搜索
第10讲无机非金属材料的主角-硅返回目录典型易错必纠考向互动探究教师备用习题返回目录考试说明1.碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质以及应用。2.碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。考向互动探究典型易错必纠教师备用习题返回目录网络导图考向互动探究典型易错必纠教师备用习题碳、硅的比较碳硅存在形态碳元素在自然界中既能以________存在，又能以________存在硅元素在自然界中只能以________存在单质存在形态碳能形成多种同素异形体，如_____________________等硅只有晶体硅和无定形硅两种►探究考向一碳、硅——知识梳理——返回目录考向互动探究第10讲无机非金属材料的主角-硅游离态化合态化合态金刚石、石墨、C60(续表)碳硅单质物理性质_________不导电，金刚石的硬度比晶体硅______；石墨硬度______，是电的________晶体硅能导电，是良好的半导体材料用途金刚石用做切割刀具，石墨用做电极、铅笔芯用于半导体材料和合金材料与非金属单质反应C＋O2(足量)=====点燃______2C＋O2(不足量)=====点燃______Si＋O2=====△________Si＋2F2===________返回目录考向互动探究第10讲无机非金属材料的主角-硅金刚石大小良导体CO22COSiO2SiF4(续表)碳硅与氧化物反应C＋2CuO=====高温____________C＋CO2=====高温______________2C＋SiO2=====高温_____________C＋H2O(g)=====高温___________与酸反应C＋2H2SO4(浓)=====△______________C＋4HNO3(浓)=====△________________Si＋4HF===________返回目录考向互动探究第10讲无机非金属材料的主角-硅CO2↑＋2Cu2COSi＋2CO↑CO＋H22SO2↑＋CO2↑＋2H2O4NO2↑＋CO2↑＋2H2OSiF4↑＋2H2↑返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究提醒①非金属单质一般熔点较低、硬度较小，但是金刚石、晶体硅熔点高、硬度大。②非金属单质一般为绝缘体，但是晶体硅为半导体，石墨为电的良导体。③硅是计算机芯片的重要材料，二氧化硅是光导纤维的主要成分。返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究问题导思硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。玻璃制品、石英钟表、计算机芯片和光导纤维中成分含有硅单质的有哪些？[答案]提示：玻璃制品、石英钟表和光导纤维的成分都含有二氧化硅，计算机芯片含有的是硅单质。【触摸高考】高考选项正误判断返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究1．[2012·课标全国卷]单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()[解析]√2．[2011·山东卷]短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素单质常用作半导体材料和光导纤维()[解析]×硅位于金属和非金属的分界线附近，常用作半导体材料，二氧化硅才用作光导纤维。返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究3．[2010·四川卷]节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。推广使用煤液化技术可以减少二氧化碳的排放()[解析]×煤液化后燃烧仍然会产生二氧化碳。——核心突破——返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究非金属单质一般规律碳、硅的特性非金属单质一般熔点低、硬度小金刚石、晶体硅熔点高、硬度大非金属单质一般为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件；石墨为电的良导体非金属一般不与强碱反应Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑非金属一般不与非氧化性酸反应Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑硅还原性大于碳2C＋SiO2Si＋2CO↑一般情况下，较活泼金属能置换酸或水中的氢，而大多数非金属不能C＋H2O(g)CO＋H2非金属单质一般规律碳、硅的特性非金属单质一般熔点低、硬度小金刚石、晶体硅熔点高、硬度大非金属单质一般为绝缘体硅为半导体，常用于电子部件；石墨为电的良导体非金属一般不与强碱反应Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑非金属一般不与非氧化性酸反应Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑硅还原性大于碳2C＋SiO2Si＋2CO↑一般情况下，较活泼金属能置换酸或水中的氢，而大多数非金属不能C＋H2O(g)CO＋H2返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究提醒常见非金属置换出非金属的反应：2H2＋SiCl4=====高温Si＋4HCl、C＋H2O(g)=====高温CO＋H2、2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑、Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑、O2＋2H2S=====点燃2S＋2H2O、2F2＋2H2O===4HF＋O2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Br2＋2KI===2KBr＋I2。——典例精析——返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究例1下列关于硅的说法中，不正确的是()A．硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究C[解析]晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于金属导体和非金属绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。规律总结单质能够与NaOH溶液产生氢气的有两种：硅和铝。其中金属为铝，非金属为硅。返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究互动探究从元素周期表的位置看，碳和硅为第ⅣA族的元素，硅的性质相对较为稳定，为什么自然界中没有单质硅的存在？[答案]提示：硅为亲氧元素，在自然界中以硅的氧化物和硅酸盐形式存在。返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究变式题下列说法正确的是()A．硅材料广泛应用于光纤通讯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A[解析]盐酸和石英不反应，B错；水晶项链的主要成分是SiO2而不是硅酸盐制品，C错；由粗硅制备单晶硅涉及氧化还原反应，如SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl，D错。►探究考向二碳、硅的氧化物——知识梳理——1．一氧化碳(1)物理性质：______色气体，______毒，______溶于水。(2)化学性质①可燃性。CO燃烧的化学方程式为___________________________，燃烧时发出________色的火焰。②还原性。CO还原CuO的化学方程式为_______________________。提醒①C、H2、CO常需在高温下才能表现出还原性；②用H2、CO还原氧化物时，需检验气体纯度后才能进行加热，否则易引起爆炸；③尾气有H2、CO产生时，必须进行处理。返回目录考向互动探究无第10讲无机非金属材料的主角-硅2CO＋O2=====点燃2CO2CuO＋CO=====△Cu＋CO2(冶炼金属)有难淡蓝2．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构____________________结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度____，熔、沸点____，常温下为______体，不溶于水熔、沸点______，常温下为气体，微溶于水返回目录考向互动探究第10讲无机非金属材料的主角-硅空间立体网状大高固低物质二氧化硅二氧化碳①与水反应不反应②与酸反应只与氢氟酸反应：_______________不反应化学性质③与NaOH溶液反应_______________________(盛碱液的试剂瓶用______塞)CO2少量：_____________CO2过量：_____________返回目录考向互动探究第10讲无机非金属材料的主角-硅CO2＋H2OH2CO3SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O橡胶SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OCO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2＋NaOH===NaHCO3物质二氧化硅二氧化碳④与盐反应如与Na2SiO3反应：________________________或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐返回目录考向互动探究第10讲无机非金属材料的主角-硅Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究问题导思①SiO2既能与酸反应又能与碱反应，有同学认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？②为什么不用带玻璃塞的玻璃瓶保存碱液？[答案]要点提示：①不同意，因为SiO2只与HF反应，这是SiO2的特性，生成的也不是盐和水，SiO2是一种酸性氧化物，而不是两性氧化物。②因玻璃中含有SiO2，能与碱性溶液中的OH－发生反应而生成硅酸钠，Na2SiO3有黏合性，会造成瓶塞打不开，故盛放碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，其反应的方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。但由于反应极慢，因而盛放碱性溶液仍可用玻璃瓶，只是瓶塞应用橡皮塞或软木塞。【触摸高考】高考选项正误判断返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究1．[2012·广东卷]因为SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维()[解析]×SiO2无导电性，但SiO2具有四面体网状结构，具有优良的物理和化学性质，可用于制备光导纤维。则前句陈述错误，后句陈述正确，且二者没有因果关系。[解析]×合成纤维属于高分子材料，不属于新型无机非金属材料。2．[2012·课标全国卷]合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料()返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究3．[2011·福建卷]CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体()[解析]×N2不是造成温室效应的气体。4．[2011·全国卷]将足量的CO2通入含Na＋、C6H5O－、CH3COO－、HCO－3溶液中，所含离子还能大量共存()[解析]×C6H5O－会和CO2、H2O反应形成苯酚。——核心突破——返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究1.SiO2的特性情况二氧化硅的特性碱性氧化物＋酸===盐＋水SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O较强酸＋较弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐(水溶液中)酸性：H2CO3＞H2SiO3，却能发生如下反应：Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如：CO2＋H2OH2CO3SiO2不溶于水，不与水反应返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究2.CO2与碱、盐的反应与碱的反应反应原理CO2＋2NaOH(足量)=Na2CO3＋H2OCO2＋NaOH(少量)=NaHCO3反应后溶质成分的判断x＝n(NaOH)∶n(CO2)x≤1∶1NaHCO31∶1x2∶1Na2CO3、NaHCO3x＝2∶1Na2CO3x＞2∶1NaOH、Na2CO3与盐的反应①CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3②CO2(少量)＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3CO2(足量)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3③CO2(少量)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO④CO2(少量)＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3返回目录第10讲无机非金属材料的主角-硅考向互动探究总