银川一中理科学霸高中化学笔记_无机非金属材料主角——硅_2015高考状元笔记

(1)碳与O 2反应O 2(足量)： O 2(不足)：与氧化物反应 CuO ： (冶炼金属)SiO 2： (制取粗硅)H 2O ：C ＋H 2O(g)=====CO ＋H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应浓H 2SO 4： 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓)=====CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O)第1讲 无机非金属材料的主角——硅[考纲解读] 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)碳在自然界既有________态又有________态。

碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。

(2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。

晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。

硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。

2．碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

(2)Si ⎩⎨⎧与非金属单质反应⎩⎨⎧ O 2：F 2：Si ＋2F 2===SiF4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑高温△1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是() A．碳族元素的化合物主要是共价化合物B．碳族元素的单质都是导体或半导体C．自然界中大量存在着碳族元素中某元素的气态氢化物D．碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物2．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3．2010年诺贝尔物理学奖用于表彰首次剥离出单层石墨的科学家。

第10讲　PART 10无机非金属材料的主角—硅考点分阶突破│高考真题体验│教师备用习题第10讲　考试说明1.了解碳、硅单质及其化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。

2.了解碳、硅单质及其重要化合物对环境的影响。

碳硅原子结构示意图 在元素周期表中的位置 考点分阶突破考点一　碳、硅单质的性质第二周期第ⅣA 族第三周期第ⅣA 族知识梳理1.碳、硅的存在和用途存在形态 和化合态 在自然界只有 结构　金刚石: 结构　石墨:层状结构　晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构同素异形体 、石墨、C60等 晶体硅、无定形硅考点分阶突破游离态空间网状化合态金刚石物理性质　金刚石:熔点 、 硬度 　石墨:硬度 、电的良导体、有润滑性　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 材料、硅芯片和 考点分阶突破高大小半导体硅太阳能电池考点分阶突破2.碳、硅的化学性质(1)考点分阶突破(2)考点分阶突破·理解应用1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅,说明碳的还原性大于硅。

( )(2)单晶硅是将太阳能转变为电能的常用材料。

( )(3)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料。

( )(4)金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质,其结构和性质均不相同。

( )(5)碳具有较强还原性,在化学反应中只能作还原剂。

( )考点分阶突破[答案] (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×[解析] (3)半导体与熔点高低、硬度大小无必然联系。

(4)金刚石和石墨的结构和物理性质不同,但化学性质相同,如都能燃烧生成CO2。

(5)碳具有较强还原性,但与活泼金属反应生成金属碳化物,则碳作氧化剂。

考点分阶突破考点分阶突破[答案] D[解析] 反应①③为置换反应,反应②为化合反应,三个反应均有元素化合价变化,均属于氧化还原反应,A、B、C项正确,其中反应①和③中硅元素被还原,反应②中硅元素被氧化,D项错误。

高一化学必修一《非金属及其化合物》知识点汇总高一化学必修一《非金属及其化合物》知识点汇总第一节无机非金属材料的主角―硅硅及硅的化合物的相互关系(涉及到的方程式要求每位同学都要过关)一、硅单质1.物理性质单质硅有游离态和化合态两种。

熔点高、硬度大、是良好的半导体材料，可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器、半导体器件，太阳能电池。

硅的原子结构示意图为_____。

2.化学性质硅在常温下化学性质稳定。

一定条件下，可发生化学反应。

写出下列变化的化学方程式：①硅和非金属反应:和O2：②和NaOH溶液反应：。

③和氢氟酸反应：。

二、二氧化硅和硅酸盐1.二氧化硅①硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的是SiO2和硅酸盐形式存在。

SiO2是硅最重要的化合物。

二氧化硅具有空间网状结构。

密度和硬度都大。

③化学性质。

写出下列变化的化学方程式。

a.和强碱反应(NaOH)：;玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故存放碱性试剂的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞。

b.和碱性氧化物反应：;c.和HF酸反应：。

玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故氢氟酸不能存放在玻璃试剂瓶中。

氢氟酸可用塑料瓶盛装。

2.硅酸和硅酸盐①H2SiO3酸性比碳酸弱，溶解度小。

可由硅酸盐和强酸反应来制备。

如：向Na2SiO3溶液中滴加HCl，可发生反应：得到硅酸。

硅酸凝胶经干燥脱水形成硅酸干胶，称为“硅胶”。

它是优良的吸附剂，也可作催化剂的载体。

②碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石结构，有很大的硬度。

工业上金刚砂的制备原理(用化学方程式表示)为：SiO2+3CSiC+ 2CO。

在这个反应中，氧化剂是__________，还原剂是__________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

三、硅酸盐组成的表示硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。

如：硅酸钠表示为：Na2O?SiO2。

无机非金属材料的主角—硅【学习目标】1、掌握硅、二氧化硅的物理、化学性质，粗硅的制法；2、认识硅酸盐作为无机非金属材料的特性及其用途。

【要点梳理】（1）由于玻璃的成分中含有SiO 2，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。

（2）未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的。

（3）因为氢氟酸腐蚀玻璃，与玻璃中的SiO 2反应，所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存，而应保存在塑料瓶或铅皿中。

2．二氧化硅的用途常被用作石英表中的压电材料，高性能的现代通讯材料——光导纤维。

3．二氧化硅的结构特点在SiO 2晶体中，每个Si 周围结合4个O ，Si 在中心，O 在4个顶角；许多这样的四面体又通过顶角的O 相连接，每个O 为两个四面体所共有，即每个O 与2个Si 相结合。

实际上，SiO 2晶体是由Si 和O 按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。

由结构可知，二氧化硅的化学性质很稳定。

要点二、硅酸（H 2SiO 3） 1．硅酸的性质硅酸是一种白色胶状物质，不溶于水，能形成胶体。

硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶——“硅胶”。

硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性还弱，在与碱反应时只能与强碱反应。

如：H 2SiO 3+2NaOH==Na 2SiO 3+2H 2O 。

硅酸的热稳定性很差，受热分解为SiO 2和H 2O 。

2．硅酸的制取由于SiO 2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。

Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl ，Na 2SiO 3+CO 2+H 2O=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3（证明酸性：H 2CO 3＞H 2SiO 3）。

要点三、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。

一般不溶于水，稳定性高。

它是构成岩石和土壤的主要成分，硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常用氧化物的形式来表示其组成。

例如：硅酸钠Na 2SiO 3（Na 2O·SiO 2），高岭石Al2Si2O5(OH)4（Al2O3·2SiO2·2H2O）。

2024高考化学一轮复习考点分类23无机非金属材料的主角——硅2024高考化学一轮复习考点分类23无机非金属材料的主角，硅硅是一种非金属元素，是地壳上非常丰富的元素之一、在化学中，硅具有重要的地位和广泛的应用。

下面将对硅的性质、制备和应用进行详细介绍。

硅的性质：硅是位于碳的下方的第14族元素，具有类似碳的电子结构。

硅的原子结构是1s2,2s2,2p6,3s2,3p2，其在共价化合物中常采取四个共价键的方式与其他元素结合。

硅是一种非金属元素，具有高熔点、高硬度和良好的热稳定性。

硅不溶于水和大部分的化学试剂，但可以与氧气反应生成二氧化硅。

硅的制备：硅的制备主要有两种方法，一种是金属硅的制备，另一种是二氧化硅的制备。

金属硅的制备方法主要有两种，即炉法和化学法。

炉法是指将含有二氧化硅的硅石，如石英，与石碱、焦炭等在高温下反应，生成金属硅。

化学法是指将含有二氧化硅的硅石经过氢氧化钠或氯化锂等的反应制得金属硅。

二氧化硅的制备方法有火法和湿法。

火法是指将硅石在高温下氧化，生成二氧化硅。

湿法则是指将硅石和碳酸钠溶液反应，生成可溶性的硅酸钠，再加热分解得到二氧化硅。

硅的应用：硅在工业中有非常广泛的应用。

由于硅具有良好的化学性质和物理性质，使得硅在材料科学、电子工业和光电工业等领域有很多重要的应用。

硅的最重要的应用之一就是半导体材料。

硅在半导体工业中被广泛使用，制备各种半导体器件，如二极管、晶体管、太阳能电池等。

硅的半导体性能可以通过控制杂质浓度来实现，使得硅成为一种非常优秀的半导体材料。

此外，硅还广泛应用于光电子器件制造。

硅光电子器件包括光探测器、激光器、光纤通信设备等。

硅具有良好的光学性能和电学性能，可以实现光辅助放大、调制和检测，因此在光通信领域具有重要的应用。

硅还可以用于制备玻璃、陶瓷和耐火材料等。

由于硅具有高熔点、高硬度和优良的耐腐蚀性，使得硅可以制备耐高温的材料，多用于制备高温容器、耐火砖和耐火涂料等。

非金属及其化合物第1讲碳无机非金属材料的主角——硅复习目标知识建构1.了解碳、硅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.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。

3.了解无机非金属材料的性质和用途。

一、碳及其化合物1.碳单质(1)常见碳单质的结构和物理性质常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。

(2)化学性质②2.一氧化碳和二氧化碳 (1)物理性质二者均为无色、无味的气体，CO 密度比空气略小，难溶于水，有毒；CO 2密度比空气大，能溶于水，无毒。

(2)化学性质① CO 具有较强的还原性，可以与O 2、金属氧化物等发生反应。

如CO 与Fe 2O 3反应：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。

②CO 2具有酸性氧化物的通性③CO 2具有氧化性3.碳酸和碳酸盐(1)碳酸二元弱酸、不稳定，常用CO2＋H2O代替H2CO3。

(2)碳酸的正盐和酸式盐的比较CO2－3①CO2＋H2O；②H＋(少量)OH－HCO－3【判一判】判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)碳单质的化学性质主要表现为还原性，能被氧化剂氧化为＋2价或＋4价的化合物()(2)活性炭具有除异味和杀菌作用()(3)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质()(4)向BaCl2或CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失()答案(1)√(2)×(3)×(4)×二、硅及其化合物1.硅2.二氧化硅3.硅酸4.硅酸盐(1)硅酸钠其水溶液俗称水玻璃，是无色、黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料。

(2)硅酸盐的氧化物表示法①氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。

如硅酸钠(Na 2SiO 3)可表示为Na 2O·SiO 2，长石(KAlSi 3O 8)可表示为K 2O·Al 2O 3·6SiO 2。

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高一化学必修一第四章知识点：无机非金属材料的主角——硅
化学的成就是社会文明的重要标志，精品小编准备了高一化学必修一第四章知识点，具体请看以下内容。

【课前记忆】
⑴硅在地壳中的含量仅次于_______，硅原子和______原子一样，最外层电子均有_____个电子，二者既相似又不同。

碳是构成______________的主要元素，而硅是构成___________________________的基本元素。

硅的原子结构示意图为______________，其原子既不易失去又不易得到电子，主要形成_____ 价化合物。

⑵二氧化硅是硅最重要的化合物，其存在形态有___________和___________两大类，统称__________。

二氧化硅晶体基本结构单元是__________结构，每个Si 周围结合______个O，_______在中心，______ 在4 个顶角，每个O 为_______个四面体所共有，即每个O 跟_____个Si 相结合。

⑶石英中无色透明的晶体就是通常所说的_________，具有彩色环带状或层状的称为__________，沙子中含有小粒的__________晶体。

⑷二氧化硅的化学性质很不活泼，___________是唯一可以与之反应的酸。

玻璃中含有二氧化硅，所以可以用________________________。

二氧化硅是_______性氧化物。

1。