第11讲 碳、硅及无机非金属材料-备战2024年高考化学一轮复习精品课件（全国通用）

这是一份第11讲 碳、硅及无机非金属材料-备战2024年高考化学一轮复习精品课件（全国通用），共24页。PPT课件主要包含了血红蛋白，Na2CO3＋H2O，NaHCO3，CaSiO3，Na2CO3，光导纤维，制冷剂，xCO2，xH218O，氧和金属等内容，欢迎下载使用。

1．碳、硅（1）碳的原子结构 硅的原子结构（2）碳、硅单质的存在形式
考点 1　碳、硅及其化合物的性质
（2）碳、硅单质的存在形式
2．碳和硅的化学性质——还原性（1）碳单质的化学性质①与O2反应a．O2不足：_________________。b．O2足量：________________。②与其他物质反应a．与CuO反应：_________________________。(冶炼金属)b．与CO2反应：__________________。c．与水蒸气反应：_______________________。(制取水煤气)d．与浓硫酸反应：_______________________________________。
3．硅的工业制法和提纯涉及的方程式：① ；② ；③ 。
（2）硅单质的化学性质 ①与O2反应：________________ ②与Cl2反应：___________________ ③与氢氟酸反应：____________________________ ④与NaOH溶液反应：_____________________________________。
Si＋4HF══SiF4↑＋2H2↑
Si＋2NaOH＋H2O══Na2SiO3＋2H2↑
4．碳、硅的氧化物 （1）一氧化碳的性质及应用 ①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内________相结合，因缺氧而中毒。 ②化学性质及应用(写出有关化学方程式) a．可燃性：___________________，可作燃料。 b．还原性：CO还原Fe2O3的反应为_________________________，可用于冶炼金属。 【温馨提示】CO是不成盐氧化物，当引起人体中毒时，酸碱不能解毒。CO2是酸性氧化物，能形成温室效应，但不是大气污染物。
（2）CO2和SiO2的对比
只与氢氟酸反应SiO2＋4HF ══SiF4↑＋2H2O
CO2＋H2O ══H2CO3
Na2SiO3＋H2O
Na2SiO3＋CO2↑
CaSiO3＋CO2↑
CaCO3↓＋2HClO
不能。强酸＋弱酸盐＝强酸盐＋弱酸，该规律仅适用于常温下水溶液中进行的反应，而该反应是在高温且熔融态下进行的，只能从化学平衡移动角度去解释反应发生的原因——CO2为气体，能及时分离出反应体系，使化学反应向右进行。
2．有人认为SiO2既能与酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？ 。
该看法是错误的。SiO2和碱溶液反应体现了SiO2为酸性氧化物的性质，但SiO2与氢氟酸反应时并没有生成盐，另外其他酸难与SiO2反应，故SiO2不具备两性氧化物的性质，不属于两性氧化物。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体 (　　)(2)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 (　　)(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 (　　)(6)硅在自然界中只以化合态的形式存在 (　　)(7)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料 (　　)
2．(2021·成都调研)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
3．(2021·宜昌模拟)下列关于硅的说法不正确的是（ ）A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C．用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化D．加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属单质发生反应
4．研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。 （1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3－占95%。写出CO2溶于水产生HCO3－的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________。
2HCO3－＋Ca2＋＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O　
考点 2　硅酸、硅酸盐和无机非金属材料
H2SiO3↓＋Na2CO3
Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl
2．硅酸盐 （1）硅酸盐是由________________元素组成的化合物的总称，是构成地壳________的重要成分。（2）硅酸盐组成的表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，通常用SiO2和金属氧化物的组合形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成____________，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成_______________________，长石(KAlSi3O6)可表示为_________________。（3）硅酸钠(Na2SiO3)①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______性。②与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为______________________；与CO2水溶液反应的化学方程式为________________________________________。③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
K2O·Al2O3·6SiO2
Na2SiO3＋2HCl══2NaCl＋H2SiO3↓
Na2SiO3＋CO2＋H2O══Na2CO3＋H2SiO3↓
3．无机非金属材料（1）传统无机非金属材料——常见硅酸盐材料
（2）新型无机非金属材料
4．特殊功能的含硅材料 （1）SiC(俗称__________)具有类似于金刚石的结构，硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料。 （2）含硅4%硅钢具有很高的导磁性，可用作__________的铁芯。 （3）硅橡胶具有耐高温、耐低温的性质。
【特别提醒】 （1）硅酸盐大多难溶于水，常见的可溶性硅酸盐是硅酸钠，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，与玻璃成分不同，水玻璃又称泡花碱，但它却是盐溶液，而不是碱溶液。 （2）氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。
(1)Si和SiO2都可用于制造光导纤维 (　　)(2)非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4 (　　)(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 (　　)(4)SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸 (　　)(5)玻璃是一种晶体，有较高的熔点 (　　)(6)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱 (　　)(7)汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土 (　　)(8)硅胶多孔，吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂 (　　)(9)普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料 (　　)
2．下列转化不能一步完成的是（ ）A．SiO2―→Na2SiO3 B．SiO2―→H2SiO3C．Na2CO3―→Na2SiO3 D．H2SiO3―→SiO2
3．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是（ ）A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，其硬度大于金刚石的硬度C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶4
1．(2022·广东广州高三检测)下列说法正确的是（ ）A．常温下，单质硅的性质稳定，与强酸、强碱都很难发生反应B．高纯硅可用于制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造光导纤维C．SiC和C60两种化合物均属于新型无机非金属材料D．工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯硅
2．(2022·福建漳州模拟)C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列有关说法中正确的是（ ）A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态B．元素的＋4价氧化物都属于酸性氧化物，都能与碱反应而不能与任何酸反应C．最低价的气态氢化物都具有还原性，易与O2发生反应D．其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3
3．(2022·山东聊城模拟)某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。 已知：PdCl2溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O══CO2＋2HCl＋Pd(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。