第1讲　碳及无机非金属材料.docxVIP

《3年高考2年模拟》专有电子资源 PAGE25 / NUMPAGES25 专题四　非金属及其化合物 第1讲　碳及无机非金属材料 课标要求 核心素养 1.掌握C、Si单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解C、Si单质及其重要化合物的制备方法。 3.了解C、Si单质及其重要化合物对环境的影响。 1.宏观辨识与微观探析:了解C、Si单质及其重要化合物的主要性质及其应用。 2.科学态度与社会责任:通过实验了解硅及其化合物的主要性质,认识其在信息技术、材料科学领域的应用。 一、碳和硅的性质 1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途 碳 硅 原子结构 示意图 存在形态 游离态和化合态 化合态 结构 金刚石:①　空间网状　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、质软,有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高 用途 金刚石可用作切割刀具,石墨可用作电极、铅笔芯 晶体硅可用作②　半导体　材料、硅芯片和硅太阳能电池? 　　2.C、Si单质的化学性质 写出①~⑥的化学方程式: ①C+CO2 2CO或2C+O2 2CO ②CO2+C 2CO ③2CuO+C 2Cu+CO2↑ ④C+H2O(g) CO+H2(制水煤气) ⑤Si+4HF SiF4↑+2H2↑ ⑥Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑ 3.硅的工业制取及提纯 石英砂粗硅SiCl4高纯硅 涉及的化学方程式: ①SiO2+2C Si(粗硅)+2CO↑ ②Si(粗硅)+2Cl2 SiCl4 ③SiCl4+2H2 Si(纯硅)+4HCl 二、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 1.硅酸的性质、制备及用途 2.硅酸盐 (1)硅酸盐是由硅、氧元素和金属元素组成的化合物的总称,是构成地壳岩石的主要成分。 (2)Na2SiO3水溶液俗称⑤　水玻璃　,是无色液体,常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。? 3.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 水泥 玻璃 陶瓷 主要原料 石灰石、黏土、石膏 纯碱、石灰石、石英砂 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉 陶瓷窑 　　玻璃生产中的两个重要反应:Na2CO3+SiO2 ⑥　Na2SiO3+CO2↑　;CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑。? (2)新型无机非金属材料,如单晶硅、二氧化硅、新型陶瓷和碳纳米材料等。 (3)特殊功能的含硅物质。 a.碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。 b.含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 c.硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“?”。 (1)碳元素是形成化合物种类最多的元素 ( √ ) (2)硅单质常用作半导体材料和光导纤维 ( ? ) (3)硅是地壳中含量最多的非金属,其单质是灰黑色有金属光泽的固体 ( ? ) (4)硅的导电性介于金属与绝缘体之间,是良好的半导体材料 ( √ ) (5)二氧化碳通入硅酸钠溶液中有沉淀生成,证明碳酸的酸性强于硅酸 ( √ ) (6)C60的摩尔质量是720 ( ? ) (7)金刚石、石墨和C60互为同分异构体 ( ? ) (8)SiO2既能与酸反应又能与碱反应,所以它是一种两性氧化物( ? ) (9)硅酸钠属于盐,不属于碱,所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 ( ? ) 2.国产自主研发芯片麒麟970中使用的材料是 (　　) A.硅　　　B.钛合金　　　C.二氧化硅　　　D.铅合金 答案　A　Si常用作半导体,应用于芯片、太阳能电池中,A正确。 3.关于下列材料的说法不正确的是 (　　) 序号 材料 类别 性能 用途 A 钛合金 金属材料 密度小,强度高 制飞机机翼 B 普通玻璃 硅酸盐材料 熔点高,透明 制试管、烧杯 C 压电陶瓷 半导体材料 具有压电效应 用于声呐系统 D 氮化硅陶瓷 新型无机 非金属材料 硬度高,耐磨 制发动机 答案　C　压电陶瓷属于功能陶瓷,不属于半导体材料,C错误。 4.单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为: ①SiO2+2C Si+2CO↑ ②Si+2Cl2 SiCl4 ③SiCl4+2H2 Si+4HCl 下列对上述三个反应的叙述中,不正确的是 (　　) A.①③为置换反应 B.②为化合反应 C.①②③均为氧化还原反应 D.三个反应的反应物中硅元素均被还原 答案　D　①中Si的化合价:+4价→0价,化合价降低,被还原,②中Si的化合价:0价→+4价,化合价升高,被氧化,③中Si的化合价:+4价→0价,化合价降低,被还原,D错误。 5.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (1)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作　　　　。N