《高三化學一輪復習（考情解讀+知識通關(guān)+題型突破+能力提升）專題7 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三化學一輪復習（考情解讀+知識通關(guān)+題型突破+能力提升）專題7 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料課件（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、目 錄 Contents考情精解讀考點1考點2考點4考點3A.知識全通關(guān)B.題型全突破C.能力大提升考法1考法2方法一考情精解讀考綱解讀命題趨勢知識體系構(gòu)建考情精解讀1 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料考試大綱考試大綱考點考點2016全國全國2015全國全國2014全國全國自主命題地區(qū)自主命題地區(qū)1.了解常見非金屬了解常見非金屬元素元素(C、Si)單質(zhì)單質(zhì)及其重要化合物的及其重要化合物的制備方法制備方法,掌握其掌握其主要性質(zhì)及其應用。主要性質(zhì)及其應用。2.了解常見非金屬了解常見非金屬元素元素(C、Si)單質(zhì)單質(zhì)及其重要化合物對及其重要化合物對環(huán)境的影響。環(huán)境的影響。3.以上各部分知
2、識以上各部分知識的綜合應用。的綜合應用。碳、硅及其化合物的性質(zhì)及應用【18%】全國,7,6分全國,7,6分2016江蘇,1,2分2015北京,27(1)2015上海,11,3分2015江蘇,4,2分2015江蘇,8,2分2014天津,7(4)2014江蘇,4,2分無機非金屬材料【5%】考綱解讀知識體系構(gòu)建考情精解讀2命題趨勢 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料1.碳及其化合物之間的轉(zhuǎn)化考綱解讀知識體系構(gòu)建考情精解讀3命題趨勢 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料2.硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化考綱解讀知識體系構(gòu)建考情精解讀4返回目錄命題趨勢 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬
3、材料1.熱點預測高考對該部分內(nèi)容的考查將與STSE結(jié)合起來以選擇題的形式對碳、硅及其重要化合物的性質(zhì)、用途進行考查,以實驗題的形式對碳及其化合物的性質(zhì)和應用進行考查,以工藝流程題的形式對碳、硅新型材料的生產(chǎn)原理、過程進行考查,分值為26分。2.趨勢分析預計以新材料、新工藝為載體,考查硅及其化合物的性質(zhì)及應用將是今后命題的趨勢和方向。知識全通關(guān)知識全通關(guān)1 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點一碳、硅單質(zhì)的性質(zhì) 石墨石墨金剛石金剛石晶體硅晶體硅色、態(tài)色、態(tài)黑色鱗片狀固體無色晶體有金屬光澤的灰黑色固體晶體類型晶體類型混合晶體原子晶體原子晶體硬度硬度很小自然界中硬度最大硬度大導電
4、性導電性導體不能導電半導體 1.存在形態(tài)自然界中的碳元素既有游離態(tài),又有化合態(tài),而硅元素僅有化合態(tài)。2.碳、硅的主要單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途知識全通關(guān)2 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點一碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)元素符號元素符號C Si 主要化合價主要化合價-4、+2、+4-4、+4與非金屬單質(zhì)反應與非金屬單質(zhì)反應C+O2CO2(O2充足)2C+O22CO(O2不足)C+2SCS2Si+O2SiO2Si+2H2SiH4Si+2Cl2SiCl4Si+CSiCSi+2F2SiF4與氧化物反應與氧化物反應C+2CuO2Cu+CO2C+H2O(g)CO+H2Si+2FeO2Fe+SiO23
5、.碳、硅單質(zhì)的化學性質(zhì)及重要用途知識全通關(guān)3 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點一碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)元素符號元素符號C Si 與酸反應與酸反應與稀鹽酸、稀硫酸不反應,能被濃硫酸、硝酸氧化僅與氫氟酸反應:Si+4HFSiF4+2H2與堿反應與堿反應Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2重要用途重要用途金剛石用于切割、研磨及制作鉆頭和裝飾品等;石墨用作潤滑劑、電極、鉛筆芯等;活性炭作吸附劑作半導體材料,可用來制備信息技術(shù)器件,作光電轉(zhuǎn)化常用材料3.碳、硅單質(zhì)的化學性質(zhì)及重要用途知識全通關(guān)4 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點一碳、硅單質(zhì)的性質(zhì)硅的還
6、原性比碳的強,但碳能置換出SiO2中的硅。這是因為碳元素和硅元素位于元素周期表中A族,碳的原子半徑比硅的小,失電子能力比硅的弱,所以硅的還原性比碳的強。但反應2C+SiO2 Si+2CO是在高溫條件下進行的,且生成物CO為氣體,從反應體系中逸出,有利于反應向右進行?！就卣寡由臁?.硅的工業(yè)制法 (1)制取粗硅:工業(yè)上,用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含有少量雜質(zhì)的粗硅。SiO2+2C Si(粗)+2CO(2)粗硅提純:Si(粗)+2Cl2 SiCl4SiCl4+2H2 Si(純)+4HClSi(粗)+3HCl SiHCl3+H2SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl注意：用焦炭還原SiO2,產(chǎn)
7、物是CO而不是CO2。知識全通關(guān)5 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點二二氧化碳和二氧化硅的比較物質(zhì)物質(zhì)二氧化碳二氧化碳 化學式化學式CO2,表示一個分子的構(gòu)成晶體類型晶體類型分子晶體主要物理性質(zhì)主要物理性質(zhì)熔、沸點低,常溫下為氣體,微溶于水化化學學性性質(zhì)質(zhì)與水反應CO2+H2OH2CO3與酸反應不反應與碳反應CO2+C2CO與堿反應CO2(少量)+2NaOHNa2CO3+H2O,CO2(過量)+NaOHNaHCO3與鹽反應H2O+CO2(不足)+Na2SiO3H2SiO3+Na2CO3,2H2O+2CO2(足量)+Na2SiO3H2SiO3+2NaHCO3與堿性氧化物反
8、應CO2+Na2ONa2CO3用途用途滅火、冷藏食品、人工降雨等知識全通關(guān)6 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點二二氧化碳和二氧化硅的比較物質(zhì)物質(zhì)二氧化硅二氧化硅化學式化學式SiO2,沒有分子,只表示組成及其原子比例晶體類型晶體類型原子晶體主要物理性質(zhì)主要物理性質(zhì)硬度大,熔、沸點高,常溫下為固體,不溶于水化化學學性性質(zhì)質(zhì)與水反應不反應與酸反應只與HF反應:SiO2+4HFSiF4+2H2O與碳反應SiO2+2CSi+2CO與堿反應SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(盛堿液的試劑瓶用橡皮塞)與鹽反應SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2與堿性氧化物反應SiO2
9、+CaOCaSiO3用途用途制光導纖維、化學儀器、飾品等知識全通關(guān)7 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點二二氧化碳和二氧化硅的比較(1)由于酸性:H2CO3H2SiO3,因而向Na2SiO3水溶液中通入CO2生成H2SiO3,而高溫下:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2,該反應熵值增加,驅(qū)動反應向右進行。(2)水晶、石英、瑪瑙的主要成分為SiO2;固態(tài)CO2俗稱干冰?！就卣寡由臁恐R全通關(guān)8 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點三碳、硅元素的酸及其鹽物質(zhì)物質(zhì)主要內(nèi)容主要內(nèi)容碳酸、碳酸、硅酸硅酸水溶性H2CO3可溶于水,H2SiO3難溶于水不
10、穩(wěn)定性H2CO3CO2+H2O,H2SiO3SiO2+H2O酸性H2CO3H2SiO3制備1.碳、硅元素的酸及其鹽知識全通關(guān)9 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點三碳、硅元素的酸及其鹽物物質(zhì)質(zhì)主要內(nèi)容主要內(nèi)容碳碳酸酸鹽鹽水溶性正鹽(碳酸鹽)除K2CO3、Na2CO3和(NH4)2CO3外,其余均不溶于水;酸式鹽(碳酸氫鹽)全溶于水熱穩(wěn)定性部分碳酸鹽高溫分解,如CaCO3;碳酸氫鹽受熱分解:Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2與酸反應CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,Ca(HCO3)2+2HClCaCl2+2H2O+2CO2與堿反應Ca(OH)2+Na
11、2CO3CaCO3+2NaOH,NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O與鹽反應CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl知識全通關(guān)10 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點三碳、硅元素的酸及其鹽物物質(zhì)質(zhì)主要內(nèi)容主要內(nèi)容硅硅酸酸鹽鹽含義 由硅、氧以及金屬元素組成的化合物的總稱表示方法通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式來表示,如Na2SiO3可表示為Na2OSiO2,長石(KAlSi3O8)可表示為K2OAl2O36SiO2主要性質(zhì)知識全通關(guān)11 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點三碳、硅元素的酸及其鹽(1)硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃,是一種黏合劑
12、,是制備硅膠和木材防火劑的原料,Na2SiO3易與空氣中的CO2反應,要密封保存。(2)可溶性碳酸鹽、硅酸鹽的水溶液呈堿性,保存該溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,應用橡膠塞。2.硅酸鹽材料的表示形式硅酸鹽中的硅元素以SiO2的形式表示,金屬元素如Na、K、Mg、Al、Ca等,以它們常見的氧化物的形式表示,氫元素以H2O的形式表示。硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法:【拓展延伸】知識全通關(guān)12 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點三碳、硅元素的酸及其鹽(1)書寫順序氧化物的一般順序:較活潑金屬的氧化物較不活潑金屬的氧化物二氧化硅水。(2)書寫原則氧化物之間以“”隔開;氧化物前面的化學計量
13、數(shù)出現(xiàn)分數(shù)時應化為整數(shù),且化學計量數(shù)只表示該氧化物的數(shù)目;用氧化物形式表示時,各元素的化合價保持不變,各元素原子個數(shù)比符合原來的組成?！就卣寡由臁恐R全通關(guān)13 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點四無機非金屬材料 1.材料的分類知識全通關(guān)14 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點四無機非金屬材料 水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土主要設(shè)備主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯變化變化復雜的物理、化學變化過程主要反應:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2復雜的物理、化學變化
14、過程2.硅酸鹽材料知識全通關(guān)15 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點四無機非金屬材料 水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷組成組成硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣(2CaOSiO2)、鋁酸三鈣(3CaOAl2O3)硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅硅酸鹽用途用途重要的建筑材料制化學實驗用的玻璃儀器、窗玻璃等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科技、生活中使用廣泛知識全通關(guān)16 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考點四無機非金屬材料3.特殊功能的含硅物質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)性質(zhì)用途用途SiC俗稱金剛砂,具有金剛石結(jié)構(gòu),硬度很大用作砂紙、砂輪的磨料含含4%硅的硅鋼硅的硅鋼具有很高的導磁性用作變壓器鐵芯硅
15、橡膠硅橡膠既耐高溫又耐低溫用于制造火箭、導彈、飛機零件和絕緣材料等分子篩分子篩具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽用作吸附劑和催化劑知識全通關(guān)17 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料考點四無機非金屬材料4.新型無機非金屬材料的種類和用途材料類別材料類別主要特性主要特性示例示例用途用途高溫結(jié)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷構(gòu)陶瓷能承受高溫,強度高氮化硅陶瓷汽輪機葉片、軸承、永久性模具等半導體半導體陶瓷陶瓷具有電學特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導體光學材光學材料料具有光學特性光導纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等生物陶生物陶瓷瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘返回目錄題型全突破題型全突破1 化學 專題七 碳
16、、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法一碳的化合物的性質(zhì)1.CO(1)毒性:原理同NO,能與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合,使人窒息而亡,即常說的煤氣中毒。(2)還原性:加熱條件下具有還原性,常利用該性質(zhì)還原某些金屬氧化物(如CuO、Fe2O3)來冶煉金屬。CO可以用濃硫酸來干燥。(3)檢驗方法:點燃后火焰呈淡藍色,在火焰上方罩一干燥小燒杯,無水霧出現(xiàn),而罩一內(nèi)壁涂有澄清石灰水的小燒杯,出現(xiàn)渾濁。2.CO2(1)水溶性:可溶于水,與水反應生成二元弱酸碳酸,因此不能用排水法收集CO2,但可用排飽和NaHCO3溶液法收集。(2)弱酸性:具有酸性氧化物的通性,是碳酸的酸酐,不能用堿石灰等堿性干燥劑來干燥
17、CO2。題型全突破2 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法一碳的化合物的性質(zhì)(3)弱氧化性:與Mg、Na等活潑金屬在點燃時反應,因而這些金屬著火時不可用CO2滅火。(4)檢驗方法:可將氣體先通入品紅溶液,品紅溶液不褪色,再通入澄清石灰水中,若澄清石灰水變渾濁,則證明為CO2氣體。(5)實驗室制法:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。工業(yè)制法:CaCO3 CaO+CO2。 3.除雜質(zhì)(1)CO中混有CO2,通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶。(2)CO2中混有CO,通過裝有灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管。(3)CO2中混有SO2、HCl,通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。
18、題型全突破3 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法一碳的化合物的性質(zhì)1甲氣體可發(fā)生如下變化:甲氣體 乙氣體 丙氣體 乙氣體 丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為 A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2答案C 解析以丙氣體為突破口,丙通過灼熱的CuO后,生成的乙氣體可與澄清石灰水反應生成固體,說明乙是CO2,則反推丙是CO,則甲是O2,丁是CaCO3。【考法示例】題型全突破4 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法二“硅三角”及其應用1.“硅三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系此轉(zhuǎn)化
19、關(guān)系是含硅化合物推斷題的重要突破口。Na2SiO3 H2SiO3 SiO2【考法透析】2.硅的特殊性(1)Si的還原性強于C,但C卻能在高溫下置換出Si:SiO2+2C Si+2CO。(2)非金屬單質(zhì)跟強堿溶液作用一般無H2放出,但Si與強堿溶液作用卻放出H2:Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2。題型全突破5 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法二“硅三角”及其應用(3)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應,但Si能與HF反應:Si+4HF SiF4+2H2。(4)非金屬單質(zhì)大多不導電,但石墨為導體,Si為半導體。3.含硅化合物的特殊性(1)SiO2是H2SiO3
20、的酸酐,但它不溶于水,不能直接與水反應制備H2SiO3。(2)酸性氧化物一般不與酸反應,但SiO2能跟HF反應:SiO2+4HF SiF4+2H2O。(3)無機酸一般都易溶于水,但H2SiO3難溶于水。(4)因H2CO3的酸性強于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生下列反應:Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+Na2CO3,但在高溫下SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2也能發(fā)生?！究挤ㄍ肝觥款}型全突破6 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法二“硅三角”及其應用2常溫下,下列各組物質(zhì)不能發(fā)生反應的是硅與NaOH溶液硅與鹽酸硅與氫氟酸二氧
21、化硅與碳酸鈉二氧化硅與NaOH溶液二氧化硅與濃硝酸 A.B.C.D.答案D解析硅的化學性質(zhì)穩(wěn)定,常溫下除與氟氣、氫氟酸、強堿溶液反應外,不與其他物質(zhì)如氫氣、氧氣、氯氣等反應。二氧化硅與碳酸鹽的反應需要在高溫條件下才能進行,這也是變相考查玻璃工業(yè)的知識?！究挤ㄍ肝觥款}型全突破7 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習考法二“硅三角”及其應用硅是能與NaOH溶液反應放出H2的非金屬單質(zhì),鋁是能與NaOH溶液反應放出H2的金屬單質(zhì),推斷題中常以此作為解題突破口?！就黄乒ヂ浴款}型全突破8 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料考法二“硅三角”及其應用3據(jù)報道,科學家通過對稻殼進行控
22、制性焚燒熱解,從中提取到一種叫作生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料,將少量這種材料摻入混凝土中,即可制備出超高強度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說法中,正確的是A.二氧化硅溶于水顯酸性,所以二氧化硅屬于酸性氧化物B.將二氧化碳通入硅酸鈉溶液可以得到硅酸C.因為高溫時二氧化硅能與碳酸鈉反應放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸強D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸答案B解析二氧化硅是酸性氧化物,但是二氧化硅不溶于水,不能和水反應生成硅酸,A錯誤;碳酸的酸性比硅酸強,B正確;高溫下二氧化硅與碳酸鈉的反應是在非溶液狀態(tài)下進行的,屬于用不揮發(fā)性的酸酐來制取揮發(fā)性的酸酐,所以該反應不能作為判斷硅酸
23、與碳酸酸性強弱的依據(jù),C錯誤;二氧化硅可以與氫氟酸發(fā)生反應,D錯誤?！究挤ㄊ纠糠祷啬夸浤芰Υ筇嵘芰Υ筇嵘? 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習CO2與NaOH溶液反應產(chǎn)物的定量判斷【方法突破】能力大提升2 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習CO2與NaOH溶液反應產(chǎn)物的定量判斷【方法突破】用數(shù)軸表示如下:能力大提升3 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習CO2與NaOH溶液反應產(chǎn)物的定量判斷【考法示例】4向含有0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CO2,當通入氣體8.96 L (0 ,1.01105 Pa)時立即停止。則這一過程中,溶液中離子的物質(zhì)的量與通入CO2的體積關(guān)系正確的是(氣體的溶解和離子的水解忽略不計)能力大提升4 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料繼續(xù)學習CO2與NaOH溶液反應產(chǎn)物的定量判斷【考法示例】思路分析答案C解析本題涉及的化學反應:Ba(OH)2+CO2 BaCO3+H2O 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O BaCO3+CO2+H2O Ba(HCO3)2Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3能力大提升5 化學 專題七 碳、硅及其化合物無機非金屬材料CO2與NaOH溶液反應產(chǎn)物的定量判斷【考法示例】返回目錄
高三化學一輪復習（考情解讀+知識通關(guān)+題型突破+能力提升）專題7 碳、硅及其化合物 無機非金屬材料課件
