第1讲碳、硅及其化合物夯基提能作业 高考化学(课标)一轮复习

学习资料第一节碳、硅及其化合物考纲定位要点网络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的影响.3。

了解常见的无机非金属材料。

4.了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方法。

碳、硅及其氧化物知识梳理1．碳、硅单质的存在形式、结构、物理性质和用途碳硅存在形式游离态和化合态化合态单质的结构金刚石:立体网状结构;石墨：层状结构；C60：足球形分子晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石:熔点很高、硬度很大；石墨:硬度较小、电的良导体晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯。

C60可作催化剂或催化剂载体晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2．碳、硅的化学性质（写出有关化学方程式) （1)碳的化学性质(2）硅的化学性质①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。

②与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑.③与O2反应：Si＋O2错误!SiO2.④与Cl2反应生成SiCl4。

［辨易错］(1)金刚石、石墨、C60为碳的同位素. ( )(2)金刚石的熔点比C60的高,金刚石与石墨的沸点相同。

（）(3）根据2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。

（）（4）碳、硅均可与浓硝酸反应。

（）［答案］(1)×（2)√(3）×(4)×3．碳、硅的氧化物(1)一氧化碳的性质及应用①物理性质：无色无味的气体,难溶于水，能使人中毒.中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，使人因缺氧而中毒.②化学性质及应用（写出有关化学方程式） a ．可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，可作燃料。

b ．还原性:CO 还原Fe 2O 3的反应为3CO ＋Fe 2O 3错误!2Fe ＋3CO 2,可用于冶炼金属。

（2)CO 2与SiO 2性质的比较 ①共性均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与NaOH 溶液（足量）反应的离子方程式:CO 2＋2OH －===CO 错误!＋H 2O 、SiO 2＋2OH －===SiO 错误!＋H 2O ；二者与CaO 反应的化学方程式：CO 2＋CaO===CaCO 3、SiO 2＋CaO 错误!CaSiO 3。

2021年高考化学一轮复习金版导学案（必修部分）专题五 非金属及其化合物第1讲 碳、硅及其化合物基础精讲练考点一1知识梳理1．(1)游离 化合 金刚石 石墨 C 60 (2)氧 化合 晶体 无定形2．空间网状 层状 金刚石 空间网状 大 软 灰黑 大 高 电极 半导体3．(1)C ＋O 2=====点燃CO 2 2C ＋O 2=====点燃2CO 3C ＋Fe 2O 3=====高温3CO↑＋2Fe 2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O(2)Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑ Na 2SiO 3＋2H 2↑ Si ＋O 2=====△SiO 2 (3)SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑4．空间立体网状 大 高 固 低 CO 2＋H 2O H 2CO 3 SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 橡胶 CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O CO 2＋NaOH===NaHCO 3 SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑ Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2(不足)===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3 SiO 2＋CaO=====高温CaSiO 3 Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3回扣判断 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)× (11)√(12)√2对点速练1．解析：A 项，石墨烯是一种新发现的材料，它的物理性质是拉力好、导电性和导热性好、硬度大、熔点高等；B 项，同种元素的不同单质互称同素异形体；C 项，碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H 2分子的直径，可以容纳H 2分子；D 项，碳与浓硫酸反应产物均为二氧化碳和二氧化硫。

个性化学科优化学案考点一 碳、硅及其氧化物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、C 60等。

(2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，是一种亲氧元素，全部以化合态存在，单质硅有晶体和无定形两种。

2．3．碳、硅原子的最外电子层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA 族，不容易失电子也不容易得电子，单质化学性质较稳定，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(如图)。

(1)碳的化学性质(2)硅的化学性质及制取Ⅰ.①与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；②与NaOHSi＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；③与F2反应：2F2＋Si===SiF4；④与O2反应：Si＋O2=====△SiO2；⑤与Cl2反应：Si ＋2Cl2=====△SiCl4。

Ⅱ.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。

从元素周期表的位置看，硅的还原性比碳强，但碳能与SiO2反应制取Si，试从化学平衡的角度认识该反应发生的原因。

4．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构空间立体网状结构，不存在单个分子存在单个分子物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2＋H2O H2CO3②与酸反应只与氢氟酸反应：不反应③与碱反应(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO2少量：、CO2过量：④与盐反应如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：SiO2＋CaO=====高温CaSiO3如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐利用所提供的试剂和方法除去各混合物中的杂质(括号内为杂质)。

高考化学一轮复习碳硅及其重要化合物课时同步练习1．以下除杂方法正确的选项是( )A ．SiO 2中含Al 2O 3杂质，可以参与足量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，可以经过盛有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，然后过滤解析 A 项，SiO 2、Al 2O 3均与NaOH 溶液反响；C 项，应经过盛有饱和NaHCO 3溶液的洗气瓶，D 项，Na 2CO 3与CO 2反响生成NaHCO 3。

答案 B2．区分向Na 2SiO 3溶液中参与以下物质，能生成不溶于NaOH 溶液的白色沉淀的是( )A ．KB ．稀盐酸C ．CaCl 2溶液D ．KNO 3溶液解析 盐酸与Na 2SiO 3反响生成的硅酸可溶解在NaOH 溶液中，B 错误；CaCl 2与Na 2SiO 3反响生成硅酸钙，该物质不溶于水也不溶于NaOH 溶液。

答案 C3．以下有关说法中正确的选项是( )A ．碳酸、硅酸均是二元弱酸，均能使紫色石蕊变白色B ．硅胶就是硅酸构成的液溶胶C ．SiO 2能溶解在NaOH 溶液中但不能溶解在氨水中D ．硅、二氧化硅、硅酸对热均很动摇解析 硅酸难溶于水，不能使指示剂变色，A 错误；硅胶是固体，B 错误；SiO 2可与强碱溶液反响但不与弱碱溶液反响，C 正确；硅酸受热易分解，D 错误。

答案 C4．以下图表示物质经过一步反响的转化关系，以下说法正确的选项是( )X ――→O 2酸性氧化物―→恢复性盐A ．X 能够是Si 单质B ．X 能够是含S 元素的化合物C ．酸性氧化物能够为CO 2D ．恢复性盐能够为FeCl 3解析 假定X 为Si ，那么酸性氧化物为SiO 2，由于硅元素处于其最低价态，故由其构成的盐不具有恢复性，A 错误；同理C 错误；FeCl 3中铁元素处于最低价，故其不具有恢复性，且铁对应的氧化物也不是酸性氧化物，D 错误；X 可以是H 2S ，与O 2反响可构成SO 2，再与NaOH 反响可生成恢复性盐Na 2SO 3，B 正确。

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第四章 第1讲 无机非金属材料的主角—硅一、课前预习：1．碳和硅位于周期表中的第 族，属于碳族元素。

碳族元素原子最外层电子数为 ，既不 容易 电子，也不容易 电子。

易形成 键，难形成 键.2．碳族元素的递变规律：从上到下电子层数依次 ，原子半径依次 ，原子核对最外层电子的吸引能力 ，失电子的能力 ，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，硅、锗是半导体材料，锡、铅是金属。

3．碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有 、 两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在.4．几种同素异形体：碳： 、 、 ;硅:晶体硅，无定形硅。

二、知识梳理（一)碳和硅1.物理性质：金刚石熔点 、硬度 .金刚石用作切割刀具，制饰品；石墨熔点高、质软，有滑腻感，可用作电极、铅笔芯等。

晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高。

晶体硅可用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池。

2。

化学性质：（2)硅⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧与氢氧化钠反应：与氢氟酸反应：：：：与非金属单质反应：222Cl F O3.思考与探究1：用化学方程式表示工业上获取纯硅的过程.；；。

（二）碳、硅的氧化物——CO2和SiO2物质二氧化硅二氧化碳结构结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度，熔、沸点，常温下为固体，不溶于水。

熔、沸点，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2＋H2O H2CO3②与酸反应不反应③与碱反应CO2少量:CO2过量：④与盐反应与Na2CO3反应:与Na2CO3反应：⑤与碱性氧化物反应与CaO的反应：与Na2O的反应:⑥与碳反应C＋CO2错误!2CO2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑2同意这种看法吗？ .主要用途:CO2：化工原料、灭火剂。

第一节碳、硅及其化合物明考纲要求理主干脉络1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。

2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。

3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。

碳、硅单质的性质及应用1．单质的存在形态、物理性质和用途碳 硅 存在形态 游离态和化合态化合态物理性质金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、电的良导体灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯半导体材料、太阳能电池和合金材料2．碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性。

C ＋2O ――→CO 2、SiO 2O 2不足 C 0常温下不活泼――→CuO 、浓硫酸O 2充足C ＋4O 2①与O 2的反应：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃 2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃 CO 2。

②与其他物质的反应：a ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====高温 2Cu ＋CO 2↑(可用于金属的冶炼)； b ．与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ；c ．与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)=====高温 CO ＋H 2(制水煤气)； d ．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。

不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化Si ①与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2。

1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)(2013·广东高考)高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅。

( )(2)(2013·浙江高考)碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体。

( )(3)(2012·新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。

第四章非金属及其化合物第一节碳、硅及其化合物[基础知识整合]1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途碳、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SiO 2制备纯硅的化学方程式。

[提示] SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO ↑， Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4，SiCl 4＋2H 2=====高温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。

下列关于碳单质的叙述正确的是( )A ．碳的各种单质互称为碳的同素异形体B ．碳元素的各种单质结构虽然不同，但性质差别不大C ．碳元素的单质性质不同，其用途相同D ．碳元素的单质只有金刚石与石墨A [碳的各种单质由于组成结构的不同，性质、应用也不一定相同。

]2．(2017·济南模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电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D [硅为亲氧元素，在自然界中不存在游离态的单质。

]3.下列说法正确的是( )A ．单质――→＋O 2氧化物――→＋H 2O 酸或碱――→＋NaOH 或HCl盐，碳或硅单质可以按上述关系进行转化B ．若a 、b 、c 分别为Si 、SiO 2、H 2SiO 3，则可以通过一步反应实现转化：b c ―→aC ．太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属元素与非金属元素的交界位置D ．单质硅常用于制造光导纤维C [A 项，SiO 2与H 2O 不反应；B 项，SiO 2不能一步生成H 2SiO 3；D 项，SiO 2制造光导纤维。

新课标高考化学一轮总复习第4章第一节碳硅及其化合物讲义碳、硅的单质(对应复习讲义第37页)1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途2.碳、硅单质的化学性质——一般表现还原性碳 与O 2反应C ＋O 2=====完全燃烧CO 22C ＋O 2=====不完全燃烧2CO与氧化物反应C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑2C ＋SiO 2=====高温2CO↑＋Si C ＋CO 2=====高温2CO C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H 2与强氧化性酸反应浓硫酸：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△2SO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O 浓硝酸：C ＋4HNO 3(浓)=====△4NO 2↑＋CO 2↑＋2H 2O硅――→ 与O 2 反应Si ＋O 2=====△ SiO 2――→ 与F 2 反应Si ＋2F 2=====△SiF 4――→ 与HF 反应Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑――→ 与NaOH 溶液反应Si ＋2NaOH ＋H 2O ===Na 2SiO 3＋2H 2↑(类似Al 性质)3．SiO 2制粗硅、提纯硅的一般过程 SiO 2――→C Si(粗)――→Cl 2SiCl 4――→H 2Si判断正误(1)硅的性质不活泼，故自然界中存在游离态的硅元素。

( ) (2)金刚石、石墨、C 60为碳的三种同素异形体。

( )(3)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。

( ) (4)Si 和SiO 2都可用于制造光导纤维。

( )(5)非金属性：C>Si ，则热稳定性：CH 4>SiH 4。

( ) (6)Si 为非金属，与酸不能反应。

( )[提示] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×1．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。