第17讲 硅 无机非金属材料-2024年高考化学一轮复习课件

第17讲 碳族元素 无机非金属材料 诊断性评价 【2022·广东，3】广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是 文物         选项 A.南宋鎏金饰品 B.蒜头纹银盒 C.广彩瓷咖啡杯 D.铜镀金钟座 √ 碳量子点 一.碳单质 元素在元素周期表中的位置？元素分区？第IVA族价电子排布？ 碳的同素异形体 共价晶体 分子晶体 混合晶体 二.硅单质 第三周期、IV A族， 处于金属和非金属的过渡位置 元素位置 硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料，被广泛用于制造芯片和太阳能电池。 结构特点 最外层4个电子 不易得失电子 与氢气化合的难易程度（难） 简单气态氢化物的稳定性（差） Si+2H2 SiH4 高温 【2021·浙江6月选考，26(1)】已知3种共价晶体的熔点数据如下表：   金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ >3 550 2 600 1 415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是_________________________________________ _________________________________________________________________________。 共价晶体中，原子半径越小，共价键键能越大，熔点越高，原子半径：C＜Si(或键长：C—C＜Si—Si)，键能：C—C＞Si—Si 粗硅的制备 SiO2＋2C==Si+2CO↑ 高温 三.SiO2 类别视角 酸性氧化物 SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O SiO2＋H2O==H2SiO3 不能反应 SiO2＋CaO==CaSiO3 高温 SiO2+Na2CO3（熔融）== Na2SiO3+CO2↑ 虽然其为酸性氧化物，但与CO2、SO2不同，SiO2为原子直接构成的物质（共价晶体），它是一种高熔点、高硬度的无色晶体，不溶于水。 已知玻璃中含有SiO2 盛装的试剂瓶应该使用何种塞子？ 硅氧四面体 价态视角 硅为+4价，最高价 具有氧化性 SiO2＋2C==Si+2CO↑ 高温 特性视角 常温下对于盐酸、 硫酸等显惰性 但可与氢氟酸（HF）反应 SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O 雕刻玻璃 折射率合适，能够发生全反射，储量丰富，成本价格较为低廉，用于制造光导纤维 四.传统无机非金属材料 陶瓷 原料：黏土(含水的铝硅酸盐) 玻璃 原料：纯碱、石灰石和石英砂（主要成分SiO2） 水泥 原料：黏土、石灰石、石膏 基于元素周期律H2CO3>H2SiO3 强酸制弱酸 向硅酸盐中通入CO2或者加盐酸等强酸 Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3 硅酸钠水溶液俗称：水玻璃 有时也写作 硅酸胶体 硅酸物质特性 单聚硅酸根 橄榄石 Mg2SiO4 也可写作 2MgO·SiO2 二聚硅酸根 钪硅石 Sc2Si2O7 Sc2O3·2SiO2 链聚硅酸根 石棉 Mg3[(OH)4Si2O5] 片层状聚硅酸根 云母 KMg3(OH)2Si3AlO10 KAlO2·3MgO·3SiO2·H2O 3MgO·2SiO2·2H2O 【2013全国卷】天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是 四面体，如图(a)，通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式，图(b)为一种无限长双链的多硅酸根，其中Si与O的原子数之比为________ 1∶3 五.新型无机非金属材料 SiC 俗称金刚砂 BN 其主要成分是钛酸钡和钛酸铅。压电陶瓷对外力极为敏感，可将极其微弱的机械振动转换成电信号。 碳纳米管导电浆料分散稳定、导电性能优异，可作为锂离子电池的正负极材料的导电剂，能够显著降低电池内阻，提高充放电功率密度，提高活性材料压实密度、克容量发挥，显著降低导电剂用量，改善高低温放电及循环性能，提高活性材料比例及能量密度，增强电解液吸收,从而延长电池使用寿命。 六.碳族其他元素 Sn通常有0，+2，+4价 配置SnCl2溶液需要注意几点？ SnCl4极易水解，潮湿空气中发烟 Sn＋2Cl2(g)=SnCl4(l) Pb通常有0，+2，+4价 铅丹，Pb3O4，红色 铅酸蓄电池 Pb＋PbO2＋2H2SO4⇋2PbSO4＋2H2O 充电 放电 终结性评价 1.(2022·河北，1)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是 A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷主要成分为SiO2和MgO C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高 √ 2.(2019·全国卷Ⅰ,7)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错