及用途总结，请考生及时进行学习。
1.碳、硅单质的存在形态、物理性质及用途
(1)自然界中碳元素既有游离态，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、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
(2)单质的结构、物理性质与用途比较
?碳硅结构金刚石：空间网状结构
石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大
石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯[来源:高[考试﹤题库GkStK] 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 2.碳、硅单质的化学性质
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳硅物理性质及用途总结的全部内容就是这些，查字典化学网希望考生可以取得满意的成绩。
2019年高考第一轮复习备考专题已经新鲜出炉了，专题包含高考各科第一轮复习要点、复习方法、复习计划、复习试题，
大家来一起看看吧~。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碳、硅及其化合物教学目标：1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。
2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。
教学重难点：了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用教学过程：考点一碳、硅及其重要化合物的性质1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。
碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。
(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅金刚石：空间网状结构结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构石墨：层状结构物理金刚石熔点高、硬度大石墨熔点晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔性质高、质软，有滑腻感点高金刚石用于制造切割刀具，石墨用晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能用途作电极、铅笔芯电池3.碳、硅单质的化学性质与O2反应点燃O2足量：C＋O2=====CO2点燃O2不足：2C＋O2=====2CO△CuO：2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑冶炼金属(1)碳与氧化物反应高温SiO2：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑制取粗硅高温H2O：C＋H2O g=====CO＋H2制取水煤气与强氧化△浓H2SO4：C＋2H2SO4浓=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 性酸反应△浓HNO3：C＋4HNO3浓=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(2)硅①与F2反应：Si＋2F2===SiF4。
②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
③与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
△④与O2反应：Si＋O2=====SiO2。
△⑤与Cl2反应：Si＋2Cl2=====SiCl4。
硅的工业制法碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
高温3．Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。
4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
5．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与 HF 反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
6．一般情况下，金属 (Na 、K)能置换出水中的氢，但 C 在高温下也能置换出 H 2O 中的氢：C ＋高温H 2O(g)=====H 2＋CO 。
物质 二氧化硅 二氧化碳 空间立体网状结构，结构 存在单个分子不存在单个分子 硬度大，熔、沸点高， 主要物理常温下为固体，不溶熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水性质于水①与水不反应CO 2＋H 2OH 2CO 3 反应只与氢氟酸反应：②与酸 反应SiO 2＋4HF===SiF 4↑ ＋2H 2O不反应SiO 2＋化2NaOH===Na 2SiO 3＋CO 2 少量：CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 、 ③与碱 学H 2O(盛碱液的试剂瓶CO 2 过量：CO 2＋NaOH===NaHCO 3 反应性用橡胶塞 )质如与 Na 2CO 3 反应：④与盐 反应高温SiO Na CO ===== ＋223量SiO 2NaHCO )===H ↓＋2 33Na SiO CO2 32如与 Na 2SiO 3 反应：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2(不 足)===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3 或 Na 2SiO 3＋2H 2O ＋2CO 2(足＋↑⑤与碱如与CaO 反应：SiO2性氧化物反应高温＋CaO=====CaSiO3如与Na2O 反应：Na2O＋CO2===Na2CO3光导纤维、光学仪器、用途制饮料、制碳酸盐电子部件碳、硅单质的特殊性1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
高温3．Si 的还原性大于C，但C 在高温下能还原出Si：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。
4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
5．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与HF 反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
6．一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但 C 在高温下也能置换出H2O 中的氢：C＋高温H2O(g)=====H2＋CO。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应( )(2)大量燃烧化石燃料是造成雾霾的一种重要原因( )(3)硅胶可作袋装食品的干燥剂( )(4)金刚石、白磷都属于单质( )(5)由于晶体硅熔点高硬度大，则可用于制作半导体材料( )丁(6)甲――→乙丁甲丙，若甲为焦炭，则丁可能是O2( )(7)SiO2 可与HF 反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中( )(8)高温下用焦炭还原SiO2 制取粗硅( )(9)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料( )(10)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料( )(11)SiO2 有导电性，所以SiO2 可用于制备光导纤维( )(12)(12)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中( )答案(1)√(2)√(3)√(4)√(5)×(6)√(7)√(8)√(9)√(10)×(11)×(12)×题组1 碳、硅单质的性质1．下列关于碳和硅的叙述中，正确的是( )。
A．其氧化物都能与NaOH 溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2 反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质2．下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是( )。
A．SiO2―→Si B．CO2―→CC．SiO2―→H2SiO3 D．Si―→Na2SiO3题组2 碳、硅氧化物的性质3．下列说法正确的是( )。
高温A．反应：SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑，说明H2SiO3 的酸性大于H2CO3 的酸性B．可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO2)制取硅的反应C．二氧化硅是生产光导纤维、玻璃的基本原料D．CO2、CH4、N2 是温室气体4．向含有0.2 mol NaOH 和0.1 mol Ba(OH)2 的溶液中持续稳定地通入CO2 气体，当通入气体为8.96L(0 ℃，1.01×105 Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2 气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)( )。
B C C C考点二硅酸盐及无机非金属材料1．硅酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
△(1)硅酸不稳定，受热易分解，其化学方程式为：H2SiO3=====SiO2＋H2O。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体，硅胶有很强的吸水能力，常用作干燥剂。
2．硅酸盐(1)概念：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH 2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。
(3)硅酸钠(Na2SiO3)①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与CO2 水溶液反应的化学方程式为：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料①三种硅酸盐工业生产的比较：水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑3CaO·SiO2 Na2SiO3主要成分2CaO·SiO2 CaSiO3硅酸盐3CaO·Al 2O3 SiO2生产条件高温②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建筑材料，也广泛应用于生活中。
(2)新型无机非金属材料①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。
②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。
③压电陶瓷：具有压电效应。
2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
(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)向一定浓度的Na2SiO3 溶液中通入适量CO2 出现白色沉淀，证明H2CO3 的酸性比H2SiO3 的酸性强。
( )(4)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料( )(5)新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点( )(6)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( )(7)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品( )2－(8)2MgO·SiO2 中的酸根阴离子为SiO4 ( )答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×(8)×[示向题组]1．(2014 ·济南联考)下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是( )。
A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中高温B．反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反应②Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生C．普通玻璃、石英玻璃，水泥等均属于硅酸盐材料D．祖母绿的主要成分为Be3Al 2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al 2O3·6SiO22．(2014 ·郑州一模)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )。