最新sk高三一轮复习碳硅及其化合物
第10讲碳硅及其重要化合物(讲义)-2023年高考化学一轮复习”四点“卓越讲义
考点一 碳、硅及其氧化物的性质与用途1．碳、硅元素在自然界中的存在形态(1)碳：既有游离态又有化合态。
(2)硅：因有亲氧性，所以自然界中只有化合态。
硅在地壳中的含量占第二位。
2．碳、硅单质的物理性质和用途碳硅结构金刚石：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3．碳和硅的化学性质——还原性(1)碳单质的化学性质。
①与O 2反应。
A ．O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO 。
B ．O 2足量：C ＋O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质反应。
A ．与CuO 反应：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑。
(冶炼金属) 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。
(制取水煤气)第10讲 碳、硅及其重要化合物考纲要求：1．了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方法，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。
D ．与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
碳的还原性还表现为可将强氧化性的浓硫酸、浓硝酸分别还原为SO 2和NO 2，本身被氧化为CO 2。
(2)硅单质的化学性质。
硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气(F 2)、氢氟酸(HF)、强碱反应，不能与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸反应，加热时能与氧气、氯气反应。
①与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2。
②与Cl 2反应：Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4。
③与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
④与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
sk高三一轮复习_碳、硅及其化合物
熔点、沸点高，硬度大
2、晶体结构
Si 硅单质有晶体和无定形两种，晶体硅的结构跟
金刚石相似，都是具有正四面体结构的立体网 状结构的晶体。
但由于硅原子半 径比碳原子半径大，所以， 其熔沸点要比金刚石低， 硬度要比金刚石小。
3.硅的化学性质
常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外， 硅不跟其他物质（如氧气、氯气、硫酸、硝酸等）起反 应。在加热条件下，能跟一些非金属反应。
碳族元素特点：
1、形成化合物最多的一族, 2、单质晶体类型最多的一族 分子晶体、原子晶体、金属晶体，过渡晶体 3、易形成共价化合物一族 4、半导体比较集中的一族 5、无机非金属材料比较集中的一族
碳是构成有机物的主角，硅是构成矿物的主角， 因而碳族元素形成物质的种类繁多。
随堂检测:
A.最外层上有2个电子
例如：常温下，S(CaCO3)<S[Ca(HCO3)2]； S(Na2CO3)>S(NaHCO3)。
③化学性质 （1）热稳定性：正盐>酸式盐>酸。
例如：
Ca(HCO3)2
2NaHCO3
CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
Ca(HCO3)2 在溶液中加热可以分解，NaHCO3 在溶液中稳定，加热固体可以分解，而 Na2CO3 加 强热也难分解。
写出硅酸钠溶液通入二氧化碳的化学方程式和离子方程式
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证明H2SiO3 的酸性比H2CO3 弱 。
高三化学一轮复习——碳、硅及其化合物
说明：反应要隔绝空气；炭的用量要合适； 方法一：将生成的粗硅和Cl2反应生成液态 SiCl4，通过蒸馏(或多次蒸馏)，实现SiCl4和杂质 的分离，得到的高纯SiCl4用H2还原。
主要反应： Si+2Cl2
高温 高温
SiCl4
Si+4HCl
SiCl4+2H2
方法二：将生成的粗硅在加热条件下与 HCl(g)反应，制成化合物SiHCl3，与杂质分离； 再在高温条件下用H2还原，重新得到高纯硅和 HCl。
SiO32-+CO2+H2O=CO32-+H2SiO3
1.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化 合物的重要原料（如图）。下列说法正确的是
A．SiO2属于两性氧化物 B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C．硅胶吸水后不能重复再生 在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效 D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷 和轴承 C ．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材 料——光导纤维 D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制备的， 其熔点很高 E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光 单晶硅
5.能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
7、 如图，已知：①单质 E可作为半导体材料； ②化合物F是不能生成盐的氧化物；③化合物I能 溶于水呈酸性，它能够跟氧化物 A起反应。据此， 请填空： (1) 化合物 F 、 I 分别是？ (2) 反应③④的化学方程 式是？
2. 将足量CO2气体通入水玻璃中，然后加 热蒸干，再在高温下充分燃烧，最后所得的 固体物质是（ ） A. Na2SiO3 B. Na2CO3、Na2SiO3 C. Na2CO3、SiO2 D. SiO2
高三一轮复习 第25讲 碳和硅及其化合物
碳和硅及其化合物[考点要求]1．知道硅元素在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在2．知道晶体硅是良好的半导体材料3．了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱的反应4．了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途几种硅酸盐制品的制备方法不作要求。
[活动探究]阅读教材《必修1》P62——第四章第1节硅[思考1]下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅是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、氧气等非金属反应活动一、知道硅的结构及性质1．晶体硅是色、有光泽、的固体。
熔点，半导体，不活泼，除常温下与反应外，加热时也可与反应。
2．工业制法3．硅的存在和分布[思考2]下列表述正确的是①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤[思考3]下列各反应中SiO2表现的是什么性质或作用？在①—④项中选出正确答案填空。
①酸性氧化物的通性②弱氧化性③与挥发性酸的盐反应制挥发性酸酐④被氢氟酸腐蚀使玻璃被雕刻。
A. SiO2+4HF==SiF4+2H2O _____________。
B. SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑____________。
C. SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O ____________。
D. SiO2+2C高温===Si+2CO↑___________。
活动二、了解硅的重要化合物1、二氧化硅①晶体结构：②主要性质：③用途：制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料和建筑材料。
新高考一轮复习人教版-第9讲碳、硅及其重要化合物-课件(83张)
第四章 非金属及其重要化合物
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名师点拨：本讲知识在高考中很少以独立的一个题目考查，往往融 合其他知识一起考查，而本讲知识的特点是繁杂，涉及的化学反应多， 物质间的转化关系多样。在复习中可依C、Si、Cl、S、N等高考考查的 非金属元素为中心，逐步建立完整的知识网络。本讲复习时有以下几点 需要注意：一是以新材料、新技术为背景考查C、Si及其重要化合物的 性质及应用，二是以推断题考查C、Si及其化合物之间的转化关系，三 是以硅、硅酸的制备为载体，考查实验探究能力。要特别注意Si、SiO2 在现代科技中的应用经常以选择题形式出现，随着新能源、新材料、新 工艺的发展应用，对碳硅及其化合物性质和应用的考查有逐渐增多的趋 势，已成为高考考查的热点。
(8)二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸。 ( × )
(9)SiO2可与氢氟酸反应，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中。 ( √ )
(10)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明
H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强。
(× )
[提示] 硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生的白色沉淀为硅酸，根据强
第四章 非金属及其重要化合物
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(3)实验室中要熔化烧碱固体，现有三种坩埚：石英坩埚、陶瓷坩埚 及铁坩埚。你认为选哪一种？
[提示] (3)选择铁坩埚。铁不与烧碱反应，而石英坩埚、陶瓷坩埚 中都含有SiO2，能与NaOH反应使得坩埚受损。
第四章 非金属及其重要化合物
第四章
非金属及其重要化合物
第9讲 碳、硅及其重要化合物
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高考化学一轮总复习课件-碳硅及其化合物无机非金属材料
A．①② B．②③ 可与H2反应制备甲醇：CO2＋3H2 一―定―条→件 CH3OH＋H2O，④对。
C．③④ D．①④
4．(2015·北京卷，27)研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的 前沿领域。
―H―2O→C＋H2Og=高==温==CO＋H2
与强氧 ―浓―硝―酸→_C__＋__4_H__N_O__3(_浓__)=_=_△=_=_=_C__O_2_↑__＋__4_N__O_2_↑__＋__2_H_2_O__________
③化性酸—
反应
―浓―硫―酸→_C__＋__2_H__2S_O__4(_浓__)_=_=△_=_=_=_C_O__2↑__＋__2_S__O_2_↑__＋__2_H_2_O__________
(2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固 碳。
①写出钙化作用的离子方程式：_2_H_C__O_－3_＋__C__a_2_＋_=_=_=_C_a_C__O_3_↓__＋__C_O__2_↑__＋__H_2_O__。 ②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。用18O标记物质的光合 作用的化学方程式如下，将其补充完整： __x_C__O_2__＋__2_x_H_12_8_O_叶=光=绿=能=体= (CH2O)x＋x18O2＋xH2O
记知，方程式中的填空为：xCO2和2xH
18 2
O。(3)①该装置为洗气瓶的装置，要注意
装置中长管进、短管出，且用分液漏斗滴加酸化所用试剂稀硫酸，因HCl易挥发出
来影响后续的滴定而不能用盐酸。②根据该滴定过程得关系式：CO2～HCO
－
3
～
高考化学一轮复习碳硅及其化合物辅导讲义-word
1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途CO2＋H2O H2CO3熟记硅及其化合物的特殊性质题组三硅的制取方法在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点有：1.正误判断，正确的打硅酸盐改写成氧化物形式的方法===BaCO3↓＋H2O下列说法正确的是()A.原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B.操作A与操作B完全相同C.该流程中硅元素的化合价发生改变D.反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O3.综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。
如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是________(填字母)。
A.可在碱性氧化物中寻找B.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找C.可在具有强氧化性的物质中寻找(2)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是在500 ℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700 ℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________；该反应为________(填“吸”或“放”)热反应，原因是_________________________________________________________________________________________________。
(3)CO和铁粉在一定条件下可以合成五羰基合铁[Fe(CO)5]，该物质可用作无铅汽油的防爆剂，是一种浅黄色液体，熔点－20.5 ℃，沸点103 ℃，易溶于苯等有机溶剂，不溶于水，密度1.46～1.52 g·cm－3，有毒，光照时生成Fe2(CO)9，60 ℃发生自燃，五羰基合铁的制备原理如下：Fe(s)＋5CO(g)200 ℃、20 MPa250 ℃～300 ℃Fe(CO)5(g)①下列说法正确的是________(填字母)。
2024届高考化学一轮总复习第四章非金属及其化合物第四节碳硅及无机非金属材料课件
A.可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl 4NH3↑＋2H2O
B.具有吸水性，需要密封保存
CaSiO3＋2CaCl2＋
C.能与 SO2 反应生成新盐 D.与足量盐酸作用，所得固体产物主要为 SiO2
解析：Ca3SiO5 可以写成 CaSiO3·2CaO，可与 NH4Cl 反应生成 CaCl2、NH3 和 H2O，A 正确；水泥由黏土和石灰石经高温烧制而 成，具有吸水性，为防止吸水变硬，要将水泥密封保存，B 正确；
第四节 碳硅及无机非金属材料
[目标导航]
课标要求
1.能知道传统的无机非金属材料陶瓷、 玻璃、水泥的制备原料、成分及其主要 应用。 2.能结合具体实例了解新型无机非金属 材料的结构特点、性能及其主要应用。 3.能了解制备高纯度硅的化学原理。 4.能从材料组成的角度对生活中常见的 材料进行分类，能根据使用需求选择适 当的材料、解释使用注意事项，并能科 学合理使用。
() (2)水泥具有水硬性。( ) (3)制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英。( ) (4)Si 和 SiO2 都可用于制造光导纤维。( ) (5)非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4。( ) (6)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。( ) (7)SiO2 是酸性氧化物，可溶于强碱，不溶于任何酸。( )
碳原子构成的一
品，抗癌药物等
系列笼形分子
碳纳 米管
石墨片层卷成的 直径纳米级的管 状物
比表面积大，具 有高的强度和优 良的电学性能
生产复合材料、电池 和传感器等
（续表）
新型材料
结构特点
主要性能
主要应用
石墨烯
只有一个碳原子直径 厚度的单层石墨
电阻率低、热 导率高、具有 很高的强度
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非极性
共 价 键
CO2电子式 ∶O∶∶C∶∶O∶
CO
CO2
碳的化合价
+2
+4
类别
主要化 学性质
制取方法
不成盐氧化物
酸性氧化物
①还原性：
CuO ＋ CO Fe2O3+3CO
②可燃性：
2CO+O2
①酸性氧化物的通性
Cu+CO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 2Fe+3CO2 CO2+H2O=H2CO3
②氧化性：
（2）与酸反应
H++CO32－＝HCO3－ H++HCO3－＝CO2↑+H2O
石墨 120º
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用途：电极、 铅笔芯
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▪ 4用.（玻2璃01塞1年，佛是山为质了检防T止6－烧D碱）跟盛二放氧烧化碱硅的生试成剂硅瓶酸不钠能 而使玻璃塞与瓶口粘在一起。（ ）
▪ 5.（2010年泰安模拟T5－A）传统无机非金属材料和 新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。
（
）
1.√
2.√
3.√
4.√
5.×
一、碳族元素 1、名称；符号；位置
一、碳族元素 2.元素性质比较
相似性
递变性
C Si Ge Sn
1、最外层都有4 个电子，化合价 主要有+4和+2， 易形成共价化合 物。
2、气态氢化物
原子结
构
核 电 荷 数 增 大
原 子 半 径 增 大
的通式：RH4,
电 子
3、最高价氧化 物通式:RO2,对
层 增 多
应的水化物通式
单质物性 单质化性
为正四面体立体网状结构，金刚石的熔点 （>3550℃）和沸点（4827℃）都很高,硬度很大。
石墨是层状结构，在每一层内，碳原子排成 六边形，每个碳原子与其它3个碳原子以共价共价键键 结合，形成平面的网状结构；在层范与德层华力之间， 是以分子间作用力结合的。由于同一层的碳原 子以较强共价键结合，使石墨的熔点很高 (比金 刚石的还要高） ,沸点与金刚石相同。但由于层 与层之间的分子间作用力很弱，容易滑动，使 石墨的硬度很小。
碳族元素特点：
1、形成化合物最多的一族, 2、单质晶体类型最多的一族 分子晶体、原子晶体、金属晶体，过渡晶体 3、易形成共价化合物一族 4、半导体比较集中的一族 5、无机非金属材料比较集中的一族
碳是构成有机物的主角，硅是构成矿物的主角， 因而碳族元素形成物质的种类繁多。
随堂检测:
1、下列关于碳族元素的叙述中，正确的是(B )
A.最外层上有2个电子
B. 主要化合价均为+2、+4
C.稳定化合价均为+4
D.容易形成离子化合物
2、下列气态氢化物最不稳定的是( D )
A.PH3 B.C. HCl
B. H2S D. SiH4
二、碳
金刚石
1.碳的单质 石墨
同素异
C60
形体
金刚石的晶体结构
用途：装饰品、 切割刀具
金刚石是一种具有空间网状结构的原子晶体，
C＋CO2高＝温2CO
C＋2CuO＝高温2Cu＋CO2↑ C＋H2O(g)=高C温O+H2 C+2H2SO4(浓)△=CO2 ↑ +2SO2 ↑ +2H2O
△
C+4HNO3(浓)=CO2 ↑ +4NO2 ↑ +2H2O
C+SiO2高=温Si+CO↑ 用途：作还原剂、吸附剂等
∶ ∶
2．碳的氧化物 化学式
2CO2
CO2+C
2CO
CO2+Mg
MgO+C
①实验室： 浓硫酸 HCOOH Δ CO↑+H2O
②工业上：
C+H2O(g)
CO+H2
①实验室：CaCO3+2H+=
Ca2++CO2 ↑ +H2O
②工业上：CaCO3
CaO+CO2 ↑
3、碳酸和碳酸盐
(1)碳酸(H2CO3)不稳定，容易分解成___C_O__2__和__H_2_O___。 （2）碳酸盐 ① 分类
最
熔 沸 点 降 低 ’ 特 殊 熔 点
单 质 密 度 增 大
非 金 属 性 减 弱 、 金 属 性
高 价
氢 化
氧物
化 物 对
பைடு நூலகம்的 稳 定
应 水 化
性 减 弱
物
增的
强酸
: .Pb>Sn
Pb
为H2RO3或 R(OH)4
性 减 弱
一、碳族元素
3、特殊性
⑴、碳族元素在化合物中多以＿＋＿4 价稳定，而 ＿铅＿在化合物中则以＿＋＿2 价稳定。 ⑵、锡的＋2价化合物应具有较强的还＿原＿性＿， 铅的＋4价化合物应具有较强的氧＿＿化＿性。
例如：常温下，S(CaCO3)<S[Ca(HCO3)2]； S(Na2CO3)>S(NaHCO3)。
③化学性质
（1）热稳定性：正盐>酸式盐>酸。
例如：
Ca(HCO3)2
CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
Ca(HCO3)2 在溶液中加热可以分解，NaHCO3 在溶液中稳定，加热固体可以分解，而 Na2CO3 加 强热也难分解。
C60分子结构示意图
结构：笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳 原子只跟相邻的三个碳原子形成共价键，60个 碳原子构成球形，共32面体，包括12个五边形， 20个六边形。
碳及其化合物的化学性质
记忆大搜索： 写出有1、C 2、CO 参与的化学方程式
3、CO2
1、碳单质：可燃性、还原性
C＋O2点＝燃CO2
sk高三一轮复习碳硅及其化合 物
课前热身
▪ 判断下列说法是否正确：
▪ 1与.（Na2O01H0溶年液山反东应理。综（T13－A））SiO2是酸性氧化物，能
▪
2.（2010年江苏化 剂和防火剂。（
学）T4－B）水玻璃可用于生产黏合
▪ 3为.（主2要0原11料年制合成肥的模。拟（T6－D））光导纤维是以二氧化硅
正盐如Na2CO3、MgCO3、CaCO3 酸式盐如NaHCO3、Ca(HCO3)2 碱式盐：铜绿Cu2(OH)2CO3
碱式碳酸镁Mg2(OH)2CO3
②溶解性： （1）只有钾、钠、氨盐可溶.
（2） 溶解性：第ⅡA 族元素对应的碳酸的 正盐溶解性小于其酸式盐，而第ⅠA 族元素对应 的碳酸的正盐溶解性大于其酸式盐。