2022年第四章第一节导学案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载第四单元非金属及其化合物第一节碳、硅及无机非金属材料一考纲解读1了解碳元素的单质及某些氧化物、氢化物、碳酸盐的性质。2了解碳的氧化物对大气的污染及其防治；初步了解粉尘对环境及人类健康的影响。3了解 Si 和 SiO2的主要性质，了解CO2和 SiO2物理性质。4了解硅酸及常见硅酸盐的性质。5了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的性质与应用。二本节知识要点1.碳和硅2. CO2和 SiO23. 硅酸及硅酸盐4.无机非金属材料(1) 硅酸盐材料(2)特殊功能的含硅物质三基本反应原理（化学方程式） “打地基”1. C+H2O(g)=CO+H22. (1)CO2+2NaOH=Na2CO3

2、+H2O (2)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3(3)CO2+NaOH=NaHCO3【说明】酸（多元弱酸）多，就生成酸式盐。例如：SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3H2S+Na2S=2NaHS 3.（1）Si+O2=SiO2(2)Si+2F2=SiF4(3)Si+4HF=SiF4+2H2(4)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H24.（1）SiO2+4HF=SiF4+2H2O (2)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (3)SiO2+CaO=CaSiO3(4)SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO25.(1)Na2SiO3+CO2+H20=H2S

3、iO3+Na2CO3(2)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl （强酸制弱酸）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页学习必备欢迎下载四问题导思1.你能区分单晶硅、硅石、石英、水晶、玛瑙、硅胶、水玻璃的化学成分及其用途吗？2.（不看书）你能说出水泥、玻璃、陶瓷的生产原料吗？五知识梳理夯实基础课本扫描（一）碳和硅碳硅在自然界的存在（游离态或化合态）既有_，也有_，是组成有机物的基本元素只有 _，是构成矿物和岩石的主要元素与 O2 反应能反应，且产物和常温下为气体能反应，产物常温下为固体用途_ 用 于 切 割

4、刀 具 ，_用作电极、铅笔芯作 _材料和合金材料（二） CO2 和 SiO2 物质二氧化碳二氧化硅化学式CO2SiO2主要物理性质熔沸点 _，常温下为气体，微溶于水硬度 _，熔沸点 _，常温下为 _体，不溶于水与水反应不反应与酸反应不反应只与反应与碱反应与碱性氧化物反应与盐反应用途制饮料、制碳酸盐光导纤维、光学仪器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页学习必备欢迎下载（三）硅酸和硅酸盐1硅酸 (H2SiO3) (1)物理性质硅酸_溶于水。(2)化学性质弱酸性 (比碳酸还弱 ) 与 NaOH 溶液反应的化学方程式：_ _

5、向 Na2SiO3溶液中通入 CO2的化学方程式： _不稳定性硅酸受热分解的化学方程式：_ (3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：_ (4)用途：硅胶可用作 _的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。2硅酸盐(1)硅酸盐：由 _元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(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(4)硅酸盐的用途土壤保肥 土壤胶粒带 _电，能吸附NH4+、K+等。硅酸盐产品 陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料。硅酸盐制品性质稳定，耐压强度高，硬度大，熔点较高，大都难溶于水。（四）无机非金属材

6、料1.硅酸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页学习必备欢迎下载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 _性。(3)硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。3新型无机非金属材料的种类和用途材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等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、接骨螺钉自测自评1常温下，下列不发生反应的一组物

7、质是() 硅与NaOH溶液硅与盐酸硅与氢氟酸二氧化硅与碳酸钠二氧化硅与NaOH 溶液二氧化硅与浓硝酸ABCD2下列说法正确的是() A硅是人类将太阳能转变为电能的常用材料B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应3下列叙述中正确的是_。光导纤维、石英钟的主要成分是单质硅计算机芯片、太阳能电池板、半导体晶体管的主要成分是单质硅金刚石、石墨、C60 是碳元素的同素异形体，它们之间的转化属于化学变化在自然界中有游离态的碳，但没有游离态的硅精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页

8、，共 7 页学习必备欢迎下载4下列叙述中正确的是_。CO2 溶于水生成碳酸，所以SiO2 溶于水也能生成硅酸SiO2 是酸性氧化物，不与任何酸反应SiO2 是酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应SiO2 既能与碱反应，又能与酸(氢氟酸 )反应，属于两性氧化物5下列说法中正确的是_。硅酸易溶于水，酸性比碳酸弱水玻璃是纯净物硅胶是SiO2 硅酸化学性质比较稳定，受热不分解实验室中可以用水玻璃与CO2 反应生成硅酸SiO2 溶于水即得硅酸生产水泥和玻璃的共同原料是石英六.合作学习释疑解惑1. 有人认为 SiO2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？说说理由：2.保存

9、NaOH 溶液的试剂瓶用什么塞子？为什么？3.CO2与 NaOH 溶液反应的原理：问：向 NaOH 溶液中通入一定量的CO2，充分反应后，所得溶液中溶质的成分可能是什么？请逐一列出： （可以不填满）例 1向四只盛有一定量NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的CO2 气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热， 产生的 CO2 气体与 HCl 物质的量的关系如图 (忽略 CO2 的溶解和 HCl 的挥发 )：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页学习必备欢迎下载请将下列表格补充完整：图像溶液中所含的溶质（用化学式表

10、示）4.有两瓶失去了标签的溶液，只知一瓶是Na2CO3溶液，一瓶是稀盐酸，不用其他的试剂，如何将它们鉴别出来？（用简要的文字说明）5. CO23、HCO3的检验离子CO23HCO3原理CO23Ca2=CaCO3HCO3H=CO2 H2O 方法取少量待检验溶液于试管中，滴加一定量的Ca2或 Ba2的可溶性盐溶液，有白色沉淀生成，再加入适量的酸，白色沉淀溶解且生成无色无味的气体，则待检溶液中有CO23取少量待检验溶液于试管中，滴加足量的Ca2或 Ba2的可溶性盐溶液，无明显现象，再向溶液中加入足量的酸。若溶液中有无色无味的气体生成，则待检验溶液中有HCO3问题讨论：(1)能否用 Ca(OH)2溶液

11、或 Ba(OH)2溶液检验 CO32-和 HCO3-？原因是(2)加酸后可根据气体是否有排除 SO32-、HSO3-的干扰。(3)能否就用“加盐酸看是否有无色无味气体产生”的方法检验 CO23、 HCO3，？因为6.硅酸盐的表示方法氧化物法(1)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。(2)氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。(3)氧化物之间以： “” 隔开。(4)系数配置出现分数应化为整数。【练习】（1）长石 KAlSi3O8，应写成：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6

12、 页，共 7 页学习必备欢迎下载（2）祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，应写成：（3）将石棉 CaO3MgO4SiO2改写成硅酸盐的形式：七误区警示C、Si及其化合物性质认识误区硅及其化合物，除了具有碳族元素的通性外，还具有一些特殊性质。(1)Si 的还原性大于 C，但 C 却能在高温下还原出Si：SiO22C=高温Si2CO。(2)非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si2NaOH H2O=Na2SiO32H2。(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与 HF 作用：Si4HF=SiF4 2H2。(4)非金属单质一般为非导体，但Si 为半导体。(5)SiO2是 H2SiO

13、3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。(6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低，但SiO2的熔、沸点却很高。(7)酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能跟 HF 作用；但 SiO24HF=SiF42H2O。(8)无机酸一般易溶于水，H2SiO3却难溶于水。(9)因 H2CO3的酸性大于 H2SiO3， 所以 Na2SiO3溶液中通入 CO2能发生反应：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，但在高温下Na2CO3SiO2=高温Na2SiO3CO2也能发生。(10)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠又称泡花碱，但它却是盐，并不是碱。八课后巩固练习精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页