内容正文:
第13讲 无机非金属材料
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解碳、硅及其重要化合物的主要性质。
2.认识碳、硅及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.知道无机非金属材料,结合实例认识材料组成、性能与应用的联系。
内容要求
一、碳及其化合物
1.碳单质
(1)存在形式、结构、物理性质和用途。
知识点1 碳、硅及其化合物
存在形式 游离态和化合态
单质的结构 金刚石: 结构;
石墨:层状结构;
C60:足球状结构
物理性质 金刚石:熔点 、硬度 ;
石墨:硬度 、电的 导体
用途 可用于制造切割刀具, 可用于制造电极、铅笔芯,C60可作催化剂或催化剂载体
空间网状
很高
很大
较小
良
金刚石
石墨
(2)碳单质的化学性质——通常表现还原性。
①燃烧:生成CO或CO2。
②
③
2.碳的氧化物
(1)一氧化碳的性质及应用。
(2)二氧化碳。
①物理性质。
无色、无臭的气体,能溶于水(1∶1),固态CO2俗称 。
血红蛋白
干冰
②化学性质。
a.
③CO2的制法。
用大理石与稀盐酸或稀硝酸反应制备CO2的离子方程式:
。
④用途。
制饮料、灭火剂;用作化工原料;干冰可用于人工降雨。
二、硅及其化合物
1.硅单质
(1)存在形式、结构、物理性质和用途。
存在形式 .
单质的结构 晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构
物理性质 晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽,熔点 ,硬度 ,有脆性
用途 用作 材料,制硅芯片、硅太阳能电池
化合态
高
大
半导体
(2)化学性质。
(3)工业制法及提纯。
2.二氧化硅
(1)在自然界中的存在形式。
沙子和石英的主要成分是 ,透明的石英晶体即 ,它是 (写化学式)晶体,有 的熔点和 的硬度。
二氧化硅
水晶
SiO2
很高
很大
(2)二氧化硅的性质及用途。
3.硅酸、硅酸盐
(1)硅酸的性质、制备与应用。
难
弱
催化剂的载体
(2)硅酸钠(Na2SiO3)。
水玻璃
H2SiO3↓+Na2SO4
2.利用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取CO2。( )
3.除去CO2中混有的SO2、HCl,通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶。( )
4.硅的性质不活泼,故自然界中存在游离态的硅元素。( )
5.SiO2既能与酸(HF)反应,又能与碱(NaOH)反应,但SiO2不是两性氧化物。
( )
6.晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料。( )
√
×
×
×
√
×
题组一 碳及其化合物的性质
1.科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的前景。下列说法错误的是
( )
A.CO2是自然界碳循环中的重要物质
B.CO2加氢转化为乙烯,CO2被还原
C.CO2电催化时,在阳极转化为燃料
D.CO2与环氧丙烷可合成可降解塑料
C
解析:含碳燃料燃烧以及动植物呼吸都会产生二氧化碳,植物光合作用消耗二氧化碳,所以CO2是自然界碳循环中的重要物质,故A正确;CO2加氢转化为乙烯,
C的化合价降低,CO2得电子,被还原,故B正确;CO2中C为+4价,只能发生得电子的还原反应,CO2在阴极得电子转化为燃料,故C错误;CO2与环氧丙烷发生聚合反应,可合成可降解塑料,故D正确。
2.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是
( )
B
选项 操作及现象 溶液
A 通入CO2,溶液变浑浊 饱和Na2CO3
溶液
B 通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失 CaCl2
溶液
C 通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去 Ca(ClO)2
溶液
D 通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊 澄清石灰水
题组二 硅及其化合物的性质
3.(2022·舟山二模)请你利用元素周期律的相关知识,预测硅及其化合物的性质。下列说法不正确的是( )
B
4.制造芯片用到高纯硅,用SiHCl3(沸点:31.85 ℃,SiHCl3遇水会剧烈反应,易自燃)与过量H2在1 100~1 200 ℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)。下列说法不正确的是( )
B
A.整个实验的关键是控温、检查装置气密性和排尽装置中的空气
B.将装置Ⅰ中稀硫酸改用浓硫酸,会使反应速率加快
C.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓硫酸、温度高于32 ℃的温水
D.实验时,先打开装有稀