（新）11 无机非金属材料 硅 课件 2022届高三高考化学一轮复习.ppt

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1、无机非金属材料 硅1.1.掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用质及应用2.2.了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方法，及其对环境的影响法，及其对环境的影响3.3.了解常见无机非金属材料的性质和用途了解常见无机非金属材料的性质和用途无机非金属材料 硅一、碳、硅单质及其氧化物1.碳和硅的结构、存在碳和硅的结构、存在元素元素碳碳硅硅原子结构示意原子结构示意图图单质的结构单质的结构金刚石：金刚石：_ _结构结构; ;石墨：层状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚晶体硅：与金刚石类似的结构石类似的结构元素在自然界元素在自然界中的

2、存在形式中的存在形式既有游离态又有化既有游离态又有化合态合态只有只有_态态空间网状空间网状化合化合2.碳、硅的物理性质和用途。碳、硅的物理性质和用途。物质物质石墨石墨金刚石金刚石单质硅单质硅外观外观黑色鳞片状固黑色鳞片状固体体无色晶体无色晶体有金属光泽的灰有金属光泽的灰黑色固体黑色固体硬度硬度很小很小自然界中硬度自然界中硬度最大最大硬度大硬度大导电性导电性导体导体不能导电不能导电半导体半导体用途用途用作电极、铅用作电极、铅笔芯笔芯制作首饰等制作首饰等半导体材料，太半导体材料，太阳能电池，计算阳能电池，计算机芯片等机芯片等3.碳和硅的化学性质碳和硅的化学性质还原性还原性(1)碳的化学性质碳的化学

3、性质:与与 O2 的反应：的反应：O2 不足：不足：O2 充足：充足：2C+O2=2CO点燃C+O2=CO2点燃与与 CuO的反应：的反应：与与CO2反应：反应：2CuOC=2CuCO2高温CO2C=2CO高温与与H2O反应反应( (制水煤气制水煤气) )： CH2O(g)=CO+H2高温与浓硫酸反应：与浓硫酸反应： C2H2SO4(浓浓)=CO22SO22H2O(2)硅硅的化学性质的化学性质:与氢氟酸反应：与氢氟酸反应：与与 NaOH溶液溶液反应：反应：与与O2反应：反应：Si4HF=SiF42H2Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2Si+O2=SiO2高温单质硅的制备：单质硅的制备：

4、粗硅的制取：粗硅的制取：SiO2+C=Si(粗粗)+CO高温由粗硅制纯硅：由粗硅制纯硅：Si(粗粗)+2Cl2=SiCl4加热加热SiCl4+2H2=Si(纯纯)+4HCl高温高温4.二氧化碳和二氧化硅的比较二氧化碳和二氧化硅的比较物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳俗名俗名石英石英干冰干冰化学式化学式SiO2CO2结构结构空间立体网状结构，不空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个分子存在单个分子，其存在单个分子，其结构为直线型结构为直线型类别类别均为均为酸性氧化物酸性氧化物主要物理主要物理性质性质硬度大，熔点高，常温硬度大，熔点高，常温下为固体，下为固体，不溶于水不溶于水。熔沸点低，常

5、温下熔沸点低，常温下为气体，为气体，微溶微溶于水。于水。主要用途主要用途制饮料、碳酸盐，干冰制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。用作制冷剂。光导纤维，光学仪光导纤维，光学仪器、电子部件器、电子部件物质物质二氧化硅二氧化硅二氧化碳二氧化碳与水反应与水反应不反应不反应与酸反应与酸反应不反应不反应与与NaOH溶液反应溶液反应CO2足量：足量：与盐反应与盐反应与与 Na2CO3 反应：反应：如与如与 Ca(ClO)2 反应：反应：与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应如与如与 CaO 反应：反应：如与如与 Na2O 反应：反应：(续表续表)化学性质化学性质CO2H2O H2CO3SiO24HF=SiF42H2O

6、SiO22NaOH=Na2SiO3H2OCO2NaOH=NaHCO3SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2高温Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClONa2OCO2=Na2CO3易错辨析判断正误判断正误(正确的画正确的画“”，错误的画，错误的画“”)。(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体是碳的三种同素异形体( )(2)硅在自然界中只能以化合态形式存在硅在自然界中只能以化合态形式存在( )(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应( )(4)晶体硅熔点高、硬度大晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料故可用于制作半导体

7、材料( )(5)硅、二氧化硅都可用于制造光导纤维硅、二氧化硅都可用于制造光导纤维()(6)加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应( )(7)常温下，常温下，SiO2既能与既能与KOH溶液反应又能与稀盐酸反应溶液反应又能与稀盐酸反应()1.下列对于碳和硅的叙述中，正确的是下列对于碳和硅的叙述中，正确的是()A其氧化物都能与其氧化物都能与NaOH溶液反应溶液反应B其单质在加热时都能跟其单质在加热时都能跟O2反应反应C其氧化物都能溶于水生成相应的酸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碳和硅两种元素共有两种单质随堂练习B2.由

8、下列实验事实得出的结论正确的是由下列实验事实得出的结论正确的是()A由由SiO2不能与水反应生成不能与水反应生成H2SiO3，可知，可知SiO2不是不是H2SiO3的酸酐的酸酐B由由SiO22C=Si2CO可知碳的非金属性强于硅可知碳的非金属性强于硅CCO2通入通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知酸性溶液产生白色沉淀，可知酸性H2CO3H2SiO3DSiO2可与可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知知SiO2为两性氧化物为两性氧化物随堂练习高温高温C硅及其化合物的特性硅及其化合物的特性P56：1.碳族元素主要化合价一般是+2、+4，而硅常见的是+4价。2

9、.硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从SiO2中还原出硅。3.非金属单质与强碱反应一般不生成氢气，而硅却能与强碱溶液反应生成氢气。4.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅不但能与氢氟酸反应，而且还有H2生成。5.SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水反应制备H2SiO3。6.非金属氧化物的熔、沸点一般很低，但SiO2的熔、沸点却很高。7.酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2却能与氢氟酸反应。8.无机酸一般易溶于水，而H2SiO3却难溶于水。二、硅酸和硅酸盐1.硅酸硅酸难难碳酸碳酸Na2CO3H2SiO3H2SiO3=SiO2H2ONa2SiO32HCl=H2SiO32N

10、aCl2.硅酸盐硅酸盐(1)概念：概念：_的化合物的总称，的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。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：形式表示它们的组成：活泼金属氧化物活泼金属氧化物较活泼金属氧较活泼金属氧化物化物二氧化硅二氧化硅水水如硅酸钠如硅酸钠(Na2SiO3)可写成可写成_，石棉，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为可表示为_。由硅、氧和金属元素组成由硅、氧和金属元素组成 Na2OSiO2 CaO3MgO4SiO2白色，可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称白色，可溶于水的粉末状固体

11、，其水溶液俗称_，有黏性，水溶液显碱性。有黏性，水溶液显碱性。它能与酸性较硅酸强的酸反应它能与酸性较硅酸强的酸反应(写化学方程式写化学方程式)：与盐酸反应：与盐酸反应：_。与与CO2水溶液反应：水溶液反应：_。用途：常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。用途：常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。3.硅酸钠硅酸钠(Na2SiO3)水玻璃水玻璃Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3 Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3 4.常见无机非金属材料常见无机非金属材料(1)传统无机非金属材料。传统无机非金属材料。硅酸盐材料硅酸盐材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产原料生产原料石灰石、黏土

12、石灰石、黏土_、_、石英石英黏土黏土主要设备主要设备水泥回转窑水泥回转窑玻璃熔窑玻璃熔窑陶瓷窑陶瓷窑纯碱纯碱 石灰石石灰石(2)(2)新型陶瓷：新型陶瓷一般指高温结构陶瓷、生物陶新型陶瓷：新型陶瓷一般指高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷、超导陶瓷等。瓷、压电陶瓷、超导陶瓷等。易错辨析判断正误判断正误(正确的画正确的画“”，错误的画，错误的画“”)。(1)水玻璃是一种玻璃，泡花碱属于碱水玻璃是一种玻璃，泡花碱属于碱()(2)向硅酸钠溶液中通入适量向硅酸钠溶液中通入适量CO2，出现白色沉淀，证明，出现白色沉淀，证明碳元素的非金属性强于硅元素碳元素的非金属性强于硅元素()(3)硅酸钠溶液应保存在带玻璃

13、塞的试剂瓶中硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中()(4)合成纤维和光导纤维、氮化硅陶瓷都是新型无机非金合成纤维和光导纤维、氮化硅陶瓷都是新型无机非金属材料属材料()(5)SiSiO2H2SiO3均能一步转化均能一步转化()(6)NaAlSi3O8写成氧化物的形式是写成氧化物的形式是Na2OAl2O36SiO2()(7)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂()1.下列有关硅及其化合物的说法正确的是下列有关硅及其化合物的说法正确的是()A硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中存在磨口玻璃塞试剂瓶中B反

14、应反应Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反应反应Na2CO3SiO2 =Na2SiO3CO2，两反应是，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生相互矛盾的，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祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式，用氧化物形式表示为表示为3BeOAl2O36SiO2随堂练习高温高温D4.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是()A玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐C