2012高三化学复习4-1第四章 第一节 无机非金属材料的主角——硅

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●考纲定标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。

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●热点定位 1.金刚石、石墨、晶体硅、SiO2的结构及性质比较。 2.Si、SiO2的性质及应用。

3.Si、SiO2的制备方法及相关实验。

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1.牢记 2 种物质的用途： ①晶体硅：半导体材料制芯片、太阳能电池。 ②二氧化硅：制光导纤维。

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2.熟记 5 个化学方程式： ①Si+4HF===SiF4↑+2H2↑, ②Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑, ③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O, ④SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O, ⑤Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3。

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3.掌握 1 个反应规律： n CO2 将 CO2 通入 NaOH 溶液中，若设 =x,则当 x n NaOH 1 1 <2时，得到 Na2CO3 和 NaOH 的混合溶液，x=2时，得 1 到 Na2CO3 溶液，2<x<1 时，得到 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合溶液，x≥1 时，得到 NaHCO3 溶液。

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抓基础

第 四 章

第 一 节

析考点 提能力

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一、碳、硅单质1.单质的存在形态、物理性质和用途 碳 硅 化合态 灰黑

存在形态

游离态和化合态

物理 金刚石：熔点 高 、硬度 大 色固体，有金属光泽、 高 大 性质 石墨：硬度 小、电的 良导体 熔点 、硬度 ，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 材料和合金材料

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2.化学性质

碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

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△ Si+O2=====SiO2

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二、碳、硅的氧化物 1.一氧化碳 (1)物理性质： 无 色气体， 有 毒， 不 溶于水。 (2)化学性质：

点燃 ①燃烧： 燃烧：2CO+O2=====2CO2 。 △ CO+CuO=====Cu+CO2 。 ②还原还原 CuO:

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2.二氧化碳和二氧化硅的比较 物质 结构 二氧化硅 空间网状立体 结构，不 存在单个分子 二氧化碳 存在单个CO2分子

主要物理 硬度 大 ，熔、沸点 高 ， 熔、沸点 低 ，常温 性质 常温下为 固 体，不溶于水 下为气体，微溶于水 不反应 CO2+H2O H2CO3

化 ①与水学 反应

性 ②与酸 只与氢氟酸反应：SiO2+ 质 反应 4HF=== SiF4↑+2H2O

不反应

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物质 ③与碱 (NaOH) 化 液反应

二氧化硅

二氧化碳

SiO2+2NaOH=== Na2SiO3+H2O (盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) 如与 Na2CO3 反应： 高温 SiO2+Na2CO3===== Na2SiO3+CO2↑ 如与 CaO 反应：SiO2+ 高温 CaO=====CaSiO3

CO2+2NaOH=== Na2CO3 +H2O或CO2+NaOH ===NaHCO3如与 Ca(ClO)2 反应：

学 ④与盐 性 反应 质 ⑤与碱 性氧化 物反应 用途

Ca(ClO)2+CO2+H2O === CaCO3↓+2HClO如与 Na2O 反应：

CO2+Na2O===Na2CO3

光导纤维、光学仪器、电 制饮料、制碳酸盐 子部件

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三、硅酸和硅酸盐 1.硅酸 (1)溶解性：溶解度很小。 (2)化学性质——弱酸性：酸性比 碳酸 还弱： Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓。 (3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应

制得：

Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl

。

(4)用途：硅胶可用作 干燥剂 的载体和袋装食品、 瓶装药品等的干燥剂。

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2.硅酸盐 (1)硅酸盐：是由

Si、O和金属 元素组成的化合物的总称，

是构成地壳岩石的重要成分。 (2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防 火剂等的原料。 (3)硅酸盐组成的表示： 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组 成， 如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 Na2O· 2, SiO 长石(KAlSi3O8)

Al 6SiO2。 可表示为 K2O· 2O3·

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3.传统无机非金属材料

(1)普通玻璃：①主要原料： 石灰石 、 纯碱 、 石英 。 ②主要成分： CaSiO3 、 Na2SiO3 、 SiO2 。 (2)普通硅酸盐水泥： ①主要原料： 石灰石 、 黏土 。

②主要设备： 水泥回转窑 。

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物质

一般规律 硅还原性大于碳

硅及其化合物特性 高温 2C+SiO2===== Si+2CO↑

非金属单质与强碱溶液 Si+2NaOH+H2O=== Si 反应一般不产生 H2 非金属一般不与非氧化 性酸反应 Na2SiO3+2H2↑ Si+4HF=== SiF4↑+2H2↑

一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体，常用于电子部件

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物质

一般规律 酸性氧化物一般与水 反应生成相应酸 酸性氧化物一般不与 酸发生复分解反应 应生成 H2SiO3 是因为 H2CO3 酸性大于 H2SiO3

硅及其化合物特性 SiO2 不溶于水，不与水反应 SiO2+4HF=== SiF4↑+2H2O

SiO2

Na2SiO3 溶液与 CO2 反 以下反应与酸性强弱无关：Na2CO3+ 高温 SiO2===== Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2===== CaSiO3+CO2↑ 硅酸和原硅酸均难溶于水 常见的可溶性硅酸盐为 Na2SiO3,水溶 液俗称水玻璃、泡花碱

H2Si 无机酸一般易溶于水 O3 硅酸 大多数硅酸盐难溶于 盐 水

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