高考一轮复习学案硅及其化合物
(1)碳
与O 2反应
O2(足量)：
O2(不足)：
与氧化
物反应
CuO：(冶炼金属)
SiO2：(制取粗硅)
H2O：
与强氧化
性酸反应
浓H2SO4：
浓HNO3：
第四章第1讲无机非金属材料的主角---硅
【考纲解读】
1．了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
【基础知识梳理】
考点一碳、硅单质的存在与性质
1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途
(1)碳在自然界既有________态又有________态。碳的同素异形体有________、________、无定形碳、
________等。
(2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅
有________和________形两种。晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。
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。
(2)Si
1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是
A．碳族元素的化合物主要是共价化合物B．碳族元素的单质都是导体或半导体
C．自然界中大量存在着碳族元素中某元素的气态氢化物
D．碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物
2．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．硅的导电性能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
3．2010年诺贝尔物理学奖用于表彰首次剥离出单层石墨的科学家。单层石墨称为石墨烯，这种“只有一层碳原子厚的碳薄
片”的石墨烯，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、
传导电子速度最快的新型材料，应用前景十分广阔！(结构示
意图如图所示)。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、C60、“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) ΔH＝1.9 kJ·mol－1知金刚石比石墨烯稳定
D．尽量使用含12 6C的产品，减少使用含13 6C的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨
考点二碳、硅的氧化物
1．一氧化碳
(1)物理性质：色气体，____毒，____溶于水。
(2)化学性质
①燃烧：_________________________________________，__________火焰；
②还原CuO：________________________________________________________________。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较
4．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(CO2)：________________________________________________________________。
(2)CO2(CO)：_______________________________________________________________。
(3)CO2(O2)：________________________________________________________________。
(4)CO2(SO2)：_______________________________________________________________。
(5)CO2(HCl)：______________________________________________________________。
(6)CO2(H2S)：______________________________________________________________。
5．指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入括号内。 ①SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O
( ) ②SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑ ( ) ③SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO ↑
( ) ④SiO 2＋3C=====高温SiC ＋2CO ↑ ( ) ⑤SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O
( )
A ．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀
B ．氧化性
C ．酸性氧化物的通性
D ．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来
E ．未参加氧化还原反应 6．下列关于碳和硅的氧化物说法正确的是________。
①碳和硅的氧化物都是酸性氧化物 ②二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成 ③二氧化硅不与水及任何酸反应 ④CO 2、CH 4等气体都是温室气体 ⑤CO 常作还原剂，PbO 2常作氧化剂 ⑥碳在高温下与SiO 2反应，作还原剂，但碳的非金属性比硅强
考点三 硅酸及硅酸盐
1．硅酸
硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸________(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：_________________________________________________。 (2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为______________________。 (3)硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作__________。 2．硅酸盐
(1)概念：____________________________________________________________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，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na 2SiO 3)写成
____________，钾云母(KH 2Al 3Si 3O 12)写成___________________________，高岭石A12(Si 2O 5)(OH)4可表示为：___________________________。
(3)硅酸钠(Na 2SiO 3)
①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。 ②它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为
与盐酸反应：_______________________________________________________________。 与CO 2水溶液反应：__________________________________________________________。 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——水泥、玻璃、陶瓷的比较
反应原理
复杂的物理化学变化
Na 2CO 3+SiO 2Na 2SiO 3+CO 2↑ CaCO 3+SiO 2
CaSiO 3+CO 2↑
复杂的物理化学变化
主要成份
硅酸三钙（3CaO ·SiO 2）、
硅酸二钙（2CaO ·SiO 2）铝酸三钙（3CaO ·Al 2O 3）
Na 2SiO 3 ·CaSiO 3 ·SiO 2
产品特性 水硬性 无固定熔点
抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等
(2)新型无机非金属材料
①新型无机非金属材料包括：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
②新型无机非金属材料的特性：耐高温、强度高；具有电学特性；具有光学特性；具有生物功能
7．据搜狐网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国NUK 牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。已知滑石粉的化学式为Mg 3(Si 4O 10)(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。下列有关说法不正确的是 A ．滑石粉属于无机硅酸盐类物质 B ．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO 2·H 2O C ．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性 D ．滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH 溶液发生反应 8．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是
A ．CO 2溶于水生成碳酸，SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸
B ．在高温条件下，SiO 2和Na 2CO 3能发生反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑ C ．SiO 2的熔点比CO 2的高
材料类别 主要特性
示例
用途
高温结构陶瓷 耐高温、强度高 氧化铝、氮化硅、氮化硼陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具 半导体陶瓷 具有电学特性 氧化锡陶瓷 集成电路中的半导体 光学材料 具有光学特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等 生物陶瓷
具有生物功能
氧化铝陶瓷
人造骨、人造关节、接骨螺钉
D．CO2通入Na2SiO3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的H2SiO3逐渐聚合而形成硅酸溶胶9．(1)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__________。
A．光导纤维B．有机陶瓷C．人造纤维D．砖瓦
(2)下列物质中，属于新型无机非金属材料的是________。
A．钢化玻璃B．碳化硼陶瓷C．光导纤维D．硼酸盐玻璃
(3)人造骨是一种新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的
________特性，人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成新骨，可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨髓的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨。
A．Ca2＋B．Cl－C．Na＋D．PO3－4
考点四碳族元素
【典型例题】
【例1】硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：
石英砂――→焦炭高温粗硅――→HCl 573 K 以上SiHCl 3(粗)――→精馏SiHCl 3(纯)――→H 2
1 357 K
高纯硅 ①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学反应方程式____________________________________________；
H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2，可能引起的后果是_______________________________。 (2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。 A ．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B ．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维 D ．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 E ．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释： 。
①SiHCl 3＋H 2=====Si ＋3HCl
②SiHCl 3＋3H 2O===H 2SiO 3↓＋3HCl ↑＋H 2↑
氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl 3 (2) BC
(3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成；
解释：Na 2SiO 3和NH 4Cl 均能够水解，二者相互促进，Na 2SiO 3水解生成H 2SiO 3，NH 4Cl 水解产生NH 3。
【达标训练】
1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)醋酸钠溶液中通入足量CO 2：2CH 3COO －
＋CO 2＋H 2O===2CH 3COOH ＋CO 2－
3 ( ) (2)向NaAlO 2溶液中通入过量CO 2：2AlO －
2＋CO 2＋3H 2O===2Al(OH)3↓＋CO 2－
3 ( ) (3)Si 和烧碱溶液反应，改变反应物用量，都可用同一离子方程式表示
( ) (4)将足量CO 2通入含K ＋
、SiO 2－
3、Cl －
、NO －3溶液中，离子将不能大量共存
( ) (5)H ＋
、I －
、NO －
3、SiO 2－
3
不能大量共存 ( ) (6)SiO 2是酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应 ( ) (7)二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
( )
(8)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
( ) (9)可以用Si 3N 4、Al 2O 3制作高温结构陶瓷制品
( )
(10)二氧化硅的分子式是SiO 2
( )
2．(2011·上海，2)从光合作用的反应原理6CO 2＋6H 2O ――→叶绿素
光
C 6H 12O 6＋6O 2可知碳是农作物生长的必需元素之一。关于用二氧化碳生产肥料的评价正确的是
A ．缓解地球温室效应，抑制农作物营养平衡
B ．加剧地球温室效应，促进农作物营养平衡
C ．缓解地球温室效应，促进农作物营养平衡
D ．加剧地球温室效应，抑制农作物营养平衡 3．(2008·全国理综Ⅱ，8)对于ⅣA 族元素，下列叙述中不正确的是
A ．SiO 2和CO 2中，Si 和O ，C 和O 之间都是共价键
B ．
C 、Si 和Ge 的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C ．CO 2和SiO 2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D ．该族元素的主要化合价是＋4和＋2
4．(2011·山东理综，10)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素
A ．在自然界中只以化合态的形式存在
B ．单质常用作半导体材料和光导纤维
C ．最高价氧化物不与酸反应
D ．气态氢化物比甲烷稳定
5.（2011海南）“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO 2分离出来并利用。如可利用
NaOH 溶液来“捕捉”CO 2，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。
下列有关该方法的叙述中正确的是
A ．能耗大是该方法的一大缺点
B ．整个过程中，只有一种物质可以循环利用
C ．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D ．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO 2还可用来制备甲醇等产品
6．赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是
A ．盐酸
B ．氢氟酸
C ．烧碱
D ．纯碱
7．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
8．有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量
的H 2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑)
A ．物质的量之比为1∶1
B ．物质的量之比为1∶2
C ．质量之比为4∶1
D ．质量之比为2∶1
9．下列关于碳族元素的叙述中错误的是
A ．与其他元素化合时易形成共价化合物，难形成离子化合物
B ．碳族元素形成化合物时的最高价均为＋4价
C ．碳的氧化物(CO 2)和硅的氧化物(SiO 2)都是酸性氧化物，均不能与酸反应
D ．碳族元素是形成化合物最多的一族元素
10. 以氮化硅(Si 3N 4)和氧化铝(Al 2O 3)为原料，采用高压烧结或热压工艺制备赛伦。赛伦的化学通式为：
Si 6－x Al x O x N 8－x ，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特 征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。它属于
A ．金属材料
B ．有机高分子材料
C ．新型无机非金属材料
D ．无机高分子材料
11、（2013·安徽理综·27）（13分）二氧化铈（CeO 2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO 2、Fe 2O 3、CeO 2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
（1）洗涤滤渣A 的目的是为了去除 （填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是 。 （2）第②步反应的离子方程式是 ，滤渣B 的主要成分是 。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，
TBP （填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g ，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L-1FeSO 4标准溶液滴定至终点（铈被还原为Ce 3+)，,消耗25.00mL 标准溶液，该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。 【答案】
（1）滤渣上附着的Fe3+、Cl-，取最后洗涤液少量，滴加AgNO3，如无白色沉淀，则洗干净。 （2）2CeO 2+H 2O 2+6H +
=2Ce 3+
+ O 2↑ +4H 2O SiO 2
（3）不能 分液漏斗 （4）97.01%
12. 晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl 3： Si ＋3HCl=====300 ℃
SiHCl 3＋H 2
③SiHCl 3与过量H 2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅 已知SiHCl 3能与H 2O 强烈反应，在空气中易自燃。 请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________________。
(2)粗硅与HCl 反应完全后，经冷凝得到的SiHCl 3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl 4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl 3采用的方法为______________________________。 (3)用SiHCl 3与过量H 2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是______________________________________________________。
装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是__________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是___________，装置D中发生反应的化学方程式为______________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及______________________________________________________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是______________。
a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液
第1课时 碳、硅及其重要化合物
课时1 碳、硅及其重要化合物 一、选择题 1．下列关于C、Si两种非金属元素的说法中，正确的是() A．两者结合形成的化合物是共价化合物 B．在自然界中都能以游离态存在 C．氢化物的热稳定性比较：CH4＜SiH4 D．最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 解析C、Si都是非金属元素，结合形成的化合物是共价化合物，A正确； Si元素为亲氧元素，不能以游离态存在，故B错；非金属性C＞Si，故氢化物的热稳定性SiH4＜CH4，故C错；SiO2既不溶于水，也不和水反应，故D 错。 答案 A 2．(2017·安徽合肥高三一次质检，2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。 下列说法正确的是() A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐 B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示 D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 解析水晶的主要成分为SiO2，其不属于硅酸盐，A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D项错误。 答案 C 3．下列物质性质与用途对应关系正确的是() 性质用途 A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂
B 硅酸溶胶具有 吸附水分的能力 硅作半导体的材料 C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹 D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅 与氢氟酸和玻璃反应无关，C错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D错误。 答案 A 4．(2016·南通二调)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是() A．大力发展煤的气化及液化技术 B．加快石油等化石燃料的开采和使用 C．以CO2为原料生产可降解塑料 D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术，可以减少污染物的排放，A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，B项错误； 可降解塑料不会造成“白色污染”，C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料，可以减少PM2.5的产生，D项正确。 答案 B 5．(2017·吉林大学附中月考)下列有关说法错误的是() A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
硅知识点总结120919学习资料
硅知识点总结120919
硅及其化合物年月日硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。 硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 1、单质硅（Si）： （1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。 （2）化学性质： ①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。 Si＋2F2＝SiF4 Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑ Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑ ②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 Si＋O2高温SiO2 Si＋2Cl2高温SiCl4 （3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 （4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。 SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl 2、二氧化硅（SiO2）： （1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。 （2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。 （3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应： ①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
第四章第一节硅 、无机非金属材料 教学案( 第一课时 )
第四章第一节硅、无机非金属材料教学案( 第一课时） 班级姓名 【教学目标】1、了解硅和二氧化硅在自然界中的物理性质和存在，用途。 2、掌握硅和二氧化硅的化学性质。 3、活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的 归纳能力、比较能力。 4、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。【重点】１、硅和二氧化硅的物理、化学性质 ２、硅和二氧化硅的特殊性质 【难点】硅和二氧化硅的性质、结构 【学习过程】一、半导体材料和单质硅 【联想】计算机的芯片，传导电话、电视的光缆，化学实验室里的玻璃仪器，你 能想像的出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？ 质疑：除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还知道其他无机非金属 材料吗？自然界中的岩石、沙子、土壤是由什么构成？ 【想一想】碳和硅在结构上有何相同点和不同点？（填表） 原子结构示意图常见的化合价在自然界中的存在形式C Si 【阅读】阅读课本P(107-109)回答以下问题： １、传统无机非金属材料有哪些？，，等 ２、地壳中含量最多的元素是，排第二位的是，含量最多的金属是 3、半导体材料特指导电能力的一类材料。 最早使用的半导体材料是。 现在多使用硅做半导体材料为什么？ ４、单质硅有，两种，它们是硅元素的。 【小结】硅物理性质 5、硅常温下化学性质，除外，它不易与其 他物质如氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸等反应。在加热条件下，能与某些非金属单 质发生反应。
a.常温下 （注：非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅与氢氟酸反应放出氢气） b.加热或高温下 6、工业 制备及提纯硅反应方程式 （注：无论焦炭量是多还是少，二氧化硅和炭反应的产物都是一氧化碳） 7在自然界中硅只能以 形式存在，常见的化合物有 ， 8硅有哪些用途？ 二、二氧化硅和光导纤维 【知识回顾】 二氧化碳 与水反应 与NaOH 反应 与CaO 反应 与酸反应 氧化性 【阅读】 阅读课本P 109答以下问题：请通过模型观察二氧化硅的结构填空： 二氧化硅晶体中每1个Si 原子周围结合 个O 原子， 在中心, 在四 个顶点，同时每1个O 原子与 个Si 原子相结合，形成空间网状晶体。 １、二氧化硅具有什么样的物理性质？哪些常见的物质主要成分是二氧化硅？ ２、从物质分类的角度来看，二氧化硅属于哪类物质，预测它能与哪些物质反应？ SiO 2能与水反应生成相应的酸吗？为什么？ Si+2F 2= Si+4HF= Si+2NaOH+H 2O= Si+O 2==== Si+2Cl 2===== △ △ 高温 SiO 2+2C == Si+2Cl 2 ==SiCl 4 高温 高温 SiCl 4+2H 2==Si+4HCl
上海高考化学碳及其化合物学案
碳族元素及其化合物 一．碳的同素异形体——金刚石、石墨、C60 四．碳酸正盐和酸式盐的比较 注：CaCO3，难溶于水但溶于酸的白色固体。在自然界中广泛存在，是岩石、大理石、石灰石的主要成分之一，既是重要的化工原料，又是重要的建筑材料。 【高考试题】 1．C60与现代足球有很相似的结构，它与石墨互为 A．同位素B．同素异形体C．同分异构体D．同系物 2．已知酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚。下列含溴化合物中的溴原子，在适当条件下都能被羟基(－OH)取代（均可称为水解反应），所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是
3．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电场设备损坏。这是由于石墨A．有放射性B．易燃、易爆C．能导电D．有剧毒 4．某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（g）、H2中的一种或几种，依次进行如下连续处理（假定每步处理均反应完全）：通过碱石灰时，气体体积变小通过赤热的氧化铜时，固体变为红色通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中 A．一定含有CO2、H2O, 至少含有H2、CO中的一种 B．一定含有H2O、CO, 至少含有CO2、H2中的一种 C．一定含有CO、CO2, 至少含有H2O、H2中的一种 D．一定含有CO、H2, 至少含有H2O、CO2中的一种 5．当下列物质：①大理石；②钟乳石；③锅垢；④贝壳；⑤蛋壳，分别滴入醋酸时，会产生相同气体的是A．只有①②B．只有④⑤C．只有①②③D．①②③④⑤ 6．用足量的CO还原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60g沉淀，则该氧化物是 A．FeO B．Fe2O3C．CuO D．Cu2O 7．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子（富勒烯），如C50、C70、C120、C540等它们互称为A．同系物B．同分异构体C．同素异形体D．同位素 【巩固练习】 1．把少量CO2分别通入到浓度相同的①Ba(NO3)2溶液；②Ba(OH)2溶液；③溶有氨的BaCl2溶液中。预计能观察到白色沉淀的溶液是 A．①和②B．只有②C．②和③D．只有③ 2．已知偏铝酸根离子与碳酸氢根离子在溶液中能发生如下反应： AlO2－+ HCO3－= Al(OH)3↓+ CO32－ 现将足量CO2通入KAlO2和Ba(OH)2的混合溶液中，生成沉淀的质量（m）和通入CO2体积（v）的关系正确的是 m m m m v v v v 3．已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的 A．是①、②、③B．只有①C．是①和②D．只有③ 4．下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是 A．二氧化硫B．氮氧化物C．二氧化碳D．悬浮颗粒 5．近来查明，二氧化三碳（C3O2）是金星大气层的一种成分。下列有关说法错误的是 A．C3O2的结构式为：O＝C＝C＝C＝O B．C3O2、CO、CO2都是碳的氧化物 C．C3O2和CO一样可以燃烧生成CO2D．C3O2和CO2都是碳酸的酸酐 6．过量的CO2通入下列各溶液中，最终不可能产生沉淀或浑浊的是 ①苯酚钠溶液②硅酸钠溶液③饱和碳酸钠溶液④饱和氢氧化钙溶液⑤饱和氯化钙溶液 A．只有①④⑤B．只有②④⑤C．只有③⑤D．只有④⑤ 根据下列信息，回答7~12题。
高考化学复习教学案：硅 二氧化硅 无机非金属材料
第二课时硅二氧化硅无机非金属材料 【考纲要求】 １．掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法，能从数学立体几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 ２．了解硅酸盐工业的含义和原理，掌握水泥和玻璃的工业制法，化学成分和化学反应原理。 ３．了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途。 教与学方案 【自学反馈】 一、硅及其化合物 1.硅：（１）硅元素在自然界的存在形态； （２）晶体结构、键角、键能； （３）物理性质； （４）化学性质：常温下、 、 加热时； 工业制法； 高纯硅的制取。 ２．二氧化硅：（１）在自然界的存在形式； （２）晶体结构； （３）物理性质； （４）化学性质、 、 ；
（５）用途。３．硅酸：（１）组成；（２）特性；（３）制法。４．硅及其化合物的性质及转变关系如图 ５．硅酸盐： （１）Na２SiO３：俗称、用途。（２）硅酸盐工业： 水泥：原料；化学组成； 加入石膏的作用； 具有水硬性的原因。 玻璃：原料； 反应原理、 ； 化学成分； 特种玻璃的制备方法和用途 。 陶瓷：原料、种类。
（３）硅酸盐组成的表示方法 二、无机非金属材料 １． 分类：（１）传统： ； （２）新型： ； ２．特性：（１） 、（２） 、 （３） 、（４） ； ３．高温结构陶瓷：（１）优点 、 （２）种类：氧化铝陶瓷 、 氮化硅陶瓷 ； ４．光导纤维：（１）成分 、 （２）特点 、 （３）用途 。 .【例题解析】 [例１] 药爆炸的瞬间，可以产生４00000atm 的超高压和５000℃的超高温，完全能达到石墨转化成金刚石的条件，你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是 （ ） Ａ．形成高压条件 Ｂ．吸热降低温度 Ｃ．防止碳粉燃烧 Ｄ．溶解爆炸产生的气体 解题思路: 。 易错点： 。 [例２] 原硅酸44SiO H 的分子结构为，它在水溶液中不稳定，通常在分子间脱水缩聚成网状大分子，这样的缩聚硅酸用通式n O H SiO )(22 表示，若n 为１．５，则其缩聚物的化学式为726O Si H 。已知某缩聚硅酸中硅元素的质量分数为４0．6%，该缩聚硅酸的化学式为_________；其分子结构式为
2015届高考化学总复习 第三章 第四节碳、硅及其化合物学案
第四节 碳、硅及其化合物 梳理基础 一、碳、硅 答案：1．既有游离态也有化合态 只有化合态 空间网状 金刚石 高 软 灰黑色固体 金属 高 金刚石 石墨 半导体 2.化学性质。 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 O 2 与O 2反应 O 2 Fe C 与氧化物反应 SiO 强氧化性酸 O 与非金属单质Si Cl 与氢氟酸反应：与NaOH 2232H 2↑ 答案：2．2C ＋O 2=====点燃2CO C ＋O 2=====点燃CO 2 3C ＋Fe 2O 3=====高温3CO↑＋2Fe 2C ＋SiO 2===== 高温 2CO↑＋Si C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O C ＋4HNO 3(浓)=====△ CO 2↑＋4NO 2↑＋ 2H 2O Si ＋O 2=====高温SiO 2 Si ＋2F 2===SiF 4 Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4 二、碳、硅的氧化物 1．掌握C 、CO 、CO 2、CaCO 3的性质和用途，CO 2－ 3 的检验。 2．掌握硅及其化合物转化关系。 3．了解无机非金属材料的应用。
______ 答案：1．Cu ＋CO 2 2Fe ＋3CO 2 2CO 2 CaCO 3↓＋H 2O H 2CO 3 2CO 2MgO ＋C CO↑＋H 2O 2.二氧化硅与二氧化碳的比较。 答案：2．酸性 大 高 不 微 不反应 CO 2＋H 22CO 3 SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O Na 2CO 3＋H 2O NaHCO 3 SiO 2＋Na 2CO 3=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑ CaCO 3↓＋2HClO 2NaHCO 3 CaSiO 3 CO 2＋Na 2O===Na 2CO 3 三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 1．硅酸。 (1)物理性质：____溶于水。 (2)化学性质。
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价，而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体，但硅却为半导体。 3.在通常情况下，硅的化学性质不活泼，但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体，而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能够与氢氟酸反应，且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强，但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时，非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得，只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成，如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体，通常状况下是气体，但SiO2却是立体网状结构
的原子晶体，因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓，但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳， SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃，但它与玻璃的成分不同，其本身是盐溶液，不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料 B．砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片
高一硅导学案
4.1无机非金属材料的主角——硅 【学习目标】目标引领方向！ 1．认识硅及二氧化硅的主要性质； 2．对比学习硅与碳及其的氧化物的知识，培养自己对比、归纳总结的学习方法； 3．进一步认识硅及二氧化硅在生产、生活中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣； 4．认识硅酸及硅酸钠的主要性质；了解硅酸盐工业原理及应用。 5．体会“硅及其化合物对人类文明的贡献”。 【学习重点】硅及二氧化硅的主要性质 硅酸及硅酸钠的性质 【我的思维导图】
课堂任务1 『任务一』对比认识碳与硅单质 物质碳单质硅单质原子结构示意图 主要化合价 在自然界存在 物理性质 硅单质的化学性质： 条件反应化学方程式 常温与氟气（F2）反应 与氢氟酸反应与NaOH溶液反应 高温 与O2反应 与Cl2反应 『任务二』对比认识二氧化碳和二氧化硅 1、SiO2的晶体结构：SiO2晶体中Si、O原子按个数比构成立体网状结构，每1个Si原子周围结合个O原子，同时每1个O原子周围结合个Si原子相结合，形成[SiO4]四面体。 【问题】二氧化硅的分子式是“SiO2”对吗？为什么？ 2、二氧化硅和硅酸 物质二氧化碳(CO2) 二氧化硅(SiO2) 存在 物理性质 物质类型 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应CO2+Na2O=Na2CO3SiO 2 +CaO高温CaCO3
与酸反应 用途 【练习】1、课本P80第1题，硅及二氧化硅的应用。 2、课本P81第9题，“从硅的氧化物制取单质”。 【思考】①实验室可以用玻璃瓶盛装氢氟酸吗？为什么？ ②某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确? 课堂任务2 『任务一』认识硅酸 1、硅酸的制取 实验现象化学方程式在滴入酚酞的硅酸 钠溶液中逐滴滴入 稀盐酸 往一定量的饱和硅 酸钠溶液中通入足 量的CO2 规律强酸制弱酸 2、硅酸的性质 酸碳酸（H2CO3）硅酸（H2SiO3） 溶解性 酸性强弱 【应用】写出以SiO2为原料制备硅酸的化学方程式。 『任务二』硅酸盐 1、硅酸钠：化学式，可溶于，其水溶液俗称，又称泡花碱，可用于制备和等的原料。
2021届高考化学一轮复习硅、氯及其化合物学案
硅、氯及其化合物 H2SiO3、硅酸盐的性质及应用 1. 用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作。向Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀, 说明酸性:H2SiO3 （“大于”或“小 于”）H2CO3。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得, 高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是。 A. 普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C. 氧化铝坩埚 D.铁坩埚 【解析】高温条件下Na2CO3与SiO2反应:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑。 答案: 防火剂小于D 2. （2020 ·合肥模拟）《天工开物》记载: “凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘（黏）土而为之” , “凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火” , “浇水转釉（主要为青色）, 与造砖同法”。下列说法中错误的是（） A.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 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 【解析】选A。沙子主要成分为二氧化硅, 二氧化硅是氧化物, 不属于硅酸盐, 故A错误; 黏土烧制成瓦的过程为复杂的物理化学变化过程,黏土发生复杂的物理化学变化,故B正确;青瓦和红瓦是在冷却时区分的:自然冷却的是
红瓦, 水冷却的是青瓦,故C正确;由“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘（黏）土而为之” 可知黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料,故D正确。
归纳提升】硅及其化合物用途的易错点 (1) 用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2, 用于制作光导纤维的是SiO2 而不 是晶体硅, 计算机芯片的主要成分是晶体硅而不是SiO2。 (2) 水晶、石英、玛瑙、硅石、沙子等的主要成分是SiO2, 而不是硅酸盐。 (3) 传统无机非金属材料( 陶瓷、水泥、普通玻璃)的主要成分是硅酸盐。硅 及其化合物之间的转化 3. 下列转化不能一步完成的是( ) A.SiO2 Na2SiO3 B.SiO2 H2SiO3 解析】选B。二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠; 碳酸钠可与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠; 硅酸受热可直接分解生成二氧化硅。 4. (2020 ·福州模拟)X 是一种新型无机非金属材料, 具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热 冲击性。有关生产过程如下 为了确定C的组成, 某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和 稀硝酸的白色沉淀,I 可用于制造光导纤维 按要求回答下列问题 (1) ________________________________________________ C 的化学式为;X 的化学式为_________________________________________ 。 (2) 写出下列方程式。 反应①的化学方程式: ___________________________________ ; 反应⑦的离子方程式: _________________________________ 。_ C.Na2CO3 Na2SiO3 D.H2SiO3 SiO2
(新课标版)2019_2020学年高中化学第四章非金属及其化合物第一节第1课时二氧化硅和硅酸学案新人教版
第1课时二氧化硅和硅酸 [核心素养发展目标] 1.理解二氧化硅的结构、性质和用途，体会性质决定用途的核心理念。 2.通过实验探究硅酸的制备与性质，进一步理解强酸制弱酸的规律。 3.了解硅在自然界中的存在形式，硅酸盐产品的组成和重要用途，能列举事实说明化学对人类文明的伟大贡献。 一、二氧化硅 1．硅元素的存在及结构 (1)存在 (2)原子结构：硅的原子结构示意图为，最外层有4个电子，反应中既不容易得到电子，也不容易失去电子。 2．二氧化硅(SiO2) (1)存在 SiO2的存在形式有结晶形和无定形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅。(2)结构 SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为1∶2的比例组成的立体网状结构的晶体。 (3)性质 ①物理性质：熔点高，硬度大；溶解性：不溶于水。 ②化学性质
(4)用途 ①沙子是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO 2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。 ③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。 ④实验室中使用石英坩埚。 (1)SiO 2和CO 2的物理性质差别很大的原因：SiO 2是立体网状结构的晶体，不存在SiO 2分子，而CO 2是由碳、氧原子结合成的分子，微粒间的作用力远小于SiO 2。 (2)SiO 2和CO 2都属于酸性氧化物，但SiO 2与水、一般的酸不反应，能与氢氟酸反应，能与碱、碱性氧化物反应。 (3)高温下，SiO 2能与部分盐反应，如 ①SiO 2＋Na 2CO 3=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑。 ②SiO 2＋CaCO 3=====高温 CaSiO 3＋CO 2↑。 例1 关于二氧化硅，下列叙述正确的是________(填序号)。 ①化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚 ②是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于任何酸 ③物理性质与CO 2相似 ④SiO 2晶体是由SiO 2分子直接组成的 ⑤水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO 2 ⑥光导纤维在强碱性条件下易发生“断路” 答案 ⑤⑥ 解析 ①SiO 2晶体是由原子构成的空间网状结构，化学性质稳定，SiO 2与NaOH 发生反应，熔融NaOH 固体不能用石英坩埚，①不正确；②SiO 2属于酸性氧化物，与H 2O 不反应，但能与HF 反应，②不正确；③SiO 2与CO 2结构不同，物理性质差别很大，③不正确；④SiO 2晶体是由Si 、O 原子构成的，不含SiO 2分子，④不正确；⑤正确；⑥光导纤维主要成分为SiO 2，SiO 2与碱反应，因此易发生“断路”，⑥正确。 【考点】二氧化硅 【题点】二氧化硅的组成与结构
2021高三化学人教版一轮学案：第四章第一节碳、硅及其重要化合物含解析
第一节碳、硅及其重要化合物 最新考纲：1.掌握碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.掌握碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及重要化合物的制备方法。4.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。 核心素养：1.宏观辨识与微观探析；能从不同层次认识碳、硅及其化合物的多样性，并对物质进行分类。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.科学精神与社会责任：了解二氧化碳对环境的影响，具有可持续性发展意识，绿色低碳的生活方式；赞赏碳、硅单质及其化合物对社会发展的重大贡献。 知识点一碳及其化合物 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。
(2)主要化学性质——还原性 可燃性 2C ＋O 2(不足)=====点燃2CO 、C ＋O 2(足量)=====点燃 CO 2 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) 可燃性 2C ＋O 2(不足)=====点燃2CO 、C ＋O 2(足量)=====点燃 CO 2 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 (1)物理性质 无色气体，有毒，难溶于水。 (2)化学性质——还原性
硅及其化合物知识点复习
第二部分：【基本理论】替换PDF文件中的第二部分 一、碳、硅及化合物的关系网络 1、相互转化关系 2、硅的性质和制备： 物理性质：①硅在自然界中只有态，没有态。其含量在地壳中居第位，是构成矿 物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 高的硬度和熔点。 ．．．．．．．． 化学性质：硅的化学性质不活泼。 ①常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应： Si + 2F2 ＝SiF4 、Si + 4HF ＝SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O ＝。 ②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si ＋O2 SiO2 制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO2 ＋2C。 将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl 应用：①高纯硅可作材料；②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用： ①SiO2为晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸（氢氟酸除外）发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH ＝Na2SiO3 + H2O（碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中）
④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a ．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。 首先，让SiO 2和NaOH （或Na 2CO 3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO 2＋2NaOH ；然后，用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na 2SiO 3+2HCl === 。 b ．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应：SiO 2+4HF ＝SiF 4+2H 2O ④光导纤维：从高纯度的SiO 2或石英玻璃熔融体中，拉出的直径约100μm 的细丝，称为石英玻璃纤维，这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术，它将光信号在光导纤维中进行全反射传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，原料来源广；质量轻，每千米27克；抗电磁干扰，保密性好。 4、硅酸和硅胶： ①硅酸：硅酸有多种形式，如H 4SiO 4、H 2SiO 3等。由于“H 2SiO 3”分子式最简单，习惯采用H 2SiO 3作为硅酸的代表。 ②硅酸酸性比碳酸还弱：Na 2SiO 3+CO 2+H 2O ＝H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 ③硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会逐渐失水聚合，形成各种多硅酸，接着就形成不溶于水，但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质，则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 5、硅酸盐： ①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠Na 2SiO 3（Na 2O ·SiO 2）；镁橄榄石Mg 2SiO 4（2MgO ·SiO 2）；高岭石Al 2(Si 2O 5)(OH)4（A12O 3·2SiO 2·2H 2O ） 注：复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物，因此可以改写为aMxOy·bSiO 2·cH 2O 的方式（具体顺序是：碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水）。 ②硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。 ③最简单硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃．．．，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂．．．．．．． 。 ④云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
硅及其化合物教案
无机非金属材料的主角──硅教学设计（1） 教学目标： 【知识与技能】 1．了解硅元素在自然界中的存在形式； 2．知道二氧化硅的性质； 3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质； 4．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1．帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性，促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2．通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质，推出物质的用途的思维过程，建构“结构——性质——用途”学习的共同模式，。 3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术； 2．促进学生逐渐形成正确的科学社会观，学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题，提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题： [问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（学生回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分） [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 ［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角的角色。 ［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推测硅单质的性质有哪些？ ［学生阅读］Ｐ74中间自然段。 ［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢？接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 ［板书］一、二氧化硅和硅酸 ［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。
2019届一轮复习人教版 碳、硅及其重要化合物 学案
第四章 非金属元素及其重要化合物 第13讲 碳、硅及其重要化合物 一、碳、硅单质的物理性质与用途 1．碳、硅单质的存在形式 2．碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：
①－c ②－a ③－e ④－b ⑤－d ①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。 二、碳、硅单质的化学性质——还原性 硅、碳的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA 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。 1．碳的性质 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，完成下列化学方程式。 ①CO 2＋C=====高温2CO ； ②C ＋H 2O(g)=====高温 CO ＋H 2。 2．硅的化学性质 硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气、氢氟酸、NaOH 溶液反应，不能与H 2、O 2、Cl 2、浓硫酸、浓硝酸反应，但加热时能与O 2、Cl 2反应。 完成下列化学方程式： ①Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4； ②Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑； ③Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。 3．硅的工业制法 用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为 SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO 。 工业上常用焦炭在电炉中还原SiO 2得到粗硅，但反应需隔绝空气(或O 2)，生成的是CO 而不是CO 2。 三、二氧化硅
1．物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水。 2．化学性质 (1)与酸反应 只与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。 (2)与碱(NaOH)反应SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)。 (3)与盐反应：如与Na 2CO 3反应： Na 2CO 3＋SiO 2=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑。 (4)与碱性氧化物反应：如与CaO 反应： CaO ＋SiO 2=====高温 CaSiO 3。 3．用途 光导纤维、光学仪器、电子部件。
高中化学第四章非金属及其化合物单质硅和二氧化硅学案新人教必修
第一节无机非金属材料的主角---硅 第一课时单质硅和二氧化硅 学习目标 1、了解硅的原子结构，认识硅在自然界中的含量、存在、用途； 2、知道硅的物理性质和化学性质，了解单质硅在生活中应用； 3、了解二氧化硅在自然界的存在形式，并了解自然界含二氧化硅物质的用途； 4、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质并记住SiO 2与HF、CaO、Na OH溶液反应的方程式。 新知预习 知识点一：硅元素的存在和结构 1．硅约占地壳质量的仅次于。 2．硅是一种_____氧元素，主要以_______很高的和构成了地壳中大部分的、和。 3．分别写出C和Si的原子结构示意图；比较二者在原子结构上的相似点，因此硅和碳一样既失去电子，又得到电子。判断硅最常见的化合价是，明确硅是一种介于金属和非金属之间的元素，但以非金属性为主。 知识点二：单质硅结构、用途及主要性质 1.硅单质有和两种。晶体硅的结构与类似。晶体硅的物理性质： ________________________________，常温下化学性质。 2.硅在元素周期表中处于与的位置，其导电性介于和__________ 之间，是良好的材料。 3.20世纪中叶开始，硅成了的关键材料，半导体晶体管及芯片的出现，促成了 的革命。 4.利用高纯硅的半导体性能，可以制成，将光能转换为。光电池可 作、、、、等的动力。 5.单质硅的化学性质 由于硅结构的特殊性，在常温下，其化学性质不活泼。硅单质主要化学性质表现在：与O2、F2、
Cl2、NaOH溶液反应。书写下列方程式。 ①研细的硅在氧气中燃烧： ②硅与氟气反应： ③硅与氯气加热时反应： (此反应常用于硅的提纯) ④硅与HF溶液反应： ⑤硅与烧碱溶液反应： 知识点三：二氧化硅的存在、结构、物理性质和用途 1、二氧化硅的存在 阅读教材，将与二氧化硅有关的下列名词以关系图呈现：结晶形、无定形、硅石、石英、水晶、玛瑙。 2、SiO2晶体的结构特点 1个Si原子与周围的_____个O原子相结合，每1个O原子与_____个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按 ____ 的比例所组成的立体网状的晶体，我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。 3. SiO2的物理性质 SiO2的熔点，硬度，溶于水。 4.SiO2的用途（至少找出4条） 【归纳总结】二氧化硅是硅的最重要化合物，存在形态有与无定形两种。晶体二氧化硅的基本结构具有结构。晶体二氧化硅是坚硬难熔的固体，在自然界中存在非常广泛，占地壳12%，广泛用于建筑材料、现代光学材料、光导纤维，饰物及工艺品。 知识点四：二氧化硅化学性质
硅及其重要的化合物
硅及其重要的化合物 教学目标 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。 能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。 重点难点 理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。 教学过程
中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。 秦兵马俑图片或录像。 瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。 古陶器的图片或录像。 体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。 能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。 回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等到。 联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距。 硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次
《碳、硅及其化合物》基础知识正误判断习题集锦
碳和硅及其化合物基础知识正误判断 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、正误判断 1． (2014·海南)Si 和SiO 2都用于制造光导纤维。（ ） 2． (2014·全国卷Ⅱ)利用如图装置除去CO 气体中的CO 2气体。（ ） 3． (2014·全国卷Ⅱ)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应。（ ） 4． (2015·安徽)SiO 2既能和NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。（ ） 5． (2015·广东)硅的最高价氧化物可用于制造光导纤维。（ ） 6． (2015·江苏)物质间转化能一步实现：粗硅――→Cl 2高温SiCl 4――→H 2 高温Si 。（ ） 7． (2015·江苏)元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体。（ ） 8． (2016·四川高考)硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化（ ） 9． (2015·重庆高考)烧结黏土制陶瓷，不涉及化学反应（ ） 10．(2016·上海)用NaOH 溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅。（ ） 11．(2016·江苏)下列转化在一定条件下能够实现：SiO 2――→HCl (aq )SiCl 4――→H 2 高温 Si 。（ ） 12．(2016·江苏)向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na 2SiO 3＋2H ＋===H 2SiO 3↓＋2Na ＋。（ ） 13．(2016·四川)pH ＝2的溶液中可能大量存在Na ＋、NH ＋4、SiO 2－3。（ ） 14．(2016·海南)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO 2－3。（ ） 15．(2016·四川)标准状况下，5.6 L CO 2气体中含有氧原子数为0.5N A 。（ ） 16．(2017·江苏)SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维。（ ） 17．(2017·全国卷Ⅱ)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO 2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，CO 2具有氧化性。（ ） 18．(2019·高考全国卷Ⅰ，7D)陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点。（ ） 19．(2019·高考全国卷Ⅰ，7C)陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐。（ ） 20．(2019·高考全国卷Ⅰ，7B)闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成。（ ） 21．(2019·高考全国卷Ⅲ，7A)高纯硅可用于制作光感电池。（ ） 22．(2015·山东高考)向Na 2SiO 3溶液中通入过量SO 2的离子方程式：SiO 2－3＋SO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋SO 2－3 （ ）