《高考化学总复习 第4章 课时1 硅、无机非金属材料课件 鲁科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学总复习 第4章 课时1 硅、无机非金属材料课件 鲁科版（56页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升最新考纲1了解硅元素单质及其化合物的主要性质及其应用。2.了解硅元素单质及其化合物对环境质量的影响。课时1硅无机非金属材料考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 1单质硅单质硅有 和 (非晶体硅)两种同素异形体，晶体硅的结构与金刚石类似。(1)物理性质晶体硅是 的固体，有金属光泽，硬度 ，熔、沸点_，导电性介于 和 之间。考点一硅的单质及其氧化物考点一硅的单质及其氧化物晶体硅晶体硅无定形硅无定形硅灰黑色灰黑色大大导体导体绝缘体绝缘体高高考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升Si2
2、F2=SiF4；Si4HF=SiF42H2 Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2 考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 (3)工业制法 (4)用途 作为半导体材料；生产硅合金；制造太阳能电池。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升很高很高很大很大不不SiO22NaOH=Na2SiO3H2O 考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 (3)主要用途信息高速公路的骨架 ；制造石英坩埚、石英玻璃、石英钟表等；制造电子工业的重要部件、光学仪器；用作工艺饰品如水晶、玛瑙等。光导纤维光导纤维考点深度突破考点深度突破素养优化
3、提升素养优化提升 探究思考 1盛放碱液的试剂瓶，为什么不能用玻璃塞？答案玻璃中含有SiO2，SiO2能够与碱液缓慢反应，带玻璃塞的玻璃试剂瓶一般都是磨砂口的，接触非常严密，接触碱液时间长了会生成具有黏合性的Na2SiO3水溶液，从而使瓶塞与瓶颈黏在一起，不易分开。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 2判断正误 (1)硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 () (2)硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体 () (3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 () (4)加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应 () (5)粗硅制备单晶硅不涉及到氧化还原反
4、应 () (6)二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 () 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 【示例1】(高考题组合)下列说法不正确的是 ()。A高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(2013广东，11C)B单晶硅是将太阳能转变为电能的常用材料 (2012新课标，8B)C单质硅常用作半导体材料和光导纤维 (2011山东理综，10B)D硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 (2009广东理基，22)考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升思维启迪 硅是现在应用最为广泛的半导体材料，而光导纤维的主要成分为SiO2，光导纤维不导电。解析
5、光导纤维的主要成分为二氧化硅而不是硅单质。答案C考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 【示例2】(2012重庆理综，改编)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为常见的能产生温室效应的气体。碳元素在周期表中的位置是_，Q是_。R的结构式为_。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为_，除去粗产品中少量钠的试剂为_。(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20
6、.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得SiC固体11.4 g，滤液稀释到1 L。生成氢气的离子方程式为_，硅酸盐的物质的量浓度为_。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升解析硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅是固体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以C是错误的。答案C考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化
7、提升 2(高考题组合)下列说法正确的是 ()。A二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 (2013江苏，4B)BSiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维 (2012广东理综，12B)CSiO2与酸、碱均不反应 (2012天津理综，2B)DSiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应 (2010山东，13A)考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升解析SiO2能与氢氟酸反应，所以不可用石英器皿盛放氢氟酸，A错误；SiO2没有导电性，B错误；SiO2为酸性氧化物能与强碱反应，C错误。答案D考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 32013年6月，欧洲对我国光伏产品实行
8、高额征税措施，严重影响世界清洁能源的发展。多晶硅、导电玻璃(玻璃上镀金属)是太阳能光伏产业的重要物质。制备多晶硅必须先得到高纯度硅。三氯甲硅烷(SiHCl3，可燃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，其生产流程如图所示：考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(1)下列判断正确的是_(填序号)。A高纯度石英砂能用作制造CPU的半导体材料B石英砂在高温下与焦炭反应生成粗硅和二氧化碳C利用石英砂可制备光伏产业所需的玻璃D硅性质稳定，不能溶解在任何酸或碱溶液中(2)整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：_。
9、H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是_。(3)该工艺流程可循环利用的物质是_。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(4)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，用水玻璃可制得高纯度二氧化硅。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象：_。(5)工业上常用纯净的石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1 1，制造粗硅时的反应为_，该反应中，若生成5.6 g Si，转移电子的物质的量为_ mol。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升解析(1)选项A，石英砂的主要成分是SiO2，SiO2能制造光导纤维
10、等，但它不能导电，A项错误，石英砂(SiO2)在高温下可与焦炭反应，但产物除粗硅外还有CO而不是CO2，B项错误；制备玻璃的原料有SiO2，C项正确；硅能与HF及NaOH溶液反应，D错误。(2)SiHCl3中H为1价，H2O中的H为1价，二者发生氧化还原反应生成H2：SiHCl33H2O=H2SiO33HClH2。因SiHCl3、H2在O2中都能燃烧，所以混有O2时易引起爆炸。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升硅及其化合物的特殊性硅及其化合物的特殊性考点深度突破考点深度突破素养优化提升
11、素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点二硅酸、硅酸盐、无机非金属材料考点二硅酸、硅酸盐、无机非金属材料干燥剂干燥剂 难难不能不能弱弱 考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 2硅酸盐(1)概念： 的总称，是构成地壳岩石的主要成分。(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成 ，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成 。由硅、氧和金属元素组成的化合物由硅、氧和金属元素组成的化合物Na2OSiO2K2O3Al2O36SiO22H2O考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(3)硅酸钠(Na2SiO3
12、)白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有黏性，水溶液显碱性。它能与较强的酸反应，如与盐酸反应：_；与CO2水溶液反应：_。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3水玻璃水玻璃考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料三种硅酸盐工业生产的比较：水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产原料生产原料_主要设备主要设备_陶瓷窑陶瓷窑主要成分主要成分3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3Na2SiO3CaSiO3SiO2硅酸盐硅酸盐生产条件生产条件高温高
13、温石灰石、黏土石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英纯碱、石灰石和石英黏土黏土水泥回转窑水泥回转窑玻璃窑玻璃窑考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建材，也广泛应用于生活中。(2)新型无机非金属材料高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。压电陶瓷：具有压电效应。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升2判断正误(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点。 ()(2)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。 ()(3)向一定浓
14、度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强。 ()(4)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料()考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(5)新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点 ()(6)高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 ()(7)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 ()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 【示例3】(高考题组合)下列说法正确的是()。A石英只能用于生产光导纤维 (2013
15、福建，6A)B合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料 (2012新课标，8D)C陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 (2009广东理基，22)D水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 (2009广东理基，22)考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升思维启迪 合成纤维属于有机物(填“有机物”“无机物”)；水晶的主要成分是SiO2。解析石英除用于生产光导纤维外，还可用于制备Si、玻璃等，A错误；合成纤维属于有机物不属于无机非金属材料，B错误；水晶的主要成分为SiO2不属于硅酸盐制品，D错误。答案C考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升答
16、案答案B考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 2A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：_。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升解析解答本题的“突
17、破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则A为SiO2。从而推知B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 3A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。(1)在元素周期表中，A位于_族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为_，A与B原子在电子层结构上的相同点是
18、_。(2)易与C发生化学反应的酸是_(填名称)，反应的化学方程式是_。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：_，_。要将NaOH高温熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚D铁坩埚考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升问 题 探 究 材料科学是近年来与化学有关的科学研究的热点，材料工业和新材料技术是现代经济支柱
19、之一，也是近年来高考的一个命题热点，有关新型无机非金属材料的题型主要有以下两种情况：新型无机非金属材料题型探秘新型无机非金属材料题型探秘考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 当 场 指 导 一、信息挖掘型 【例1】氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 反应制得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_(填序号)。A制汽轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升(2)写出N、Si的原子结构示意图：_，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀
20、能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升解析(1)氮化硅是一种高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料。将高温结构陶瓷的特性、用途等知识进行迁移，可知氮化硅硬度、强度高，耐磨、耐腐蚀，可以制汽轮机叶片、轴承，制造永久性模具等，选A、C、D。(2)N原子结构示意图： ，Si原子结构示意图： ，依据原子结构和元素周期律的知识，可以判断出氮元素的非金属性比硅强，故N显3价，Si显4价，再根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则，推出氮化硅的化学式为：Si3N4。考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升考点深
21、度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 二、性质对比型 1四种新型无机非金属材料的对比 【例2】有关高温结构陶瓷和光导纤维说法不正确的是 ()。A高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它能与氢氟酸反应C光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维D光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升解析高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点，本身具有很多优点，如硬度、强度高，不怕氧化等，A项错误。氮化硅陶瓷是重要的常见结构材料，有很多优点，如抗腐蚀等，但能与氢氟酸反应，B项正确。光
22、导纤维具有良好的光学特性，是一种高质量传导光的玻璃纤维，具有抗干扰能力、不发生电辐射、能防窃听等性能，C、D项正确。答案A考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 【规律总结】四种新型无机非金属材料的对比类别类别高温结构陶瓷高温结构陶瓷 半导体半导体陶瓷陶瓷光学材料光学材料生物陶瓷生物陶瓷主要主要特性特性硬度、强度高，能硬度、强度高，能承受高温，不怕氧承受高温，不怕氧气、抗腐蚀气、抗腐蚀具有电具有电学特性学特性具有光学具有光学特性特性具有生物功具有生物功能能典型典型示例示例氧化铝陶瓷、氮化氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶硅陶瓷、碳化硼陶瓷瓷氧化锡氧化锡陶瓷陶瓷光导纤维光导纤维氧化铝陶瓷
23、氧化铝陶瓷主要主要用途用途汽轮机叶片、轴汽轮机叶片、轴承，永久性模具等承，永久性模具等集成电集成电路的半路的半导体导体光缆通光缆通讯、医讯、医疗、照明疗、照明等等人造骨、人人造骨、人造关节等造关节等考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 2.传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比 【例3】传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的共同特性是 ()。A耐高温B具有电学特性C具有生物功能 D质脆、经不起热冲击答案A考点深度突破考点深度突破素养优化提升素养优化提升 【规律总结】传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比类别类别传统无机非金属材料传统无机非金属材料新型无机非金属材新型无机非金属材料料主要特性主要特性抗腐蚀、耐高温抗腐蚀、耐高温质脆、经不起热冲击质脆、经不起热冲击高强度、硬度，高强度、硬度，耐高温耐高温具有电学特性具有电学特性具有光学特性具有光学特性具有生物功能具有生物功能
高考化学总复习 第4章 课时1 硅、无机非金属材料课件 鲁科版
