2017届高考化学一轮复习第四章常见的非金属及其化合物第1节碳、硅及无机非金属材料课件讲述

第一讲碳、硅及无机非金属材料[2017高考导航]考纲要求真题统计命题趋势1.了解碳、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．以新材料、新技术为背景考查碳、硅元素及其重要化合物的性质及应用。

2015，卷Ⅰ 26T；2015，卷Ⅱ 7T(A)、13T(D)；2014，卷Ⅱ 7T(AD)、9T(B)、10T(C)高考对本部分的考查主要以碳、硅单质及其重要化合物的性质、应用为主，题型延续选择题或非选择题的形式，中等难度。

预计2017年高考将以碳族元素新型材料为主线考查相关知识，也可能以实验设计为中心来命题，复习备考时注重Si、SiO2的用途。

考点一碳、硅单质及其重要化合物的性质[学生用书P78]一、碳、硅的单质1．存在：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。

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。

碳⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧ 与O 2反应⎩⎨⎧O 2足量：C ＋O 2=====点燃 CO 2O 2不足：2C ＋O 2=====点燃 2CO 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 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=====△ SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑与氢氧化钠溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O=== Na 2SiO 3＋2H 2↑二、碳、硅的氧化物1．CO 的性质(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。

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。

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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。

第1节碳、硅及无机非金属材料考试说明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。

命题规律碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。

考点1 碳、硅单质及其氧化物的性质1．碳单质的存在、性质和用途2．硅单质的存在、性质和制备 (1)结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F 2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与O 2、Cl 2等少数非金属单质化合。

写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备反应原理：①制粗硅SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑，②粗硅的提纯Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。

3．碳和硅的氧化物 (1)一氧化碳CO 是无色无味的有毒气体，不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的还原剂。

(2)二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H 2O 为氧化剂。

(2)不能依据反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑来说明C 的还原性比Si 强，也不能依据反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2水化物的酸性比H 2CO 3强。

(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO 2。

(4)SiO 2是碱性氧化物，但能与HF 反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。

盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO 2与碱溶液反应生成具有黏性的Na 2SiO 3。

【基础辨析】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)硅单质广泛存在于自然界中，天然存在的单质硅叫硅石。

高考化学一轮复习第四章第1节碳、硅及无机非金属材料教师用书[考试说明] 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。

[命题规律] 碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。

考点1 碳、硅单质及其氧化物的性质知识梳理1.碳单质的存在、性质和用途2．硅单质的存在、性质和制备(1)存在、结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F 2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与O 2、Cl 2等少数非金属单质化合。

写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备反应原理：①制粗硅□20SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑， ②粗硅的提纯□21Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、□22SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。

3．碳和硅的氧化物 (1)一氧化碳CO 是无色无味的□23有毒气体，□24不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的□25还原剂。

(2)二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H2O为氧化剂。

(2)不能依据反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑来说明C 的还原性比Si 强，也不能依据反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2水化物的酸性比H 2CO 3强。

(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO 2。

(4)SiO 2是酸性氧化物，但能与HF 反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。

盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO 2与碱溶液反应生成具有黏性的Na 2SiO 3。