内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第1讲 碳、硅及无机非金属材料
夯实基础 突破要点
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1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
考纲要求
夯实基础 突破要点
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考点一 碳、硅单质及其重要化合物的性质
考点二 硅酸盐及无机非金属材料
考点三 碳、硅转化关系的应用
探究高考 明确考向
练出高分
夯实基础 突破要点
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知识
梳理
递进题组
考点一 碳、硅单质及其重要化合物的性质
夯实基础 突破要点
1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途
(1)自然界中的碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素因有亲氧性,所以仅有 态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体,硅单质主要有 和 两大类。
知识梳理
化合
晶体硅
无定形硅
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(2)单质的结构、物理性质与用途比较
碳 硅
结构 金刚石: 结构
石墨:层状结构 晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构
物理
性质 金刚石熔点高、硬度大
石墨熔点高、质 ,有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点
用途 金刚石用作切割刀具, 用作电极、铅笔芯 晶体硅用作 材料、硅芯片和硅太阳能电池
空间网状
软
石墨
半导体
高
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2.碳、硅单质的化学性质
碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。
2CuO+C 2Cu+CO2↑
(1)碳
SiO2+2C Si+2CO↑
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C+2H2SO4 (浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(1)碳
夯实基础 突破要点
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夯实基础 突破要点
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3.二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 硬度大,熔、沸点 ,常温下为固体,不溶于水 熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水
立体网状
高
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化 学 性 质 ①与水反应 不反应 CO2+H2O H2CO3
②与酸反应 只与氢氟酸反应:—————
________________________________ 不反应
③与碱反应 _______________________
______(盛碱液的试剂瓶用
塞) CO2少量:____________
___________________、
CO2过量:___________
_____________
SiO2 +
4HF===SiF4↑+2H2O
SiO2+2NaOH=== Na2SiO3
橡胶
CO2+2NaOH
===Na2CO3+H2O
CO2+NaOH
=== NaHCO3
+H2O
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化 学 性 质
④与盐反应 如与Na2CO3反应: 如与Na2SiO3反应:Na2SiO3+
H2O+CO2(不足)===H2SiO3↓+Na2CO3或
⑤与碱性氧化物反应 如与CaO反应: 如与Na2O反应:
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3
+CO2↑
SiO2+CaO
CaSiO3
Na2O+CO2===Na2CO3
Na2SiO3+2H2O+2CO2
(足量)===H2SiO3↓+2NaHCO3
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用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐
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4.硅酸和硅酸钠
(1)硅酸
硅酸不溶于水,其酸性比碳酸弱,硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。
①硅酸不稳定,受热易分解:
。
不能
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②硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强,常用作干燥剂。
(2)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称水玻璃,有黏性,水溶液显碱性。
H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O
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②它能与酸性比硅酸强的酸反应,分别写出以下化学方程式:
与盐酸反应: 。
与CO2水溶液反应: 。
③用途:黏合剂(矿物胶),耐火阻燃材料。
Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓
+Na2CO3
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1.从元素周期表的位置看,碳和硅均为ⅣA族元