2024届高三化学高考备考一轮复习专题：碳、硅及无机非金属材料课件

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习专题：碳、硅及无机非金属材料课件，共38页。PPT课件主要包含了正四面体，正六边形，单质硅和二氧化硅，半导体，②高纯硅的制备，课堂点拨，硅酸盐材料，铝硅酸盐，石灰石和石英砂，玻璃窑等内容，欢迎下载使用。

导航•课标要求 1.了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。
1.碳单质 存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。
2.碳的氧化物—CO、CO2
3.碳酸(H2CO3)
弱酸、不稳定。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。
【判一判】　正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。
(1)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质。(　　)(2)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。(　　)(3)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。(　　)(4)向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失。(　　)(5)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
1.下列有关碳及其化合物的说法正确的是(　　)
A.CO2不是导致温室效应的主要气体B.CO和CO2组成元素相同，所以他们的化学性质相同C.金刚石、石墨是碳的单质，而C60是碳的化合物D.在高温条件下，碳能使CO2转变成CO
2.碳和碳的氧化物是生活中的常见物质，回答下列问题：
(1)下列有关说法正确的是________(填字母)。a.利用二氧化碳制造全降解塑料，可以减缓二氧化碳对环境的影响b.金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异c.木炭、一氧化碳在一定条件下都能还原氧化铜d.大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用(2)吸烟对人体有害，燃着的香烟产生的烟气含有一种能与血液中的血红蛋白结合的有毒气体，它是________(填化学式)。答案　(1)abcd　(2)CO
(3)影视舞台上经常看到云雾缭绕，使人如入仙境的景象，产生这一景象可用的物质是________(填物质俗称)。(4)为减少二氧化碳对环境的影响，可将二氧化碳与氢气在300 ℃、200 kPa和催化剂的条件下，反应生成一种清洁燃料甲醇(CH3OH)和水，其反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
3.某混合气体可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成，为确定其组成，在老师的指导下，化学实验小组的同学对该混合气体的组成进行了如图的探究实验：　【查阅资料】　脱氧剂(还原铁粉能够吸收氧气和水蒸气)。　【实验设计】　用如图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
【实验步骤】　①检查装置气密性；②先通入一定量的氮气之后；③再通入该混合气体，点燃酒精灯。【实验现象】　步骤③实验过程中，A装置中无明显现象，B和F装置均出现白色沉淀，E装置中黑色粉末变成了红色。(1)【实验结论】　该混合气体由________组成。【实验反思】(2)B、C装置的作用分别是______、__________。答案　(1)一氧化碳和二氧化碳(2)检验二氧化碳气体　除去二氧化碳气体
(3)步骤②先通入一定量氮气的目的是___________________________________。(4)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为_________________________。(5)F中需要处理的尾气主要成分是________，具体处理方法可以是________________。
【课堂点拨】 检验CO2中是否存在CO的装置及作用
硅元素在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐等化合态的形式存在于地壳中。(1)单质硅①晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，其结构类似于金刚石，熔沸点很高、硬度大，导电能力介于导体和绝缘体之间，是良好的________ 材料。
(2)二氧化硅的性质①晶体类型：共价晶体。②酸性氧化物：SiO2＋2NaOH===____________________。③高温下，Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为：_______________________________、_________________________________。④与氢氟酸反应的化学方程式为：_________________________________。
Na2SiO3＋H2O
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
2.硅酸和硅酸盐　(1)硅酸
(2)硅酸盐——硅酸钠①性质硅酸钠是白色、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。写出下列反应的离子方程式：与盐酸反应：____________________________________。与CO2水溶液反应：______________________________________________。②用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在。(　　)(2)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。(　　)(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维。(　　)(4)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)溶液，不溶于任何酸。(　　)(5)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱。(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1.下列叙述正确的是(　　)
2.高纯硅是典型的无机非金属材料，它可以按下列方法制备：
3.下列关于硅及其化合物的描述中正确的是(　　)
(1)陶瓷陶瓷以______ (主要成分为含水的__________)为主要原料，经______烧结而成的。(2)玻璃普通玻璃的主要成分为_____________________________________，它是以______________________为主要原料，经混合、粉碎，在________中熔融，发生复杂的____________________而制得的，玻璃可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造__________，用于高强度__________等。
Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
(3)水泥普通硅酸盐水泥的主要原料是______________，二者与其他辅料经混合、研磨后在____________中煅烧，发生复杂的物理变化和化学变化，加入适量石膏调节水泥__________，再研成细粉得到普通水泥。混凝土是水泥、沙子和碎石等与水混合得到的。
2.新型无机非金属材料
(1)新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。(2)新型陶瓷的种类与用途
(3)碳纳米材料碳纳米材料是一类新型的无机非金属材料。①类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。②用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。
(1)玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品。(　　)(2)沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐。(　　)(3)二氧化硅可用于生产玻璃。(　　)(4)瓷坩埚可用于加热熔化烧碱或纯碱。(　　)(5)碳化硅俗称金刚砂，它可用于高温结构陶瓷的制作。(　　)(6)压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化。(　　)(7)石墨烯的电阻率低，热导率也低。(　　)(8)传统的无机非金属材料均为硅酸盐材料。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ (6)√　(7)×　(8)×
题组一　传统无机非金属材料1.水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：
下列说法正确的是(　　)
A.原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B.操作A与操作B完全相同C.该流程中硅元素的化合价发生改变D.反应器中发生的反应为氧化还原反应
2.世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋、混凝土、7 000多块铝板和1 200多块 　玻璃等建成。
(1)铝板易被烧碱腐蚀，玻璃易被氢氟酸腐蚀，原因分别为： _____________、__________________(用化学方程式表示)。(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是________________。制备普通玻璃的主要反应方程式为__________________________(任写一个)。
(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是_________________________________________ (填化学式)。(4)要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是________(填字母)。A.普通玻璃坩埚B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚答案　(3)SiO2　(4)D
题组二　新型无机非金属材料3.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的 　国际热点课题。其结构模型如图所示：
下列有关说法正确的是(　　)A.石墨烯是一种新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素异形体D.氧化石墨烯具有一定的亲水性