碳族元素 Ⅰ.课标要求 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、材料科学等领域的应用。 Ⅱ.考纲要求 1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用 3.能综合应用硅及硅的化合物知识 Ⅲ.教材精讲 1.本考点知识结构 2.碳族元素 ①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。 ②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。 ③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。 ④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。 ⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。 3.碳 在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。
①燃烧反应 ②与某些氧化物的反应：C＋CO22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu； C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）； 2C+SiO2Si+2CO↑ ③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。 ①可燃性 ②还原性：CO+CuO CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O 直线型（O＝C＝O）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。 ①酸性氧化物一—酸酐 Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2) ②氧化性：CO 2＋C2CO；2Mg＋CO22MgO＋C 6.碳酸盐 ①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。 ②热稳定性：Na2CO3>CaCO3；碱金属正盐>碱金属酸式盐: Na2CO3>NaHCO3。 ③相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用)
课时1 碳、硅及其重要化合物 一、选择题 1．下列关于C、Si两种非金属元素的说法中，正确的是() A．两者结合形成的化合物是共价化合物 B．在自然界中都能以游离态存在 C．氢化物的热稳定性比较：CH4＜SiH4 D．最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸 解析C、Si都是非金属元素，结合形成的化合物是共价化合物，A正确； Si元素为亲氧元素，不能以游离态存在，故B错；非金属性C＞Si，故氢化物的热稳定性SiH4＜CH4，故C错；SiO2既不溶于水，也不和水反应，故D 错。 答案 A 2．(2017·安徽合肥高三一次质检，2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。 下列说法正确的是() A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐 B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂 C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示 D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池 解析水晶的主要成分为SiO2，其不属于硅酸盐，A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D项错误。 答案 C 3．下列物质性质与用途对应关系正确的是() 性质用途 A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂
B 硅酸溶胶具有 吸附水分的能力 硅作半导体的材料 C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹 D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅 与氢氟酸和玻璃反应无关，C错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D错误。 答案 A 4．(2016·南通二调)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。下列做法与上述理念相违背的是() A．大力发展煤的气化及液化技术 B．加快石油等化石燃料的开采和使用 C．以CO2为原料生产可降解塑料 D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料 解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术，可以减少污染物的排放，A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，B项错误； 可降解塑料不会造成“白色污染”，C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料，可以减少PM2.5的产生，D项正确。 答案 B 5．(2017·吉林大学附中月考)下列有关说法错误的是() A．氢氟酸不能盛放在玻璃试剂瓶中 B．玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐
碳、硅、氮、硫、氯及其化合物方程式和离子方程式锦集 一、碳及其化合物方程式和离子方程式 1、C (1)与氧气反应（不足）：2C＋O22CO (2)与氧气反应（充足）： C＋O2CO2 (3)与氧化铜反应： 2CuO＋C2Cu＋CO2↑ (4)与二氧化硅反应： SiO2＋2C Si＋2CO↑ (5)与水蒸气反应（高温）： C＋H2O CO＋H2 (6)与浓硝酸反应： C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋2H2O C＋4H＋＋4NO3－CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (7)与浓硫酸反应： C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (8)与二氧化碳反应： C＋CO22CO 2、CO (1)与氧气反应： 2CO＋O22CO2 (2)与氧化铜反应：CuO＋CO Cu＋CO2 (3)与氧化铁反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (4)与水蒸气反应： CO＋H2O CO2＋H2 3、CO2 (1)与水反应：CO2＋H2O H2CO3 (2)与碳单质反应：C＋CO22CO (3)与镁单质反应：2Mg＋CO22MgO＋C (4)与氧化钙反应： CaO＋CO2CaCO3 (5)与过氧化钠反应： 2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2↑ (6)与少量氢氧化钠溶液反应： NaOH＋CO2NaHCO3OH－＋CO2HCO3－ (7)与过量量氢氧化钠溶液反应：2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O 2OH－＋CO2CO32－＋H2O (8)与少量氢氧化钙溶液反应：Ca(OH)2＋2CO2Ca(HCO3)2OH－＋CO2HCO3－ (9)与过量氢氧化钙溶液反应：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O Ca2+＋2OH－＋CO2CaCO3↓＋H2O
硅及其化合物 1．【易】(2012·沈阳高一测试)下列说法不正确的是() ．A．因SiO不溶于水，故SiO不是酸性氧化物22高温SiO作氧化剂Si＋2CO↑中＋2C====== B．在反应SiO22 SiO是一种空间立体状结构的晶体，熔点高、硬度大C．2 D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸A 【答案】项，在该反应不溶于水，但它能与碱反应生成硅酸盐和水，是酸性氧化物，错误；B【解析】A项，SiO2是一种空间立体状结构的物质，项，由于SiOSiO作氧化剂，正确；C中SiO被C还原为Si，222能与氢氟酸反应，故常用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶项，SiO故熔点高，硬度大，正确；D2盛装氢氟酸，正确。 【易】用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明2．的重要作用。例如：；(1)计算机芯片的主要成分是 _______________________________________________ ；(2)光导纤维的主要成分是 _________________________________________________ ；(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____________________________ 。(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是____________________ 硅胶(4)(3)硅(或Si)或单晶硅Si)(2)二氧化硅(或SiO) 【答案】(1)硅(或2【解析】晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，正是由于这一性质且它的来源极世纪中叶开始，硅成为信息技术的关键材料，硅芯片的使用，使计算机的体积大20其丰富，从大缩小。二氧化硅制成的光导纤维传导光的能力非常强，抗干扰能力强，质量小且细，是一种非常好的通信材料。硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料，主要利用其半导体性能，光电池是极有发展前景的新型能源。硅胶多孔，吸附能力强，常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。 ) 【易】下列关于硅酸盐的说法正确的是(3．2－A．硅酸盐中的阴离子都是SiO3B．硅酸盐都难溶于水 C．通常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，说明硅酸盐就是由各种氧化物组成的 D．NaSiO是一种最简单的硅酸盐，其水溶液可用作黏合剂32【答案】D 2－错；硅酸盐可以写成氧B，ASiO【解析】只有很简单的硅酸盐中的阴离子才是错；硅酸钠可溶于水，3化物的形式，但硅酸盐并不是以简单氧化物形式存在的，C错。 4．【易】下列关于SiO和CO的说法中正确的是() 22A．CO、SiO都能与碱及碱性氧化物反应22B．CO和SiO与水反应分别生成相应的酸22C．CO 是酸性氧化物，SiO是两性氧化物22D．CO和SiO都是由相应的分子构成的22【答案】A 【解析】CO、SiO都是酸性氧化物，都能与碱及碱性氧化物反应，故A正确，C不正确；SiO 不溶于水，222也不能和水反应生成硅酸，B不正确；CO是由分子构成的，SiO是由Si、O原子直接构成的，22不正确。D故． 5．【易】下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①②B．②③ ．③④DC．①④C
碳、硅氯及其化合物知识点总结 A.碳 一、碳的几种单质 1.金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。 2．CO和ＣO2的化学性质有很大差异的原因是:分子的构成不同。 3.无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有：焦炭，木炭,活性炭,炭黑等. 活性炭、木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。 反应方程式 1、一氧化碳与氧气2CO+O2=CO2（点燃)? 2、一氧化碳与氧化铁3CＯ+Fe2O3=2Fe＋3CＯ2↑? 3、二氧化碳与水CO２+H2O=H2CＯ3?４、二氧化碳与过氧化钠2Ｎa２O２+２CO２=２Ｎａ2ＣO3+O2↑? 5、二氧化碳与少量的氢氧化钠ＣＯ2+ＮaＯH=NａHCＯ3 ６、二氧化碳与足量的石灰水Cａ(OH)2+CO2＝CaCO3↓+Ｈ２O 7、二氧化碳与少量的石灰水Cａ(ＯＨ）2+2CO2=Ca（HＣO3)2?8、二氧化碳与饱和的碳酸钠溶液Na2C Ｏ3+Ｈ２O＋CO2=2ＮaＨCO3?9、二氧化碳与碳酸钙和水CO2+ＣａCO3＋H２O＝Ｃａ(HＣO3）2 １0、二氧化碳与碳CO２＋C=2ＣO（高温) 二、.单质碳的化学性质： 单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同! 1、常温下的稳定性强 ２、可燃性:完全燃烧（氧气充足）,生成CO2?： C＋O2点燃 CＯ2 不完全燃烧（氧气不充足),生成CO:2C+Ｏ2点燃 2ＣO 3、还原性:C＋2CuO 高温 2Cu+CO２↑（置换反应) 应用：冶金工业 现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。 2Fe２O3＋３Ｃ高温 4Fe+3ＣO2↑ 三、二氧化碳的制法 １、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验) (1）发生装置:由反应物状态及反应条件决定： 反应物是固体,需加热，制气体时则用高锰酸钾制O２的发生装置。反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H２的发生装置。
单元训练金卷·高三·化学卷（B ） 第六单元 硅、氯及其化合物 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 一、选择题（每小题3分，共48分） 1．下列叙述正确的是 A ．高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H 2SiO 3)的酸性比碳酸强 B ．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸 C ．用NaOH 溶液可以除去硅粉中的少量铝粉 D ．华为麒麟980芯片是由硅单质制作的 2．下列除杂方法正确的是 A ．SiO 2中含Al 2O 3杂质，可以加入足量NaOH 溶液，然后过滤除去 B ．CO 2中含有CO 杂质，可以通入盛有CuO 的玻璃管且加热 C ．CO 2中含有HCl 杂质，可以通过盛有饱和Na 2CO 3溶液的洗气瓶 D ．Na 2CO 3溶液中含有Na 2SiO 3杂质，可以通入足量的CO 2，然后过滤 3.Cl 2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如表所示： 下列解释事实的方程式不正确的是 A ．电解饱和食盐水制取Cl 2：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ B ．氯气用于自来水消毒：Cl 2＋H 2O=2H ＋＋Cl －＋ClO －
无机非金属材料的主角-硅 【知识回顾】 1．碳和硅在自然界中以什么形式存在？ 2．CO2的物理性质：是一种色体，溶于水，固态CO2俗称。 一、碳、硅元素的存在及单质的性质和用途 1、存在形态 自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。 3、碳、硅元素的单质及其化合物的特殊性
4、硅与铝的相似性及区别 （1）与强碱溶液反应时相似 ①Si、Al均与NaOH溶液反应生成盐和H2。 ②SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3Al(OH)3］均与NaOH溶液反应生成盐和水。 ③Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量CO2均生成白色沉淀。 （2）区别 ①除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反应。 ②Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。 ③Na2SiO3溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时现象不同 【典型例题1】对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是( B) A．SiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键 B．C、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D．该族元素的主要化合价是＋4和＋2 【迁移训练1】下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 (B) A．其氧化物都能与NaOH溶液反应B．其单质在加热时都能跟O2反应C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸D．碳和硅两种元素共有两种单质 二、CO2和SiO2的比较
【典型例题1】指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入括号内。 （1）SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ( C ) （2）SiO 2＋Na 2CO 3=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑ ( D ) （3）SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO↑ ( B ) （4）SiO 2＋3C=====高温 SiC ＋2CO↑ ( E ) （5）SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O ( A ) A ．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B ．氧化性 C ．酸性氧化物的通性 D ．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E ．未参加氧化还原反应
第二部分：【基本理论】替换PDF文件中的第二部分 一、碳、硅及化合物的关系网络 1、相互转化关系 2、硅的性质和制备： 物理性质：①硅在自然界中只有态，没有态。其含量在地壳中居第位，是构成矿 物和岩石的主要成分。②晶体硅为原子晶体。灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 高的硬度和熔点。 ．．．．．．．． 化学性质：硅的化学性质不活泼。 ①常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应： Si + 2F2 ＝SiF4 、Si + 4HF ＝SiF4 + 2H2↑、Si + 2NaOH + H2O ＝。 ②在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合：Si ＋O2 SiO2 制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO2 ＋2C。 将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si 十2C12SiCl4、SiCl4 + 2H2Si + 4HCl 应用：①高纯硅可作材料；②晶体硅还可做光电转换材料及制作生物工程芯片。 3、二氧化硅的性质和应用： ①SiO2为晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。 ②二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸（氢氟酸除外）发生反应。 ③二氧化硅是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2 + CaO CaSiO3 、SiO2 + 2NaOH ＝Na2SiO3 + H2O（碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中）
④二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a ．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得。 首先，让SiO 2和NaOH （或Na 2CO 3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO 2＋2NaOH ；然后，用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na 2SiO 3+2HCl === 。 b ．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应：SiO 2+4HF ＝SiF 4+2H 2O ④光导纤维：从高纯度的SiO 2或石英玻璃熔融体中，拉出的直径约100μm 的细丝，称为石英玻璃纤维，这种纤维称为光导纤维。光纤通信是一种新技术，它将光信号在光导纤维中进行全反射传播，达到两地通信的目的。光纤通信优点：信息传输量大，原料来源广；质量轻，每千米27克；抗电磁干扰，保密性好。 4、硅酸和硅胶： ①硅酸：硅酸有多种形式，如H 4SiO 4、H 2SiO 3等。由于“H 2SiO 3”分子式最简单，习惯采用H 2SiO 3作为硅酸的代表。 ②硅酸酸性比碳酸还弱：Na 2SiO 3+CO 2+H 2O ＝H 2SiO 3↓+Na 2CO 3 ③硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会逐渐失水聚合，形成各种多硅酸，接着就形成不溶于水，但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质，则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 5、硅酸盐： ①硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠Na 2SiO 3（Na 2O ·SiO 2）；镁橄榄石Mg 2SiO 4（2MgO ·SiO 2）；高岭石Al 2(Si 2O 5)(OH)4（A12O 3·2SiO 2·2H 2O ） 注：复杂硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物，因此可以改写为aMxOy·bSiO 2·cH 2O 的方式（具体顺序是：碱性氧化物·两性氧化物·酸性氧化物·水）。 ②硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。 ③最简单硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃．．．，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂．．．．．．． 。 ④云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
高一化学试题——硅和硅的化合物 1．下列属于纯净物的是 A 蓝宝石 B 钢化玻璃 C 王水 D 氮化硅 2．下列关于硅和硅的化合物叙述不正确的是 ①硅晶体的结构和金刚石相似，都是原子晶体； ②硅是地壳中含量最多的元素； ③单晶硅是良好的半导体材料； ④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料； ⑤二氧化硅分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的； ③二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。 A ①②③ B ①⑤⑥ C ③④⑤ D ②⑤⑥ 3．生石灰中往往含有CaCO3和SiO2杂质，若检验是否存在这两种杂质，最适宜的试剂是 A 氟化氢 B 浓硫酸 C 盐酸 D 苛性钠 4．某氧化物X难溶于水，能熔于熔融态的烧碱，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中，最终能生成一种白色的胶状沉淀，则X是 A MgO B Al2O3 C SiO2 D P2O5 5．能与NaOH溶液反应的原子晶体是 A 铝 B 金刚石 C 硅 D 二氧化硅 6．关于硅的下列叙述中，不正确的是 A 在自然界中，硅既能以游离态形式存在，又能以化合态形式存在 B 在硅晶体中，含有由共价键形成的硅原子环，其中最小的环上有6个硅原子 C 常温下，硅可以与氟气、强碱溶液起反应 D 在加热条件下，硅可与氧气、氯气、硝酸等物质反应 7．关于硅及其化合物的叙述中，错误的是 A 单质硅是良好的半导体材料 B 硅酸是挥发性酸 C 硅是构成矿物与岩石的主要元素 D 硅藻土中含有晶体SiO2，吸附能力强 8．高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y，其中x、y的数值分别是 A 7，2 B 5，4 C 6，3 D 3，6 9．2MgO·SiO2中的酸根阴离子为 A SiO32－ B Si2O64－ C SiO44－ D Si2O32－ 10．SiO2能在高温下，与下列哪些物质反应，并放出气体的是 A CaO固体 B Na2CO3粉未 C NaOH固体 D Al2O3粉未 11．下列物质的溶液长期暴露在空气中会变质而溶液又会出现白色浑浊的是 A Na2S B Na2SO3 C KI D Na2SiO3 12．下列酸中只存在于溶液里的是 A H3PO4 B H2CO3 C HClO D H2SiO3 13．将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的固体物质是
硅及其化合物（讲义） 一、知识点睛 1. 硅（最广泛使用的半导体材料） （1） 存在形式 硅在自然界仅以 —位。 （2） 物理性质 ① _____ 色、有金属光泽、硬而脆的固体。 ② 熔、沸点 _______ 、硬度 _______ O ③ 导电性介于导体和绝缘体之间，是a 好的 __________ 。 （3） 化学性质 ① 常温下，硅的化学性质不活泼，只与氟气、氢氟 酸和强碱 等反应。 Si+2F2 =SiF4 Si+4HF 二SiE, f +2讯 t Si+2NaOH+H2O 二Na2SiO3+2H2 t ② 加热条件下，硅能与一些非金属如氧气、氯气等反应。 （4）工业制法（焦炭还原二氧化硅） SiO 卄2C=5邑Si+2CO I 2. 二氧化硅（用来制造光导纤维） （1） 物理性质 硬度、密度都很—，熔、沸点很. （2） 化学性质 ① 酸性氧化物通性 SiO2+2NaOH 二NapSiO 汁比0 SiO2+CaO=Sl=CaSiO3 ② 常温下与氢氟酸反应（特性） SiO2+4HF = SiEt t +2H2O ③ 高温条件下与碳酸钠反应 SiO2+N￡i2CO3=5S=N 七SiO 汁CO? t ④工业制硅 态存在，在地壳中含量居第 Si+O.=SiO2 Si+2Cl2=SiC14 溶于水。
物理性质 0色胶状固体，难溶于水。 化学性质 ①不稳定性 H2SiO3=SiO2+ H2O ② 弱酸性（不能使指示剂变色） Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3 \ 注：该反应可 证明HzSiOs 的酸性比H2CO3弱。 （3）制取方法（强酸制弱酸原理） Na2SiO5+2HCl =2NaCI +H2SiO3 \ 4. 硅酸盐 （1） 硅酸钠 Na2SiO3的水溶液俗称 _________ 腐剂及粘合剂等。 （2） 硅酸盐的表示方法 通常用 ___________ 和 __________ 如硅酸钠NgO ?SiO2。 【注】①当金属有多种时，先写 _______ 金属的氧化物; ② 各氧化物化学式之间用“ ______ ”隔开； ③ 各化学式前?的汁量数只能取 ________ ; ④ 改写后各元素的原子个数应保持不变。 如 钾长 石KdAbSibOiG 可表 示为： K2O ?A12O3? 6SiO2）。 5. 硅酸盐材料（传统无机非金属材料） 硅酸盐制品性质稳定，耐压强度高，硬度大，熔点高。 （1）玻璃 主要原料： 涉及反应： ______ 、 __________ 和 ; 玻璃属于混合物， ________ 一定的熔点，只 是在某一温度范W 内逐渐软化。 3.硅酸 (1) (2) ,可用做防火剂.防 的形式表示其组成, 纯碱、石灰石和石英。 主要成分:
无机非金属材料的主角──硅教学设计（1） 教学目标： 【知识与技能】 1．了解硅元素在自然界中的存在形式； 2．知道二氧化硅的性质； 3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质； 4．知道硅、二氧化硅的在信息技术、材料科学等领域的应用。 【过程与方法】 1．帮助学生学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性，促进学生对新旧知识进行归纳比较能力的发展。 2．通过硅及其化合物等内容体现从物质的结构猜测物质的性质，推出物质的用途的思维过程，建构“结构——性质——用途”学习的共同模式，。 3．本节多数内容属于了解层次，部分段落阅读自学，提高的阅读能力、收集资料能力、自学能力和语言表达能力。 【情感态度与价值观】 1．用硅给现代人类文明进程所带来的重大影响（从传统材料到信息材料），为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。开阔学生眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术； 2．促进学生逐渐形成正确的科学社会观，学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境，资源再生及研究、探索、发现新材料等与现代社会有关的化学问题，提高学生社会责任感。【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。 【教学难点】二氧化硅晶体结构 【教学过程】 [导课]问题： [问题]：请简要阅读课文后回答课文标题中“无机非金属材料的主角-硅”“主角”两个字在这里的涵义是什么？（学生回答：硅含量仅次于氧，硅的氧化物和硅酸盐构成地壳的主要部分） [板书]第四章非金属元素及其化合物 [板书]§4-1无机非金属材料的主角-硅 ［讲述］硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中的大部分岩石、沙子和土壤，约占地壳质量90％以上。各种各样的硅酸盐和水、空气和阳光构成了人类及生物生存的根基。自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角的角色。 ［问题］碳和硅元素结构上又和碳有什么不同？推测硅单质的性质有哪些？ ［学生阅读］Ｐ74中间自然段。 ［回答］硅位于元素周期表ⅣＡ，与碳元素同族。原子最外层均有四个电子。硅同 碳元素一样，其原子即不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。其中二氧化硅是硅的最重要的化合物。“最重要”三个字是如何体现呢？接下来具体进行了解二氧化硅有关性质。 ［板书］一、二氧化硅和硅酸 ［投影］金刚石、晶体硅、二氧化硅的晶体模型及水晶标本。
4、硅及其化合物的转化关系 ①Si ＋O 2 △ SiO 2 ②SiO 2＋2C 高温 Si ＋2CO ↑（制取粗硅） ※③SiO 2＋4HF = SiF 4↑＋2H 2O （刻蚀玻璃） ⑩ ④Si ＋4HF = SiF 4↑＋2H 2↑ ⑤SiO 2＋CaO 高温 CaSiO 3 ※⑥SiO 2＋2NaOH = Na 2SiO 3＋H 2O （SiO2是酸性氧化物） SiO 2＋CaCO 3 高温 CaSiO 3＋CO 2↑ SiO 2＋2OH －= SiO 32－＋H 2O （装NaOH 的试剂瓶不可以用玻璃塞 ） SiO 2＋Na 2CO 3 高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑ （Na 2SiO 3是粘合剂） ※ ⑦Na 2SiO 3＋2HCl = H 2SiO 3↓＋2NaCl SiO 32－＋2H ＋= H 2SiO 3↓（白色胶状沉淀）（ 硅胶可以用作干燥剂） ※⑦Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2=H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3或Na 2SiO 3＋2H 2O ＋2CO 2=H 2SiO 3↓＋2NaHCO 3 SiO 32－＋H 2O ＋CO 2=H 2SiO 3↓＋CO 32－或SiO 32－＋2H 2O ＋2CO 2=H 2SiO 3↓＋2HCO 3－ (强酸制弱酸，SiO 2不能和H 2O 反应制硅酸) ⑧H 2SiO 3＋2NaOH = Na 2SiO 3＋2H 2O ⑨H 2SiO 3 △ H 2O ＋SiO 2 H 2SiO 3＋2OH －= SiO 32－＋2H 2O ※⑩Si+NaOH ＋H 2O=Na 2SiO 3+H 2↑ 5、氯及其化合物的转化关系 ①2Fe ＋3Cl 2 点燃 2FeCl 3 (棕黄色的烟) ②Cu ＋Cl 2 点燃 CuCl 2 (棕黄色的烟) ③2FeCl 3＋Cu = 2FeCl 2＋CuCl 2 2Fe 3＋＋Cu = 2Fe 2＋＋Cu 2＋ ④H 2＋Cl 2 2HCl （苍白色火焰，光照时发生爆炸） ※ ⑤MnO 2＋4HCl(浓) △ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O MnO 2＋4H ＋＋2Cl － △ Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O ※⑥Cl 2＋H 2O = HCl ＋HClO (次氯酸是弱酸) ※⑦2HClO 2HCl ＋O 2↑ Cl 2＋H 2O = H ＋＋Cl －＋HClO 2HClO 2H ＋＋2Cl －＋O 2↑ ※ ⑧Cl 2＋2NaOH = NaCl ＋NaClO ＋H 2O ※ ⑨2Cl 2＋2Ca(OH)2 = CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 工业制漂白粉用石灰乳 Cl 2＋2OH －= Cl －＋ClO －＋H 2O ※⑩Ca(ClO)2＋H 2O ＋CO 2 = CaCO 3↓＋2HClO 或Ca(ClO)2＋2HCl = CaCl 2＋2HClO Ca 2＋＋2ClO －＋H 2O ＋CO 2= CaCO 3↓＋2HClO 或ClO －＋H ＋= HClO 漂白粉的漂白原理 向漂白粉溶液中通入过量的CO 2：Ca(ClO)2＋2H 2O ＋2CO 2 = Ca(HCO 3)2＋2HClO ClO －＋H 2O ＋CO 2 = HCO 3－＋HClO Na 2SiO 3 SiF 4 Si SiO 2 H 2SiO 3 CaSiO 3 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ CuCl 2 HClO HCl Cl 2 FeCl 3 NaClO Ca(ClO)2 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 点燃 或光照 光照 光照
硅及其重要的化合物 教学目标 知识技能：在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅的晶体结构、性质和用途。 能力培养：通过联系碳的已学知识来学习硅的新知识，有助于培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；通过金刚石的结构，培养学生的空间想像能力。 科学思想：通过定量和定性分析，认训晶体类型与晶体主要物理性质的关系。进一步渗透结构决定性质的观点。 科学品质：在学生从书本和课堂汲取知识的同时，介绍我国古仿科学家的重大发明和当代国内外的新技术、新成果。在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁。有助于学生开阔眼界，提高科技文化素养。理解更多的现代相关科学理论与技术。 科学方法：通过对硅晶体样品、金刚石球棍模型、硅晶体常温超真空扫描隧道显微镜图像的观察，进行“观察方法”这一自然科学方法的指导。 重点难点 理解掌握晶体微粒种类及其相互间作用力与晶体类型关系；晶体类型与晶体主要物理性质的关系；掌握理论知识指导学习硅元素性质知识的方法；培养空间想像能力，会把平面图想像成空间结构，又能把空产结构表示在平面图上。 教学过程
中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。 秦兵马俑图片或录像。 瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。 古陶器的图片或录像。 体现现代文明的无机非金属材料的图片，如：加上“硅窗”的保鲜袋，超导材料，电子陶瓷，集成电路等。 能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子，航空航天，敏感材料，超导材料中起着十分重要的作用。我国正努力夺回世界材料科学的领先地位，再创中国材料科学的辉煌。 回答：含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤维。玻璃、水泥以及超导材料等到。 联想我国古代历史发明的辉煌的同时，了解当代国内外新技术，新成果，以及我们与世界先进水平的差距。 硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位。在宇宙范围内，硅的存量次
点燃 非金属及其化合物的方程式集锦 3Cl2+2P2PCl3（小液滴） 点燃一、硅及其化合物的相互转化 PCl3+Cl2PCl5（固体小颗粒） 1、二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O3.氯气与水反应：Cl2+H2O=HCl+HClO 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O 离子方程式：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO 离子方程式：SiO2＋2OH-＝SiO32-＋H2O 4.HClO光照下分解：2HClO光照2HCl+O 2↑高温5.制漂白液（或氯气尾气处理）：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 二氧化硅与氧化钙高温反应：SiO2+CaOCaSiO3 工业制玻璃原理：SiO2+Na2CO3高温Na2SiO3+CO 2↑ 离子方程式：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 6.制漂白粉（或漂粉精）：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2↑7.漂白粉的使用原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO 2、硅酸钠溶液中通入二氧化碳：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓离子方程式：Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO+2HClO 离子方程式：SiO32-+H2O+CO2=CO32-+H2SiO3↓ 漂白粉长期置露在空气中失效：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，硅酸钠与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓2HClO光照2HCl+O2↑离子方程式：SiO32-+2H+=H2SiO3↓8.实验室制氯气：4HCl(浓)+MnO2△MnCl2+Cl2↑+2H2O 硅酸受热分解：H2SiO3△SiO2+H2O 离子方程式：4H++2Cl-+MnO2△Mn2++Cl2↑+2H2O 3、粗硅的制取：SiO2+2C高温Si+2CO↑粗硅的提纯：Si+2Cl2△SiCl4 9.氯气与还原性物质反应 SiCl4+2H2△Si+4HCl a.Cl2+2NaBr＝2NaCl+Br2离子方程式：Cl2+2Br-＝2Cl-+Br2 4、硅单质与O2 、F2、HF、NaOH溶液：Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2↑b.Cl2+2KI＝2KCl+I2离子方程式：Cl2+2I -＝2Cl-+I 2 点燃 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si＋O2SiO2 c.Br2+2KI＝2KBr+I2离子方程式：Br2+2I -＝2Br-+I2 二、氯及其化合物的相互转化 d.Cl2+H2S＝S↓+2HCl 1、氯气与金属反应：2Na＋Cl2 点燃 2NaCl（黄色火焰，产生白烟） 2++Cl2＝2Fe3++Cl- e.FeCl2+Cl2＝2FeCl3离子方程式：Fe 点燃 Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色烟） f.2H2O+SO2+Cl2＝2HCl+H2SO4 点燃 2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕黄色烟） 离子方程式：2H2O+SO2+Cl2＝4H++2Cl-+SO42- 点燃 专业资料整理
碳、硅及其重要化合物 一、碳、硅单质 1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途 2．碳和硅的化学性质
3．硅的工业制法及提纯 石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热SiCl 4――→③氢气 高温高纯硅 反应①：□ 20SiO 2＋C=====高温 Si ＋2CO ↑。
反应②：□21Si ＋Cl 2=====△ SiCl 4。 反应③：□ 22SiCl 4＋2H 2=====高温 Si ＋4HCl 。 二、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳 (1)物理性质 □01无色气体，□02有毒，□03难溶于水。 (2)化学性质 ①燃烧： 2CO ＋O 2=====点燃 2CO 2，□ 04淡蓝色火焰(空气中燃烧)。 ②还原Fe 2O 3： □ 05Fe 2O 3＋3CO=====高温 2Fe ＋3CO 2(冶炼金属)。 2．二氧化碳和二氧化硅的比较 续表
三、硅酸、硅酸盐、无机非金属材料
1．硅酸(H2SiO3) 2．硅酸盐 (1)硅酸盐 是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸盐组成的表示方法 通过用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为□06K2O·Al2O3·6SiO2。 (3)硅酸钠 ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称□07水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 ②与酸性较硅酸强的酸反应 与CO2水溶液反应的化学方程式 Na2SiO3＋H2O＋CO2===□08Na2CO3＋H2SiO3↓。 (3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 3．无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 ①三种硅酸盐工业生产的比较
第六单元硅、氯及其化合物 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 一、选择题（每小题3分，共48分） 1．宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是 A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化 B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料 C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物 D．陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸 2．C和Si是同主族元素，最外层电子数相同，性质相似。下列关于CO2与SiO2说法中正确的是A．CO2能与水反应生成对应的酸；SiO2也能与水反应生成对应的酸 B．CO2的结构式是O=C=O；SiO2的结构式是O=Si=O C．CO2分子由1个C原子和2个O原子构成；SiO2分子由1个Si原子和2个O原子构成 D．CO2具有氧化性，可作氧化剂；SiO2也具有氧化性，可作氧化剂 3．下列变化中，不能一步实现的是 A．Na2SiO3―→H2SiO3B．H2SiO3―→SiO2 C．SiO2―→H2SiO3D．SiO2―→Na2SiO3 4．下列叙述中，正确的是 A．可用带玻璃塞的玻璃瓶盛放NaOH溶液 B．SiO2和CO2都是酸性氧化物，既能与水反应，又能与NaOH溶液反应 C．SiO2与纯碱在高温条件下反应生成CO2，说明硅酸的酸性比碳酸强 D．石灰石是工业制备普通玻璃和水泥的共同原料 5．月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石[(Mg或Fe)2SiO4]等，下列说法或分析不正确的是 A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿 B．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2 C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气 D．橄榄石中铁为＋2价 6．下列物质中在一定条件下能与SiO2起反应的是 ①浓H2SO4；②H2O；③浓硝酸；④氢氟酸；⑤KOH溶液；⑥氧化钙；⑦碳酸钠 A．①②⑥ B．②④ C．④⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥ 7．设N A为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．标准状况下，80g SO3所含的原子数为4N A B．溶解了1mol Cl2的新制氯水中，HClO、Cl?、ClO?粒子数之和为2N A C．1mol N2、3mol H2混合反应，当生成0.1mol NH3时，转移电子数目为0.3N A D．100mL 0.1mol·L-1的Na2S溶液，含有的S2?数目小于0.01N A 8．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 9．下列离子方程式正确的是 ①氯气与水反应：Cl2＋H2O=2H+＋Cl－＋ClO－ ②氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O ③浓盐酸与二氧化锰共热：MnO2＋4HCl Mn2+＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O ④漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体：Ca2+＋2ClO－＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 10．下列有关物质用途的说法中，不正确的是 A．Cl2用于制作漂白粉B．水玻璃用作食品防腐制 C．铝合金用于制作门窗D．SiO2用于制作光导纤维 11．某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色→②棕