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第一讲 碳、硅及无机非金属材料[考纲展示]1．了解C 、Si 元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解C 、Si 元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.以新材料、新技术为背景考查C 、Si 元素及其重要化合物的性质及应用。
考 点 一 碳、硅单质及其重要化合物的性质[学生用书P 70]一、碳、硅单质的存在形态、物理性质及用途1．自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C 60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
1．碳错误!2．硅⎩⎪⎨⎪⎧与非金属单质反应⎩⎨⎧ O 2：Si ＋O 2=====△ SiO 2F 2：Si ＋2F 2===SiF 4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑1．硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
(1)硅酸不稳定，受热易分解：H 2SiO 3=====△ SiO 2＋H 2O 。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为H2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O 。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。
硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
2．硅酸钠(Na 2SiO 3)(1)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。
(2)它能与酸性较硅酸强的酸反应，Na 2SiO 3溶液与下列两种物质反应的化学方程式分别为与盐酸反应：Na 2SiO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2SiO 3↓。
与CO 2反应：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3。
(3)用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
(1)Si 的还原性强于C ，但C 能还原SiO 2生成Si ，且氧化产物为CO ：2C ＋SiO 2=====高温 Si ＋2CO↑，其原因是产物CO 为气体，它的放出降低了生成物浓度，促使反应向正反应方向进行。
第四单元非金属及其化合物第一课时碳、硅及无机非金属材料复习目标：1．掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．了解常见的无机非金属材料。
4．了解碳、硅及其重要化合物的制备方法。
考点一碳、硅的性质及其应用自主梳理1．碳、硅元素的存在形态(1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。
碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。
(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质硅有晶体和无定形两种。
Wa1TNGnS4NEziPgg0nJK2ErBh9nverVScm9Lm527FcfNAqMQyBO72kihJqBEjREC RMnVGvTUkC4QpE0QnwXCCNPS4R1WuoONyDVO。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳硅结构金刚石：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、熔点高用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能电池3.碳、硅单质的化学性质（1）碳单质的化学性质——还原性。
①与O2的反应(用化学方程式表示)：O2不足：2C＋O22CO；O2充足：C＋O2CO2。
②与其他物质的反应(用化学方程式表示)：与CuO反应：2CuO＋C=======高温2Cu＋CO2↑(可用于金属的冶炼)；与CO 2反应：CO 2＋C =======高温2CO ；与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=======高温CO ＋H 2(制水煤气)；与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
（2）硅的化学性质——还原性。
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑；③与O 2反应：Si ＋O 2=====△ SiO 2。
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————4-1 碳、硅及无机非金属材料板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共72分)1．下列叙述中不正确的是( )A．单质硅是重要的半导体材料B．二氧化硅是制造光导纤维的材料C．硅酸钠可以作木材防火剂D．自然界里存在大量的单质硅和二氧化硅答案 D解析硅在自然界中以化合态形式存在，多以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于岩石、矿物中，D错误。
2．下列说法正确的是( )A．SiO2和CO2都是酸性氧化物B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶C．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可通入少量CO2后过滤D．SiO2中含Al2O3杂质，可加入足量NaOH溶液然后过滤除去答案 A解析SiO2、CO2分别为H2SiO3、H2CO3对应的酸性氧化物，A正确；硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，而不能防止食品氧化，B错误；除去NaHCO3溶液中的Na2SiO3杂质，应通入足量CO2，发生反应：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===2NaHCO3＋H2SiO3↓，C错误；SiO2、Al2O3均能与NaOH溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，D错误。
3．[2017·合肥高三质检]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、玻璃都属于硅酸盐产品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答案 C解析水晶的主要成分是SiO2不是硅酸盐，A错误；水玻璃是Na2SiO3溶液，属于混合物，B错误；高纯度的SiO2用于制光导纤维，高纯度的Si用于制太阳能电池，D错误。
4．[2017·银川模拟]下列说法中不正确的是( )A．因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸B．CO2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀C．SiO2熔点高、硬度大D．氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸答案 A解析H2SiO3对应的酸性氧化物是SiO2，但SiO2不能直接与水反应生成H2SiO3。
高考化学大一轮复习讲义：第4章第1节碳、硅及其化合物Word版第四章非金属及其化合物第一节碳、硅及其化合物考纲定位考情播报 2021・全国甲卷T7/全国丙卷T7(D) 2021・全国卷ⅠT26/全国卷ⅡT7(A)、T13(D) 2021・全国卷Ⅰ T8(A、C)、T13(D)/全国卷Ⅱ T7(A、D)、T9(B)、T10(C) 2021・全国卷ⅠT7(D)/全国卷ⅡT9(B)、T10(C) 2021・全国卷T8(B、D) 考点1| 碳、硅的性质及其应用 [基础知识整合]1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途存在形式单质的结构物理性质用途碳游离态和化合态金刚石：立体网状结构；石墨：层状结构； C60：足球形分子石墨：硬度较小、电的良导体用于制造电极、铅笔芯化合态晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构硅 1.掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3．了解常见的无机非金属材料。
4．了解碳、硅及其重要化合物的制备方法。
金刚石：熔点很高、硬度很大；晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性和硅太阳能电池金刚石用于制造切割刀具，石墨晶体硅用作半导体材料、硅芯片2.化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
[应用体验]1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？[提示] 没有。
因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
2．写出由SiO2制备纯硅的化学方程式。
高温[提示] SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑，△Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4，高温SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl。
[考点多维探究]角度1 碳、硅的性质和应用1．科学家在不断深入的研究中，发现了一系列新的碳单质，对碳单质的研究已发展成一门独立的科学――碳科学。
