1．(2010年台州高一检测)下列说法错误的是( )
A．硅是制造太阳能电池的常用材料
B．二氧化硅是制造光导纤维的材料
C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应
D．水玻璃可用作木材防火剂
解析：选C。C项，常温下硅不与Cl2、强酸等起反应。
2．(2010年厦门模拟)有科学家认为：硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”，下列有关硅可能成为新型能源的叙述中不．正确的是( )
A．自然界存在大量硅单质
B．自然界的硅易开采，且可再生
C．硅燃料便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是优质燃料
D．硅燃料燃烧放出的热量多，其燃烧产物对环境的污染容易有效地控制
解析：选A。A项，硅在自然界中主要以二氧化硅、硅酸盐的形式存在，不存在大量硅单质。
3．(2010年莆田高一检测)下列不．能用带玻璃塞的试剂瓶保存的溶液是( )
A．硫酸钠溶液B．烧碱溶液
C．硝酸溶液 D．浓硫酸
解析：选B。玻璃中含有SiO2，可与强碱反应生成Na2SiO3，有粘性，可将瓶和塞子粘在一起。
4．(2010年曲师大附中高一检测)如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则该刻蚀过程中发生的主要化学反应为( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
B．NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
C．Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
D．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
解析：选D。SiO2与氢氟酸非常容易反应，故D正确。
5．素有“水晶之乡”美称的江苏东海县盛产水晶，现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶是较纯净的透明的石英晶体，石英的主要成分是SiO2。下列有关石英的叙述正确的是( )
A．石英都是无色透明的晶体，可以作装饰品，也可以制作光学仪器
B．石英可以用来生产玻璃
C．石英晶体可以制取金刚砂
D．石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维
解析：选BC。纯净的SiO2晶体水晶是无色的，而其他的石英晶体具有不同的颜色，如玛瑙。生产玻璃的原料是石英、纯碱与石灰石。金刚砂是SiC，可以用SiO2与过量C反应制得。石英是光导纤维的材料，可以通过石英与碳得到单质Si，然后再与Cl2反应生成SiCl4，SiCl4与H2反应得到纯净的Si。
6．下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：
解析：SiO2(CaCO3)：可利用SiO2不溶于盐酸而CaCO3溶于盐酸除去CaCO3；CO2(SO2)：可通入饱和NaHCO3溶液；
NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；
SiO2(NaCl)：溶于水，过滤。
1．下列关于硅酸的叙述，错误的是( ) A ．硅酸是一种很弱的酸
B ．硅酸可由二氧化硅与水反应制得
C ．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅
D ．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：选B 。二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B 项错误。
2．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是( )
A ．CO 2溶于水生成碳酸，SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸
B ．在高温条件下，SiO 2和Na 2CO 3能发生反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑ C ．SiO 2熔点比CO 2高
D ．CO 2通入Na 2SiO 3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的H 2SiO 3逐渐聚合而形成硅酸溶胶 解析：选D 。B 项是在固体反应中难挥发性(高沸点)物质制取易挥发性(低沸点)物质，它是利用两者共熔时生成易挥发的CO 2使反应发生；D 项是较强的酸与较弱的酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸的复分解反应，这是该类复分解反应发生的条件之一；A 项是二者的水溶性，不能证明碳酸的酸性比硅酸强，C 项是二者的熔点，也不能证明碳酸的酸性比硅酸强。
3．(2010年临沂高一检测)在一定条件下，既能跟二氧化碳反应，又能跟二氧化硅反应的是( ) A ．Na 2CO 3溶液 B ．浓H 2SO 4 C ．NaOH 溶液 D ．木炭
解析：选CD 。因CO 2及SiO 2均为酸性氧化物，故都可与强碱反应生成相应的盐。如SiO 2＋
2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ；CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 。这两种氧化物也均可与木炭发生反应：C ＋CO 2=====
高温
2CO ；2C ＋SiO 2=====高温
Si ＋2CO↑。
4．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是( ) A ．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出 B ．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解
C ．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成
D ．先加过量的盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解
解析：选D 。SiO 2不溶于除氢氟酸以外的任何酸，CaO 、CaCO 3均可溶于盐酸且CaCO 3溶于盐酸有气泡生成，SiO 2可以溶于NaOH 溶液。
5．10 g 含有杂质的CaCO 3和足量的盐酸反应，产生CO 2 0.1 mol ，则此样品中可能含有的杂质是( )
A ．KHCO 3和MgCO 3
B ．MgCO 3和SiO 2
C ．K 2CO 3和SiO 2
D ．无法确定
解析：选B 。10 g CaCO 3刚好相当于0.1 mol ，完全反应时恰好可放出0.1 mol 的CO 2。若其中含有杂质，则应是一个产生CO 2的能力强的(等质量的情况产生比CaCO 3更多的气体)和另一个产生CO 2的能力不如CaCO 3或干脆不产生CO 2的物质组成的混合物，符合该条件的只有B 项。
6．将过量的CO 2分别通入①CaCl 2溶液；②Na 2SiO 3溶液；③NaAlO 2溶液；④饱和Na 2CO 3溶液；⑤Ca(OH)2。最终溶液中有白色沉淀析出的是( )
A ．①②③④⑤ B．②③④ C ．②④⑤ D ．①②④
解析：选B 。CO 2溶于水：CO 2＋H 2O H 2CO 3，H 2CO 3的酸性比盐酸弱，而比硅酸、铝酸(即氢氧化铝)强。根据溶液中酸与盐反应的规律，CO 2通入CaCl 2溶液无明显现象(弱酸不能制强酸)；过量CO 2通入Na 2SiO 3、NaAlO 2溶液有白色沉淀H 2SiO 3、Al(OH)3产生；过量CO 2通入饱和Na 2CO 3溶液中：Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3，生成的NaHCO 3溶解度比Na 2CO 3溶解度小而结晶析出；过量的CO 2通入Ca(OH)2溶液中最终生成Ca(HCO 3)2而无沉淀析出：Ca(OH)2＋2CO 2===Ca(HCO 3)2。
7．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不．
正确的是( )
①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体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⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸
A．①②⑥ B．①⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．②⑤⑥
解析：选D。地壳中含量最多的非金属元素为氧，SiO2只是晶体二氧化硅的表示式，表示晶体中硅原子与氧原子个数比为1∶2，SiO2不溶于水。
8．据报导我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不．正确的是( )
A．它耐高温抗氧化
B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料
解析：选B。航空材料的特点是轻质、高强、高可靠性。故A正确、B错；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。
9．根据不同部位的工作条件，航天飞机使用下述几种防热材料：①头锥和机翼前缘受气体摩擦最大，使用表面涂硅的碳 碳复合材料。②机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。③机身侧面和机翼上表面使用高温陶瓷瓦。④货舱门、尾段机身等采用聚芳酰胺纤维材料制造的毡瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中不．正确的是( )
A．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是高温结构材料
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷柴油机的受热面
D．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差
解析：选D。本题考查常见的新型无机非金属材料及其性质的知识。氧化铝陶瓷是一种高温结构陶瓷，俗称人造刚玉；新型无机非金属材料具有耐高温、强度大、抗氧化等优良性能。
10．下列反应的离子方程式不．正确的是( )
A．大理石与醋酸反应：CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
B．水玻璃与盐酸反应：SiO32－＋2H＋===H2SiO3↓
C．水玻璃与醋酸反应：SiO32－＋2H＋===H2SiO3↓
D．硅石与烧碱溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O
解析：选C。CaCO3、H2SiO3都难溶于水，硅石即SiO2，它也难溶于水，Na2SiO3、Ca(CH3COO)2都易溶于水，易电离。CH3COOH易溶于水但难电离。写离子方程式时，易溶于水且易电离的物质用有关的离子符号表示，其他的物质一概用化学式表示。
11．(2010年苏州高一检测)A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请填空：
(1)形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为________。
(2)B的化学式(分子式)为_______________________________，
B和碳反应生成A和E的化学方程式为_____________________
___________________________________________________。
(3)C的化学式(分子式)为________，D的化学式(分子式)为________。
解析：“A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似”是做此题的关键。由此可以得出A为Si，B为SiO2；SiO2在高温的条件下与氧化钙反应得到的是C，即硅酸钙；SiO2与氢氧化钠溶液反应得到D，是硅酸钠溶液。从框图中可以得出E应是CO。
(2)SiO 2 SiO 2＋2C=====高温
Si ＋2CO↑ (3)CaSiO 3 Na 2SiO 3
12．有三种透明、不溶于水的坚硬固体，A 固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度为氧气密度的1.375倍。B 固体可溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，为不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸。将B 与石灰石、纯碱按比例混合加热后得到C ，C 在高温时软化，无固定熔点。
(1)A 为________，有关反应的化学方程式__________________； (2)B 为________，有关反应的化学方程式___________________； (3)C 为________。
解析：解答本题应从A 的燃烧产物入手，该气体的相对分子质量为：32×1.375＝44。该气体无色，且能使澄清石灰水变浑浊，应为二氧化碳。因为A 为透明、不溶于水、坚硬的固体，由此推断A 为金刚石。B 同样为透明、不溶于水的坚硬固体，但可溶于热的苛性钠溶液，所得溶液中加入过量的酸时可析出白色固体，最终得到一种比碳酸还弱的酸，因此B 为石英。C 物质由石灰石、纯碱和B 物质(石英)混合加热反应而制得的，在高温时软化，无固定熔点，这符合玻璃的性质特点，故C 为玻璃。
答案：(1)金刚石 C ＋O 2=====点燃
CO 2
(2)石英 SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O (3)普通玻璃
13．有一碳酸钙样品中含有二氧化硅，为测定碳酸钙的质量分数，某化学活动小组设计了多种实验方案。
方案1 称取样品m g ，加入过量盐酸，用排水法收集并测定CO 2的体积。
方案2 称取样品m g ，加入过量c mol·L －1
的盐酸V mL 溶解样品(设溶解后溶液的体积仍为V
mL)，取溶解样品后的溶液0.1V mL ，加入V 1 mL c 1 mol·L －1
NaOH 溶液时恰好完全反应。
方案3 称取样品m g ，加入足量盐酸使样品溶解，过滤，在滤液中加入过量的碳酸钠溶液，再过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得碳酸钙的质量为m 1 g 。
(1)请你再提出一种方案__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用方案2的实验数据，计算碳酸钙的质量分数________。
(3)实验中发现，依方案1、3所测定的碳酸钙含量不准确，其中方案1收集和测定二氧化碳的体积应改为排__________溶液，方案3中导致测定结果__________(填“偏高”或“偏低”)，原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)方案1、2、3都是通过测定CaCO 3的质量来测定样品中CaCO 3的质量分数，因此可考虑通过测出样品中SiO 2的质量来测定样品中CaCO 3的质量分数。
(2)由HCl ～NaOH ，与碳酸钙反应的HCl 的物质的量为c mol·L －1×0.001V L －c 1 mol·L －
1
×0.001V 1 L×10＝0.001(cV －10c 1V 1)mol ，由CaCO 3～2HCl 得碳酸钙的质量分数为：
0.001(cV －10c 1V 1)mol×12×100 g·mol
－1
m ×100%＝5(cV －10c 1V 1)
m
%。
(3)采用排饱和NaHCO 3溶液的方法测定CO 2的体积，可减少CO 2在水中的溶解；方案3在实际操
作时，不可能将滤纸上的固体沉淀全部转移出来进行称量，因此称得CaCO 3的质量比真实值偏低。
答案：(1)称取样品m g ，加入足量的盐酸使样品中的碳酸钙完全溶解、过滤，将沉淀洗涤、干
燥、称量，得杂质的质量为m 1 g
(2)5(cV －10c 1V 1)m
%
(3)饱和NaHCO 3 偏低 实际操作中不可能将滤纸上黏附的固体沉淀物全部转移出来进行称量 14．把26 g 含有SiO 2的CaCO 3固体高温灼烧至质量不再改变为止，冷却后称重为17.2 g 。求： (1)生成的气体在标准状况下为多少升？ (2)原物质中含SiO 2多少克？
解析：方法一：SiO 2跟CaCO 3在高温下反应生成CaSiO 3和CO 2，若CaCO 3过量还会再分解，发生
的反应为SiO 2＋CaCO 3=====高温CaSiO 3＋CO 2↑，CaCO 3=====高温
CaO ＋CO 2↑。
将CaSiO 3写成氧化物形式为C aO·SiO 2，可见，固体质量变化情况为： SiO 2→SiO 2 CaCO 3→CaO
则?
????
m (SiO 2)＋m (CaCO 3)＝26 g m (SiO 2)＋m (CaCO 3)×56
100＝17.2 g
解得???
?
?
m (SiO 2)＝6 g m (CaCO 3)＝20 g
V (CO 2)＝n (CaCO 3)×22.4 L·mol －1
＝20 g 100 g·mol
－1×22.4 L·mol －1
＝4.48 L 。
方法二：由方法一分析可知，固体减少的质量即为生成的CO 2的质量，所以：
V (CO 2)＝26 g －17.2 g 44 g·mol
－1×22.4 L·mol －1
＝4.48 L ，
n (CaCO 3)＝n (CO 2)＝ 4.48 L
22.4 L·mol
－1＝0.2 mol ，
m (CaCO 3)＝0.2 mol×100 g·mol －1＝20 g ， m (SiO 2)＝26 g －20 g ＝6 g 。 答案：(1)4.48 L (2)6 g
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
硅知识点总结120919
硅及其化合物年月日硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。 硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。 1、单质硅（Si）： （1）物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。 （2）化学性质： ①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。 Si＋2F2＝SiF4 Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑ Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑ ②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。 Si＋O2高温SiO2 Si＋2Cl2高温SiCl4 （3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。 （4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。 SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑ Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl 2、二氧化硅（SiO2）： （1）SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。 （2）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。 （3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应： ①与强碱反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。
碳族元素及其化合物 一．碳的同素异形体——金刚石、石墨、C60 四．碳酸正盐和酸式盐的比较 注：CaCO3，难溶于水但溶于酸的白色固体。在自然界中广泛存在，是岩石、大理石、石灰石的主要成分之一，既是重要的化工原料，又是重要的建筑材料。 【高考试题】 1．C60与现代足球有很相似的结构，它与石墨互为 A．同位素B．同素异形体C．同分异构体D．同系物 2．已知酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚。下列含溴化合物中的溴原子，在适当条件下都能被羟基(－OH)取代（均可称为水解反应），所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是
3．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电场设备损坏。这是由于石墨A．有放射性B．易燃、易爆C．能导电D．有剧毒 4．某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（g）、H2中的一种或几种，依次进行如下连续处理（假定每步处理均反应完全）：通过碱石灰时，气体体积变小通过赤热的氧化铜时，固体变为红色通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色通过澄清的石灰水时，溶液变得浑浊。由此可以确定原混合气体中 A．一定含有CO2、H2O, 至少含有H2、CO中的一种 B．一定含有H2O、CO, 至少含有CO2、H2中的一种 C．一定含有CO、CO2, 至少含有H2O、H2中的一种 D．一定含有CO、H2, 至少含有H2O、CO2中的一种 5．当下列物质：①大理石；②钟乳石；③锅垢；④贝壳；⑤蛋壳，分别滴入醋酸时，会产生相同气体的是A．只有①②B．只有④⑤C．只有①②③D．①②③④⑤ 6．用足量的CO还原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60g沉淀，则该氧化物是 A．FeO B．Fe2O3C．CuO D．Cu2O 7．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子（富勒烯），如C50、C70、C120、C540等它们互称为A．同系物B．同分异构体C．同素异形体D．同位素 【巩固练习】 1．把少量CO2分别通入到浓度相同的①Ba(NO3)2溶液；②Ba(OH)2溶液；③溶有氨的BaCl2溶液中。预计能观察到白色沉淀的溶液是 A．①和②B．只有②C．②和③D．只有③ 2．已知偏铝酸根离子与碳酸氢根离子在溶液中能发生如下反应： AlO2－+ HCO3－= Al(OH)3↓+ CO32－ 现将足量CO2通入KAlO2和Ba(OH)2的混合溶液中，生成沉淀的质量（m）和通入CO2体积（v）的关系正确的是 m m m m v v v v 3．已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的 A．是①、②、③B．只有①C．是①和②D．只有③ 4．下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是 A．二氧化硫B．氮氧化物C．二氧化碳D．悬浮颗粒 5．近来查明，二氧化三碳（C3O2）是金星大气层的一种成分。下列有关说法错误的是 A．C3O2的结构式为：O＝C＝C＝C＝O B．C3O2、CO、CO2都是碳的氧化物 C．C3O2和CO一样可以燃烧生成CO2D．C3O2和CO2都是碳酸的酸酐 6．过量的CO2通入下列各溶液中，最终不可能产生沉淀或浑浊的是 ①苯酚钠溶液②硅酸钠溶液③饱和碳酸钠溶液④饱和氢氧化钙溶液⑤饱和氯化钙溶液 A．只有①④⑤B．只有②④⑤C．只有③⑤D．只有④⑤ 根据下列信息，回答7~12题。
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)
《碳和硅》复习学案 碳族元素包括（填符号和名称） 主要化合价为其中碳硅化合价稳定，铅化合价稳定。 考点一．碳单质 1.碳元素在周期表中的位置碳元素是形成化合物 种类最多的元素 2.常见的碳单质有 他们之间的关系是 3.碳单质的化学性质 常温下，碳单质很稳定，高温下能与许多物质反应。 （1）可燃性： （2）还原性 ① H 2 O ② CO 2 ③ SiO 2 ④ CuO ⑤浓H 2SO 4 ⑥浓HNO 3 考点二、碳的氧化物 1.一氧化碳CO （1）物理性质： 色味体，易与人体血红蛋白结合使其失去携氧能力而使人中毒。溶于水，因 故（能或不能）用排空气法收集。 （2）化学性质：属氧化物,不能与碱反应。能还原部分金属氧化物。
CO与Fe2O3 CO与CuO 2.二氧化碳CO2 物性：色味体，溶于水，密度空气密度。 化性： ⑴酸性氧化物 CO2通入澄清石灰水 CO2与生石灰 CO2 （能或不能）使石蕊试液变红 向一定量的NaOH溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑵与过氧化钠反应 ⑶与镁反应 ⑷向一定量的Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2，直至CO2过量的化学方程式 离子方程式 ⑸向漂白粉溶液中通入CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 HClO ⑹向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式 该反应证明酸性H2CO3 苯酚 考点三、硅和二氧化硅 1. 硅硅元素在周期表中的位置 ①硅的存在形式：自然界中全部以___ _态存在，地壳中含量仅次于 ②硅的物性：单质硅有_____ 和_____ 两种，晶体硅是__ __色、有___
光泽，硬而脆的固体，是良好的_ ______材料 ③原了结构特点：原子结构示意图，硅原子既不容易 电子，也不容易电子，因而性质比较，在其形成的化合物中，硅通常显价。 ④硅的化性： 与O2反应： 与F2反应： 与HF反应： 与NaOH反应： ⑤硅的用途：制造____ _ 、_______、硅整流器、太阳能电池等。 2. SiO2氧化物 物性：熔点，硬度 化性： ①与NaOH溶液反应： 思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞。试解释其原因？ ②与碱性氧化物反应： ③与HF酸反应： 利用此反应可用HF的溶液来玻璃。 ④制取粗硅： 用途：制造石英表中的压电材料和现代通讯材料。考点四、硅酸盐与无机非金属材料 1. 硅酸盐：成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成。 例镁橄榄石（Mg 2SiO 4 ）: ； 高岭石[Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]: ；
第四节 碳、硅及其化合物 梳理基础 一、碳、硅 答案：1．既有游离态也有化合态 只有化合态 空间网状 金刚石 高 软 灰黑色固体 金属 高 金刚石 石墨 半导体 2.化学性质。 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 O 2 与O 2反应 O 2 Fe C 与氧化物反应 SiO 强氧化性酸 O 与非金属单质Si Cl 与氢氟酸反应：与NaOH 2232H 2↑ 答案：2．2C ＋O 2=====点燃2CO C ＋O 2=====点燃CO 2 3C ＋Fe 2O 3=====高温3CO↑＋2Fe 2C ＋SiO 2===== 高温 2CO↑＋Si C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O C ＋4HNO 3(浓)=====△ CO 2↑＋4NO 2↑＋ 2H 2O Si ＋O 2=====高温SiO 2 Si ＋2F 2===SiF 4 Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4 二、碳、硅的氧化物 1．掌握C 、CO 、CO 2、CaCO 3的性质和用途，CO 2－ 3 的检验。 2．掌握硅及其化合物转化关系。 3．了解无机非金属材料的应用。
______ 答案：1．Cu ＋CO 2 2Fe ＋3CO 2 2CO 2 CaCO 3↓＋H 2O H 2CO 3 2CO 2MgO ＋C CO↑＋H 2O 2.二氧化硅与二氧化碳的比较。 答案：2．酸性 大 高 不 微 不反应 CO 2＋H 22CO 3 SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O Na 2CO 3＋H 2O NaHCO 3 SiO 2＋Na 2CO 3=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑ CaCO 3↓＋2HClO 2NaHCO 3 CaSiO 3 CO 2＋Na 2O===Na 2CO 3 三、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 1．硅酸。 (1)物理性质：____溶于水。 (2)化学性质。
“硅元素单质及其化合物”的组织构造型复习 一、学前分析 1、授课内容分析 纵观人教版高中化学教材，硅元素单质及其化合物是人教版必修一第四章非金属及其化合物中一部分。这章内容涉及了非金属及其化合物的组成、结构、性质以及变化，是构建宏观辨识与微观探析素养的知识载体。通过该专题的学习，学生还将了解这些常见非金属及其化合物在改善生活质量、促进社会发展、保护生态环境等方面做出的巨大贡献，并形成良好的科学态度与创新意识素养。在考试大纲中也强调了该专题的地位，考试大纲要求学生了解常见元素的单质及其重要化合物的制备及其对环境的影响，掌握其重要性质和用途。 2、学情分析 这是高三的复习课，学生对于相关知识已不再陌生。但是该专题涉及的物质种类较多，学生需要掌握大量的物质性质及化学反应方程式，往往会出现记忆不牢，知识的组织结构不良等问题，导致其化学学科核心素养的发展受阻。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）了解硅元素及其化合物的制备及对环境的影响。 （2）掌握硅元素及其化合物的重要性质和用途。 2、过程与方法 通过思维导图构建知识网络的方法，帮助学生巩固硅元素及其化合物的相关知识，并优化其知识组织结构。 3、情感态度价值观 深刻认识化学在改善人类生活质量，促进社会物质文明发展以及保护生态环境方面做出的重大贡献。 三、教学重难点 1、教学重点： 巩固硅元素及其化合物的相关知识，并优化其知识的组织结构。 2、教学难点 学生形成良好的硅元素及其化合物知识的组织结构。 四、教学过程设计：
教师活动 【新课导入】PPT投影含有硅元素的物质，吸引学生的注意力，并让学生感受到硅元素与我们的生活息息相关，激发学生的学习兴趣。 【讲述】我们在高一上学期时已经对非金属及其化合物的内容进行了系统的学习，在该专题中，我们主要学习了硅、氯、氮、硫四种非金属元素及其化合物的相关知识。但是很多同学的知识记忆比较零散，不成体系，因此，我们这段时间将通过思维导图的方法对该专题的知识进行梳理，去构建出知识网络。今天我们主要对硅元素的单质及其重要化合物进行复习。 【图片】PPT投影 【图片】PPT投影，关于硅元素，我们主要学习了硅单质、二氧化硅、硅酸以及硅酸盐。我们将从这四个方面对硅元素进行总结
2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价，而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体，但硅却为半导体。 3.在通常情况下，硅的化学性质不活泼，但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体，而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能够与氢氟酸反应，且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强，但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时，非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得，只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成，如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体，通常状况下是气体，但SiO2却是立体网状结构
的原子晶体，因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓，但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳， SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃，但它与玻璃的成分不同，其本身是盐溶液，不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料 B．砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片
硅、氯及其化合物 H2SiO3、硅酸盐的性质及应用 1. 用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作。向Na2SiO3溶液中通入CO2产生白色沉淀, 说明酸性:H2SiO3 （“大于”或“小 于”）H2CO3。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得, 高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是。 A. 普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C. 氧化铝坩埚 D.铁坩埚 【解析】高温条件下Na2CO3与SiO2反应:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑。 答案: 防火剂小于D 2. （2020 ·合肥模拟）《天工开物》记载: “凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘（黏）土而为之” , “凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火” , “浇水转釉（主要为青色）, 与造砖同法”。下列说法中错误的是（） A.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 B. “燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化 C. 烧制后自然冷却成红瓦, 浇水冷却成青瓦 D. 黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 【解析】选A。沙子主要成分为二氧化硅, 二氧化硅是氧化物, 不属于硅酸盐, 故A错误; 黏土烧制成瓦的过程为复杂的物理化学变化过程,黏土发生复杂的物理化学变化,故B正确;青瓦和红瓦是在冷却时区分的:自然冷却的是
红瓦, 水冷却的是青瓦,故C正确;由“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘（黏）土而为之” 可知黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料,故D正确。
归纳提升】硅及其化合物用途的易错点 (1) 用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2, 用于制作光导纤维的是SiO2 而不 是晶体硅, 计算机芯片的主要成分是晶体硅而不是SiO2。 (2) 水晶、石英、玛瑙、硅石、沙子等的主要成分是SiO2, 而不是硅酸盐。 (3) 传统无机非金属材料( 陶瓷、水泥、普通玻璃)的主要成分是硅酸盐。硅 及其化合物之间的转化 3. 下列转化不能一步完成的是( ) A.SiO2 Na2SiO3 B.SiO2 H2SiO3 解析】选B。二氧化硅可与氢氧化钠直接反应生成硅酸钠; 碳酸钠可与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠; 硅酸受热可直接分解生成二氧化硅。 4. (2020 ·福州模拟)X 是一种新型无机非金属材料, 具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热 冲击性。有关生产过程如下 为了确定C的组成, 某同学进行了以下的探究过程。已知F、G都是难溶于水和 稀硝酸的白色沉淀,I 可用于制造光导纤维 按要求回答下列问题 (1) ________________________________________________ C 的化学式为;X 的化学式为_________________________________________ 。 (2) 写出下列方程式。 反应①的化学方程式: ___________________________________ ; 反应⑦的离子方程式: _________________________________ 。_ C.Na2CO3 Na2SiO3 D.H2SiO3 SiO2
第一节碳、硅及其重要化合物 最新考纲：1.掌握碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.掌握碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及重要化合物的制备方法。4.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 核心素养：1.宏观辨识与微观探析；能从不同层次认识碳、硅及其化合物的多样性，并对物质进行分类。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.科学精神与社会责任：了解二氧化碳对环境的影响，具有可持续性发展意识，绿色低碳的生活方式；赞赏碳、硅单质及其化合物对社会发展的重大贡献。 知识点一碳及其化合物 1．碳单质 (1)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)主要化学性质——还原性 可燃性 2C ＋O 2(不足)=====点燃2CO 、C ＋O 2(足量)=====点燃 CO 2 与氧化 物反应 CuO ：2CuO ＋C=====△ 2Cu ＋CO 2↑(冶炼金属) SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑(制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====高温 CO ＋H 2(制取水煤气) 可燃性 2C ＋O 2(不足)=====点燃2CO 、C ＋O 2(足量)=====点燃 CO 2 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4： C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3： C ＋4HNO 3(浓)=====△ CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O (1)物理性质 无色气体，有毒，难溶于水。 (2)化学性质——还原性
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。
第四章 非金属元素及其重要化合物 第13讲 碳、硅及其重要化合物 一、碳、硅单质的物理性质与用途 1．碳、硅单质的存在形式 2．碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：
①－c ②－a ③－e ④－b ⑤－d ①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。 二、碳、硅单质的化学性质——还原性 硅、碳的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA 族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性。 1．碳的性质 碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成下列化学方程式。 ①CO 2＋C=====高温2CO ； ②C ＋H 2O(g)=====高温 CO ＋H 2。 2．硅的化学性质 硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气、氢氟酸、NaOH 溶液反应，不能与H 2、O 2、Cl 2、浓硫酸、浓硝酸反应，但加热时能与O 2、Cl 2反应。 完成下列化学方程式： ①Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4； ②Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑； ③Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。 3．硅的工业制法 用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为 SiO 2＋2C=====高温 Si ＋2CO 。 工业上常用焦炭在电炉中还原SiO 2得到粗硅，但反应需隔绝空气(或O 2)，生成的是CO 而不是CO 2。 三、二氧化硅
1．物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水。 2．化学性质 (1)与酸反应 只与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。 (2)与碱(NaOH)反应SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)。 (3)与盐反应：如与Na 2CO 3反应： Na 2CO 3＋SiO 2=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑。 (4)与碱性氧化物反应：如与CaO 反应： CaO ＋SiO 2=====高温 CaSiO 3。 3．用途 光导纤维、光学仪器、电子部件。
高中化学《硅及其化合物》 班级：姓名：小组： . 1、NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（） A．具有玻璃塞的细口瓶 B．具有玻璃塞的广口瓶 C．带滴管的滴瓶 D．具有橡胶塞的细口瓶 2、下列试剂中，不会因为空气中的氧气而变质的是（） A．亚硫酸钠 B．漂白粉 C．硫酸亚铁 D．氢硫酸 3、下列物质与用途对应合理的是（） ①Cl2一制漂白粉②Na2O2一制供氧剂③石灰石一制玻璃和水泥 ④H2O2一消毒剂⑤Si一半导体材料 A．只有②④⑤B．只有①②④C．只有①②④⑤D．全部 4、下列关于碳和硅的叙述不正确的是（） A.金刚石和晶体硅都是由原子构成的物质 B.地壳中硅元素比碳元素含量多 C.自然界里含碳元素化合物并非都是有机物 D.碳和硅的氧化物都以分子形式存在 5、下列关于硅的化学性质的叙述，正确的是（） A.常温时不和任何酸反应 B.常温时可和强碱溶液反应 C.单质硅比碳的还原性强 D.单质硅比碳的氧化性强 6、下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是（） A．硅单质作耐火材料 B．晶体硅作半导体材料 C．二氧化硅作光导纤维材料 D．高纯硅作计算机芯片材料 7、下列说法正确的是（） A．SiO2是酸性氧化物，它可以与强碱反应，不能与任何酸反应 B．根据高温条件下 SiO2＋Na2CO3 == Na2SiO3＋CO2↑的反应，可推知硅酸的酸性比碳酸的强C．CO2气体通入到Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 D．SiO2可以与水反应生成相对应的酸—硅酸8、二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用 途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行判断，其中正确的是（） ①SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O ②SiO2+2C == Si+2CO↑③SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O ④Na2CO3+SiO2 ==Na2SiO3+CO2↑⑤SiO2+3C == SiC+2CO↑ a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃 b.反应②中SiO2表现出氧化性 c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性 e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应 d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
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。
4.1无机非金属材料的主角——硅 【学习目标】目标引领方向！ 1．认识硅及二氧化硅的主要性质； 2．对比学习硅与碳及其的氧化物的知识，培养自己对比、归纳总结的学习方法； 3．进一步认识硅及二氧化硅在生产、生活中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣； 4．认识硅酸及硅酸钠的主要性质；了解硅酸盐工业原理及应用。 5．体会“硅及其化合物对人类文明的贡献”。 【学习重点】硅及二氧化硅的主要性质 硅酸及硅酸钠的性质 【我的思维导图】
课堂任务1 『任务一』对比认识碳与硅单质 物质碳单质硅单质原子结构示意图 主要化合价 在自然界存在 物理性质 硅单质的化学性质： 条件反应化学方程式 常温与氟气（F2）反应 与氢氟酸反应与NaOH溶液反应 高温 与O2反应 与Cl2反应 『任务二』对比认识二氧化碳和二氧化硅 1、SiO2的晶体结构：SiO2晶体中Si、O原子按个数比构成立体网状结构，每1个Si原子周围结合个O原子，同时每1个O原子周围结合个Si原子相结合，形成[SiO4]四面体。 【问题】二氧化硅的分子式是“SiO2”对吗？为什么？ 2、二氧化硅和硅酸 物质二氧化碳(CO2) 二氧化硅(SiO2) 存在 物理性质 物质类型 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物反应CO2+Na2O=Na2CO3SiO 2 +CaO高温CaCO3
与酸反应 用途 【练习】1、课本P80第1题，硅及二氧化硅的应用。 2、课本P81第9题，“从硅的氧化物制取单质”。 【思考】①实验室可以用玻璃瓶盛装氢氟酸吗？为什么？ ②某同学根据SiO2既可与碱反应，也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确? 课堂任务2 『任务一』认识硅酸 1、硅酸的制取 实验现象化学方程式在滴入酚酞的硅酸 钠溶液中逐滴滴入 稀盐酸 往一定量的饱和硅 酸钠溶液中通入足 量的CO2 规律强酸制弱酸 2、硅酸的性质 酸碳酸（H2CO3）硅酸（H2SiO3） 溶解性 酸性强弱 【应用】写出以SiO2为原料制备硅酸的化学方程式。 『任务二』硅酸盐 1、硅酸钠：化学式，可溶于，其水溶液俗称，又称泡花碱，可用于制备和等的原料。
硅及其化合物专项练习 1、判断下列说法是否正确 (1)最早使用的半导体材料是硅。( ) (2)单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间。( ) (3)晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，能导电。( ) (4)含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性。( ) 2、材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )。 3过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是( )。 A ．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B ．硅可由二氧化硅还原制得 C ．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D ．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅 4、下列关于硅及硅的化合物的叙述中正确的是( ) A ．粗硅制备时，发生的反应为：C ＋SiO 2=====高温 Si ＋CO 2↑ B ．硅元素在地壳中的含量居第二位，自然界中既有游离态的硅，又有化合态的硅 * C ．水晶项链和瓷盘都是硅酸盐产品 D ．二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 5、在一定条件下，下列物质不能和SiO 2反应的是( ) ①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 A ．③⑤⑦ B ．⑤⑦ C ．①⑤ D ．⑤ 6、下列关于二氧化硅的叙述中正确的是( ) ①SiO 2能与水反应生成硅酸；②SiO 2对应的水化物是可溶性弱酸；③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，SiO 2和CO 2分子结构也相同；④SiO 2既能与氢氧化钠反应又能与氢氟酸反应，但SiO 2是酸性氧化物；⑤SiO 2中硅元素为＋4价，故SiO 2有氧化性；⑥在SiO 2中每个硅原子结合2个氧原子 A ．①③⑤ B ．①④⑥ C ．只有③ D ．只有④⑤ 7、下列说法中，正确的是( ) A ．SiO 2和CO 2均由分子直接构成 》 B ．CO 2、SiO 2都是酸性氧化物，不与任何酸反应 C ．CO 2和SiO 2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
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
碳和硅及其化合物基础知识正误判断 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、正误判断 1． (2014·海南)Si 和SiO 2都用于制造光导纤维。（ ） 2． (2014·全国卷Ⅱ)利用如图装置除去CO 气体中的CO 2气体。（ ） 3． (2014·全国卷Ⅱ)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应。（ ） 4． (2015·安徽)SiO 2既能和NaOH 溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。（ ） 5． (2015·广东)硅的最高价氧化物可用于制造光导纤维。（ ） 6． (2015·江苏)物质间转化能一步实现：粗硅――→Cl 2高温SiCl 4――→H 2 高温Si 。（ ） 7． (2015·江苏)元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体。（ ） 8． (2016·四川高考)硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化（ ） 9． (2015·重庆高考)烧结黏土制陶瓷，不涉及化学反应（ ） 10．(2016·上海)用NaOH 溶液不能分离氧化铁中混有的二氧化硅。（ ） 11．(2016·江苏)下列转化在一定条件下能够实现：SiO 2――→HCl (aq )SiCl 4――→H 2 高温 Si 。（ ） 12．(2016·江苏)向Na 2SiO 3溶液中滴加稀盐酸的离子方程式：Na 2SiO 3＋2H ＋===H 2SiO 3↓＋2Na ＋。（ ） 13．(2016·四川)pH ＝2的溶液中可能大量存在Na ＋、NH ＋4、SiO 2－3。（ ） 14．(2016·海南)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO 2－3。（ ） 15．(2016·四川)标准状况下，5.6 L CO 2气体中含有氧原子数为0.5N A 。（ ） 16．(2017·江苏)SiO 2硬度大，可用于制造光导纤维。（ ） 17．(2017·全国卷Ⅱ)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO 2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，CO 2具有氧化性。（ ） 18．(2019·高考全国卷Ⅰ，7D)陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点。（ ） 19．(2019·高考全国卷Ⅰ，7C)陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐。（ ） 20．(2019·高考全国卷Ⅰ，7B)闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成。（ ） 21．(2019·高考全国卷Ⅲ，7A)高纯硅可用于制作光感电池。（ ） 22．(2015·山东高考)向Na 2SiO 3溶液中通入过量SO 2的离子方程式：SiO 2－3＋SO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋SO 2－3 （ ）