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第１讲碳、硅及无机非金属材料[考纲要求] 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、硅单质的存在与性质１．C、Si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、C60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作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
（２）Si错误!深度思考１．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA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？答案没有，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形式存在。
２．硅单质有广泛的用途，用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。
答案粗硅的制取：SiO２＋２C错误!Si＋２CO↑由粗硅制取纯硅（常用方法）：Si（粗）＋２Cl２错误!SiCl４SiCl４＋２H２错误!Si（纯）＋４HCl题组一新材料、新技术下C、Si的考查１．下列关于硅的说法中，不正确的是（）A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料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．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应答案C解析硅在常温下能与F２、氢氟酸等发生反应。
２．石墨烯的结构示意图如图所示，下列关于石墨烯的叙述正确的是（）A．石墨烯可导电，说明它是电解质B．石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳的单质C．由于C（石墨，s）===C（金刚石，s）ΔH＝１．9 kJ·mol—１知金刚石比石墨烯稳定D．尽量使用含错误!C的产品，减少使用含错误!C的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨答案B解析“石墨烯可由石墨剥离而成”故石墨烯是可以导电的非金属单质，它既不是电解质，也不是非电解质，A项错；石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”都是由碳元素形成的不同的单质，它们互为同素异形体，B项正确；C项中由于石墨转化为金刚石的ΔH>0，是吸热过程，即石墨的能量较金刚石低，因而石墨烯稳定，C项错；错误!C和错误!C都是碳元素，故D项错。
第12讲碳、硅及无机非金属材料［考纲要求］ 1.了解C、Si元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。
2。
了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一碳及其重要化合物1．碳单质（1)碳单质的存在形式有金刚石、石墨、木炭、足球烯，它们互为同素异形体。
(2)结构金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边形层状结构。
(3）物理性质：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感.（4）主要化学性质——还原性①可燃性②C＋错误!③C＋错误!2．一氧化碳(1)物理性质：无色气体，有毒,难溶于水。
(2)化学性质——还原性①燃烧：2CO＋O2错误!2CO2，淡蓝色火焰;②还原CuO：CuO＋CO错误!Cu＋CO2(冶炼金属).3．二氧化碳（CO2）(1）一种无色、无味的气体,能溶于水，固态CO2俗称干冰。
(2）与H2O、Na2O、Ca(OH）2（足量、澄清)、Mg反应的方程式分别为CO2＋H2O⇌H2CO3,Na2O＋CO2===Na2CO3，CO2＋Ca （OH)2===CaCO3↓＋H2O，2Mg＋CO2错误!2MgO＋C。
(3)CO2在自然界中的循环①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
②自然界消耗CO2的主要反应：a．溶于江水、海水中:CO2＋H2O⇌H2CO3；b．光合作用将CO2转化为O2；c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca（HCO3）2。
4．碳酸（H2CO3）弱酸性、不稳定性。
碳酸（H2CO3)只能在水中存在。
H2CO3在水中与CO2共存,因此常把CO2＋H2O当碳酸用。
5．碳酸的酸式盐和正盐的比较（1）在水中的溶解性①含K＋、Na＋、NH错误!的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。
②一般来说,在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度,如溶解度Ca(HCO3）2〉CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3〉NaHCO3。
拓展(一)硅无机非金属材料一、Si、SiO2的性质及应用1．Si的存在形态、物理性质和用途3．硅的还原性4．二氧化硅——光导纤维二、硅酸、硅酸盐和无机非金属材料1．硅酸的性质、制备与应用(写出有关的化学方程式)提醒：硅胶的形成过程硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。
2．硅酸盐(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)与较强的酸反应生成硅酸：如Na2SiO3溶液与稀硫酸反应：Na2SiO3＋H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4；与SO2水溶液反应：Na2SiO3＋SO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2SO3。
(3)用途：黏合剂、耐火阻燃材料。
[深度归纳]硅酸盐氧化物形式的表示方法(1)氧化物的一般书写顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。
(2)氧化物前系数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数，且不同氧化物间以“·”隔开。
(3)当系数配置出现分数时一般应化为整数。
如正长石：KAlSi 3O 8，将12K 2O ·12Al 2O 3·3SiO 2，写成K 2O ·Al 2O 3·6SiO 2，但原子个数比不变。
3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料瓷等。
(3)特殊功能的含硅物质①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。
②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。
③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。
[拓展练习]1．(2018·南昌二中月考)下列关于硅元素及其化合物的有关说法正确的是( )A ．由沙子制备光伏材料的反应之一为SiO 2＋C=====高温Si ＋CO 2↑B ．高温下SiO 2能与Na 2CO 3固体反应生成Na 2SiO 3和CO 2，说明硅酸酸性强于碳酸C ．因为玻璃中含有SiO 2，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性溶液D ．Si →SiO 2→H 2SiO 3→SiO 2→SiO 2－3均能一步转化C [A 项，反应产物不是CO 2而是CO ；B 项，碳酸比硅酸酸性强；D 项，SiO 2不能一步转化为H 2SiO 3。
