高考化学一轮复习 第四章 材料家族中的元素 基础课时1 硅 无机非金属材料课件 鲁科版
化学高考一轮复习课件：第4章 第1讲 无机非金属材料的主角——硅
玻璃窑
陶瓷 窑
2. 特殊功能的含硅物质 (1) 碳化硅 具有金刚石结构，可用作磨料。 (2)含硅元素 4%的硅钢具有 导磁 性。 (3)硅橡胶具有 既耐高温又耐低温 的性质。 3.无机非金属材料的使用 无机非金属材料在日常生活中有广泛的用途，这 些知识大多数属于识记知识。除了解前面所讲的传统 无机非金属材料外，还应了解新型无机非金属材料的
SiO2
CFl22：：SSii＋＋22FC2=l2==△SiFS4 iCl4
与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
二、硅酸、硅酸盐 1.硅酸 硅酸 不 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：
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 。
例如：高岭土：Al2O3·2SiO2·2H2O 石棉：CaO·3MgO·4SiO2 沸石：Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O 云母：K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O 滑石：3MgO·4SiO2·H2O 长石：K2O·Al2O3·6SiO2 氧化物的顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属 氧化物―→二氧化硅―→水。 氧化物前计量数配置原则：除氧元素外，其他元 素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数。
例 2 物质 A 是一种高熔点化合物，不溶于硫酸、 硝酸等强酸。A 与纯碱熔融反应，生成化合物 B，同 时放出气体 C；把气体 C 通过 B 的溶液中，则得到 化合物 D；D 在干燥空气中转变为化合物 E；将 E 加 热又得到化合物 A。
试写出 A、B、C、D、E 的化学式：A________、 B________、C________、D________、E________。
2022化学第四单元材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料学案
第1节硅无机非金属材料备考要点素养要求1。
了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
2。
了解碳、硅及其化合物的主要性质及其应用。
1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳、硅单质及其化合物的性质。
2.科学态度与社会责任：了解碳元素的化合物对环境的影响，根据所学化学知识提出解决方案进行环境保护，培养可持续发展意识,赞赏碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
考点一硅单质及其氧化物的性质和用途必备知识自主预诊知识梳理1.硅的存在形态、物理性质和用途用途材料2.硅单质的化学性质硅单质的化学性质——还原性:(1）与O2反应(用化学方程式表示，下同):;(2)与氢氟酸反应:；(3)与NaOH溶液反应:。
3.硅的制备(1)原料:二氧化硅、焦炭。
（2)原理:。
（3)提纯：,.4。
二氧化碳与二氧化硅的比较于水于水续表CO2+H2O H2CO3自我诊断1。
判断正误,正确的打“√”，错误的打“×”.（1)碳、硅在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态。
（）(2）晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料.（）(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应.(）（4)SiO2具有导电性,故可用于制备光导纤维。
（）(5)Na2CO3溶液可贮存在带有玻璃塞的玻璃试剂瓶中。
(）2.下列叙述正确的是(）A。
CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都是氧化剂D。
SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧化物关键能力考向突破考向硅及其化合物的性质及应用【典例】(2020重庆一中月考）下列说法中不正确的是（) A.石墨可导电，在一定条件下可与SiO2反应B。
二氧化硅是硅酸的酸酐,但不能用二氧化硅和水直接反应来制取硅酸C。
硅的化学性质不活泼,但在常温下也可和某些物质反应D.碳、硅的氧化物均能与NaOH溶液反应对点演练下列说法正确的是(）A。
高中一轮复习化学第四章材料家族中的元素
第四章 材料家族中的元素第一节 硅 无机非金属材料[教材基础——自热身]1．硅元素的原子结构与存在 硅元素在地壳中含量为第二位，在周期表中位置为第3周期ⅣA 族，原子结构示意图为，在自然界中只以化合态形式存在，主要存在形式为SiO 2和硅酸盐。
2．单质硅与半导体材料(1)Si 的物理性质灰黑色固体，有金属光泽，熔点高、硬度大、有脆性。
(2)Si 的化学性质(3)用途——半导体材料制晶体管、集成电路、硅芯片、太阳能电池、硅合金等。
3．二氧化硅与光导纤维(1)二氧化硅①存在在自然界中广泛存在，是沙子、石英、水晶的主要成分。
②物理性质：熔点高，硬度大。
③化学性质④用途制造电子部件、光学仪器、光导纤维，生产水泥、玻璃等硅酸盐产品，水晶可制作饰品。
(2)光导纤维光导纤维是高性能的现代通讯材料，又可用于能量传输、信息处理、遥测遥控和医疗器械制造等方面。
[注意] SiO 2既能与HF 反应，又能与NaOH 溶液反应，但SiO 2不是两性氧化物。
[知能深化——扫盲点]提能点(一) 硅单质的特殊性(1)Si 的还原性强于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑。
(2)非金属单质与碱液反应一般无H 2放出，但Si 与碱液反应却放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但Si 能与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)非金属单质大多为非导体，但Si 为半导体。
[对点练]1．硅及其化合物的应用范围很广。
下列说法正确的是( )A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．Si 粉中含有铝粉可用NaOH 溶液除去铝粉C ．反应Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑中，Si 为还原剂，NaOH 和H 2O 为氧化剂D ．能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应解析：选A Si 和Al 都可以与NaOH 溶液反应，B 项错误；Si 与烧碱溶液反应的实质是Si 先和H 2O 反应：Si ＋3H 2O===H 2SiO 3＋2H 2↑，生成的H 2SiO 3与NaOH 反应：H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O ，H 2O 是氧化剂，C 项错误；硅不能与盐酸反应，D 项错误。
高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第1节 硅 无机非金属材料教案 鲁科版
学习资料第1节硅无机非金属材料考纲定位要点网络1．掌握硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解硅单质及其重要化合物对环境的影响。
3．了解常见的无机非金属材料.4．了解硅单质及其重要化合物的制备方法。
Si、SiO2的性质及应用知识梳理1．硅的简介存在形态化合态地壳含量第二位晶体硅结构与金刚石类似的空间网状结构物理性质灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性用途用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池（1）与氢氟酸反应:Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(2)与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
（3)与O2反应:Si＋O2错误!SiO2。
3．硅的工业制备与提纯(1）流程：石英砂错误!Si(粗)错误!SiCl4错误!Si(纯）。
(2)原理:①Si（粗）制备：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑。
②Si（粗)提纯:Si(粗)＋2Cl2错误!SiCl4;SiCl4＋2H2错误!Si（纯)＋4HCl。
[辨易错]（1)晶体硅常用作光导纤维。
( ）（2)1 mol晶体硅中含有2N A个Si—Si键。
（）（3)根据2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。
（）(4）碳、硅均可与浓硝酸反应。
（）［答案]（1)×（2）√（3）×(4)×4．二氧化硅(1)化学性质(2)用途光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。
［辨易错］(1)CO2、SiO2与NaOH溶液反应均只能生成正盐. ( ）（2）SiO2与NaOH、HF均反应,故SiO2为两性氧化物。
( ) （3)CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀，可说明非金属性C〉Si.( ）(4)SiO2是酸性氧化物,与H2O反应生成H2SiO3. （) ［答案](1)×(2)×（3）√（4）×知识应用1．利用石英和碳为主要原料，设计制备纯硅的主要化学过程，并写出每步化学方程式。
2025年高考化学一轮复习课件(适用于新高考新教材) 第4节 无机非金属材料
第5章第4节 无机非金属材料1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硅及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识硅及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
1.本部分主要考查Si、SiO2、Na2SiO3的性质和用途及SiO2的结构。
由于许多高科技领域的新型无机非金属材料都与硅有关,往往以工业生产流程图为载体考查综合应用,题型以选择题、工业生产流程图题为主。
2.复习备考时,多关注以硅及其化合物知识为载体与基本理论和其他元素及化合物相联系的综合题。
内容索引第一环节 必备知识落实第二环节 关键能力形成第三环节 核心素养提升第一环节 必备知识落实1硅单质及其重要化合物的性质和用途知识筛查1.硅及其化合物硅元素在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在。
(1)单质硅。
①硅单质的导电性介于导体和绝缘体之间,是应用最为广泛的半导体材料。
②硅与强碱溶液反应(特征反应):Si+2NaOH+H2O══Na2SiO3+2H2↑。
知识点1知识点2(2)SiO2的性质。
①晶体类型:共价晶体。
②酸性氧化物:SiO2+2NaOH ══Na 2SiO3+H2O。
③与氢氟酸反应(特性)。
SiO2+4HF══SiF4↑+2H2O。
(3)硅酸。
①硅酸是难溶于水的弱酸。
②硅酸的制法:Na2SiO3+CO2+H2O══H2SiO3↓+Na2CO3。
(SiO2难溶于水,不能直接与水反应制备硅酸)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。
知识点1知识点2知识点1知识点22.硅的制备工艺流程12知识巩固1.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。
高三化学一轮复习_第四章_第1节_硅无机非金属材料精品课件_鲁科版必修1
6．一般情况下，碱性氧化物＋酸===盐＋水，SiO2 是酸性 氧化物， 却能与氢氟酸发生反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。 7． 一般情况下， 较强酸＋较弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐。 虽然酸性： H2CO3 ＞ H2SiO3 ，却能发生如下反应： Na2CO3 ＋
高温 Na SiO ＋CO ↑。 SiO2===== 2 3 2
• (3)二氧化硅的用途 • 二氧化硅是制造 光导 纤维的主要原料； 石英用于制石英玻璃、石英电子表、石英 钟等。
• 3．硅酸(原硅酸)和硅酸盐 • (1)硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸，它的酸 性比碳酸弱。 • CO2通入硅酸钠溶液： H2SiO3↓＋Na2CO3 • Na2SiO3＋CO2＋H2O=== 。 水玻璃 • 原硅酸(H4SiO4)：H4SiO4===H 2SiO3＋H2O • (2)硅酸盐：硅酸钠的水溶液俗称 (但 它和玻璃的化学成分并不相同)，是一种矿 物胶，可作粘合剂，防腐剂。
性
• 1．一般情况下，非金属元素单质，熔、沸 点低，硬度小，但硅、金刚石熔、沸点高， 硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。 • 2．一般情况下，非金属元素单质为绝缘体， 但硅为半导体，石墨为电的良导体。
3．一般情况下，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化 剂＋较弱还原剂，而碳却能还原出比它更强的还原剂： SiO2
(2008· 杭州质检)制造太阳能电池需要高纯度的硅， 工业上制高纯硅常用以下反应实验： 300 ℃SiHCl3(g)＋H2(g)； ①Si(s)＋3HCl(g)===== ΔH＝－381 kJ· mol ②SiHCl3＋H2
－1
Si＋3HCl
• • • • • •
对上述两个反应的叙述中，错误的是 A．两个反应都是置换反应 B．反应②是吸热反应 C．两个反应互为可逆反应 D．两个反应都是氧化还原反应 解析 ①②是逆向进行的反应，①放热反 应，②必然是吸热反应，①②进行条件不 一样，不能称为可逆反应。 • 答案 C
2022高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角——硅课件
5．硅酸(H2SiO3)不溶于水，无色透明胶状(硅胶)，有弱酸性：H2SiO3＋ 2NaOH===Na2SiO3 ＋ 2H2O ， 但 其 酸 性 比 碳 酸 酸 性 弱 ： Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
6．H2SiO3 制备方法：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl；因 SiO2 不 溶于水，不能用 SiO2 与水反应制得。
D．3、6
2．“嫦娥飞天、玉兔登月”，实现了中华民族“九天揽月”的伟大梦想。
制造登月车太阳能电池板的半导体材料是( C )
A．铝合金
B．二氧化硅
C．硅
D．铁合金
[解析]制造登月车太阳能电池板的半导体材料是硅，答案选 C。
3．下列说法正确的是( C ) A．SiO2 可用于制造电脑芯片 B．浓硫酸可刻蚀石英制艺术品 C．硅在自然界中主要以化合态形式存在 D．单质硅性质很稳定，常温下与任何物质不反应 [解析]A.SiO2 可以用于制造光导纤维，单质 Si 用于制造电脑芯片，错误； B.二氧化硅与氢氟酸反应，不与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸可刻蚀石英制 艺术品，错误；C.硅为亲氧元素，在自然界中主要以化合态的形式存在，正 确；D.单质 Si 化学性质稳定，但是其可以与 HF、F2 等反应，错误。
回答下列问题： (1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入 几滴硝酸。加入硝酸的目的是____________________________________，还 可使用________代替硝酸。 (2)沉淀 A 的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应， 该反应的化学方程式为________________________________________。
安徽省高三化学一轮复习第4章第1讲无机非金属材料的主角硅课件
(2)反应后溶质成分的判断
x＝nnNCaOO2H 1
x<2 x＝12 1 2<x<1 x＝1 x>1
溶质成分
Na2CO3与NaOH Na2CO3
Na2CO3与NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3
也可用数轴表示
2．与盐溶液的反应 (1)CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3 (2)CO2(少量)＋2AlO2－＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－ CO2(过量)＋AlO2－＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－
答案： (1)SiO2 光导纤维(或光纤) (2)SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O (3)Si＋2OH－＋H2O===SiO32－＋2H2↑ (4)SiO32－＋2H＋===H2SiO3↓
(1)硅及其化合物间的转化关系 (2)SiO2不能通过一步反应生成H2SiO3：SiO2—×―→H2SiO3。
5．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．下列有关Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的共同点的描述中不正确 的是( )
A．水溶液均显碱性 B．滴入盐酸均有气泡产生 C．均能与CO2反应 D．均不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存 解析： 盐酸―→Na2CO3溶液有CO2气体放出，盐酸―→Na2SiO3 溶液生成NaCl和H2SiO3，无气泡产生，B项错误。 答案： B
解析： A 为硅；由 B―加 高―碳 温→Si＋E 推知 B 为 SiO2，E 为 CO；由
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主要物理性 质
硬度_大__，熔、沸点 _高__，常温下为__固__ 体，不溶于水
熔、沸点_低__，常温下为 气体，微溶于水
①与水 反应
不反应
CO2＋H2O
H2CO3
化 ②与酸 只与氢氟酸反应：_S_i_O_2_＋_ 学 反应 _4_H__F_=_=__=_S_iF__4↑__＋__2_H__2O__
3.(溯源题)判断下列说法是否正确 (1)粗硅―高C―温l2→SiCl4―高H―温2→Si 物质间的转化可一步实现( √ ) (2015·江苏化学，8A) (2)Si 和 SiO2 都用于制备光导纤维( × ) (2014·海南，10D) (3)SiO2 可与 HF 反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中( √ ) (2013·广东理综，10D) (4)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料(√ ) (2012·新课标全国卷，8B) 探源：本高考题组主要源于教材 LK 必修 1 P107“交流·研讨”与 P109“交流·研讨”及其拓展，对硅及其氧化物的常见性质进行了 考查。
基础课时1 硅 无机非金属材料
[最新考纲]
1．了解硅元素的单质的主要性质及应用。2.了解硅元素的重要 化合物的主要性质及应用。3.了解硅元素的单质及其重要化合物 对环境质量的影响。
考点一 硅及其氧化物的性质
[知识梳理·固考基]
1.硅元素在自然界中的存在：在地壳中的含量：居__第__二__位__，自 然界中存在形态：_化__合__态___，主要存在形式：_二__氧__化__硅___和 硅酸盐等。
2NaHCO3
质
⑤与碱 如与CaO反应：
性氧化
高温 _S_iO__2_＋__C_a_O__=_=_=_=_=_
如与Na2O反应：_N__a_2O__＋__C_O__2 _=_=_=__N_a_2_C_O__3__
物反应 _C__a_S_iO__3_
用途
光导纤维、光学仪 器、电子部件
制饮料、制碳酸盐
提醒：①SiO2 和 CO2 都是酸性氧化物，与碱反应生成盐和水；CO2 与水反应生成碳酸，但 SiO2 不溶于水，故不能用 SiO2 与水反应 制备硅酸。 ②SiO2 不能与盐酸、硝酸、硫酸等酸反应，但能与氢氟酸反应。
明碳单质高温下具有较强的_还__原__性__。
2.(RJ必修1·P8110改编)下列关于碳、硅的叙述正确的是( ) A.碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存 在 B.二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似 C.二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 生成相应的盐 D.高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料 答案 C
[题组精练·提考能]
题组一 硅单质的性质
1.下列说法正确的是( A )
A.焦炭具有还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅
B.晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大
C.硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中
D.高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池相同 解析 A 项，发生反应：SiO2＋2C=高==温==Si＋2CO↑，焦炭表现 出还原性，正确；B 项，晶体硅用于制作半导体材料是因为具有 特殊的导电性，与熔点、硬度无关，错误；在自然界中无单质 Si， C 选项错误；D 选项，一个是把光能转化为电能，一个是把化学 能转化为电能，D 错误。
高温 ③不能依据反应 SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑来说明 SiO2 对应的水化物(即 H2SiO3)的酸性比 H2CO3 强。
1.(LK必修1·P714改编)用墨书写的字画可以久不变色，说明碳 单质在常温下性质稳定，工业上利用高温下焦炭与水蒸气反 应制取水煤气，化学方程式为_C__＋__H_2_O_(_g_)_=高_=_=温_=_=_C__O_＋__H__2 ，说
_N_a_O__H_=_=_=__N_a_H__C_O_3
化 学 性
④与盐 反应
如与Na2CO3反应： _S_i_O_2_＋_
高温 _N__a_2C__O_3_=_=_=_=_=_____ _N__a_2S__iO__3＋__C__O_2_↑__
如与Na2SiO3反应：_N_a_2_S_iO__3_＋_ _H__2O__＋__C_O__2_(不__足__)_=_=_=_H__2_S_iO__3↓__ _＋__N__a_2C__O_3_或Na2SiO3＋2H2O＋ 2CO2(足量)===H2SiO3↓＋
高温 CO：2C＋SiO2=====Si＋2CO↑，其原因是产物 CO 为气体，它 的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。且该反 应必须在隔绝空气的条件下进行。
3.二氧化碳和二氧化硅的比较
物质
二氧化硅
结构
_空__间__立__体__网__状__结构， 不存在单个分子
二氧化碳 存在单个分子
不反应
性
质
_S_iO__2_＋__2_N_a_O__H_=_=__=_N_a_2_S_iO__3 ③与碱
_＋__H_2_O_(盛碱液的试剂瓶用 反应
橡胶塞)
CO2少量：_C__O_2_＋__ _2_N_a_O__H__=_=_=_N_a_2_C_O__3_＋__H_2_O_、 CO2过量：__C_O__2＋___
△ ③与O2反应：_S_i_＋__O_2_=_=_=_=_=_S_i_O_2_。 ④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
高温 _S_iO__2_＋__2_C_=_=_=_=_=_S__i＋__2_C__O_↑_。
提醒：①自然界中没有游离态硅，工业上常用焦炭在电炉中还原 SiO2 得到粗硅。 ②Si 的还原性强于 C，但 C 能还原 SiO2 生成 Si，且氧化产物为
2.单质硅的性质：单质硅有__晶__体__硅__和_无__定__形__硅__(_非__晶__硅__)_两种， 其晶体结构与_金__刚__石__类似。 (1)晶体硅的物理性质
色泽
硬度 熔沸点
导电性
灰黑色、有金属光泽 大
高 介于导体与绝缘体之间
(2)硅的化学性质及制取
①与氢氟酸反应：_S_i_＋__4_H_F_=__=_=_S_i_F_4↑__＋__2_H__2_↑。 ②与NaOH溶液反应： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；