高中化学-碳硅知识

精心整理

碳、硅及其化合物

教学目标：

教学重难点：

(1)碳

(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＋O2SiO2。

⑤与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4。

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。

CO2＋H2O H2CO3

＋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()

(6)甲乙丙，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)×

1

A

C

2

A．

C．

3

A

B

C

D．

4

8.96L(02

积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)()。

BCCC

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：H2SiO3SiO2＋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(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。

SiO)

(3)硅酸钠(Na

(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()

活中有广泛应用。回答下列问题：

(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是________。

(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有________。

(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路

相关信息如下：

a．四氯化硅遇水极易水解；

b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；

c．有关物质的物理常数见下表：

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_________________________________________________________。

(2)装置A中g管的作用是______________；装置C中的试剂是____________；装置E中的h 瓶需要冷却的理由是

(3)

(2)

(3)SiO4(或H2SiO3)

5

(2)P

1．

1

A．它耐高温抗氧化B．它比钢铁轻，强度大，但质地较脆

C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料

2．关于硅及其化合物的叙述中，错误的是()。

A．硅是良好的半导体材料

B．二氧化硅能与石灰石反应：SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑

C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑

D．水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2