碳 硅及其化合物 高考一轮复习使用稿
碳硅及其化合物复习课件
目录
Contents
• 碳硅及其化合物的概述 • 碳硅的化合物 • 碳硅化合物的反应 • 碳硅化合物的合成与制备 • 碳硅化合物在能源领域的应用 • 碳硅化合物的前沿研究与展望
01 碳硅及其化合物的概述
碳硅及其化合物的定 义
碳硅及其化合物是指由碳和硅两 种元素组成的化合物，以及含有
03
合成方法的理论研究
通过计算机模拟和理论计算，深入理解合成反应的机理和动力学过程，
为新型合成方法的开发提供理论支持。
碳硅化合物的新型应用研究
碳硅化合物在新能源领域的应用
碳硅化合物作为优秀的储能材料，在电池、超级电容器等领域具有广泛的应用前景。研究 者们致力于提高其能量密度、循环寿命和安全性。
碳硅化合物在催化领域的应用
碳硅化合物具有优异的催化性能，可用于有机合成、燃料转化等领域。研究者们致力于开 发高效、环保的催化体系。
碳硅化合物在生物医学领域的应用
碳硅化合物具有良好的生物相容性和生物活性，可用于药物输送、组织工程等领域。研究 者们致力于提高其生物利用度和安全性。
碳硅化合物的发展趋势与展望
发展趋势
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，碳硅化合物的 研究将更加深入和广泛。新型合成方法、新型应用领域以及 跨学科交叉研究将成为未来的发展趋势。
二氧化硅是玻璃的主要成分，具有高度透明性和化学稳定性，广泛用于光学、电子 和建筑等领域。
碳硅及其化合物的应用
碳化硅主要用于制造磨料、耐 火材料、陶瓷和高温结构材料等。
二氧化硅主要用于制造玻璃、 陶瓷、涂料、胶粘剂等材料， 也用于电子和光学领域。
硅酸盐是建筑和工程材料的重 要组分，如水泥、混凝土、瓷 砖等。
高考化学碳、硅及无机非金属材料一轮复习(解析版)
碳、硅及无机非金属材料【考情分析】本讲内容在高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。
常与晶体结构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合，重在考查考生创新思维以及理论联系实际的能力。
题型以选择题、推断题为主，难度适中。
【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
【网络构建】【知识梳理】智能点一碳及其重要化合物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a ．与O 2的反应(用化学方程式表示)： ①O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ； ②O 2充足：C ＋O 2=====点燃 CO 2。
b ．与氧化物反应(用化学方程式表示)： ①与CuO 反应：2CuO ＋C 2Cu ＋CO 2↑； ②与Fe 2O 3反应：Fe 2O 3＋3C 2Fe ＋3CO ↑；③与CO 2反应：CO 2＋C2CO ；④与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)CO ＋H 2(制水煤气)； ⑤与SiO 2反应：SiO 2＋2C Si ＋2CO ↑(制粗硅)；SiO 2＋3CSiC ＋2CO ↑(制金刚砂)c ．与强氧化性酸反应①与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
②与浓硝酸反应：C ＋4HNO 3(浓)CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。
(3)碳单质的用途：①金刚石结构坚硬，作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温 铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚； ③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等； ④作燃料，用于家庭取暖、做饭等；⑤作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。
高三复习-碳硅及其化合物(1).ppt
注意：一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃 试剂瓶。为什么？
(3)弱氧化性：SiO2 + 2C 高温 Si + 2CO↑
*(4)与Na2CO3等反应： SiO2 + Na2CO3 高温 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 高温 CaSiO3 + CO2↑
第四章 第三节
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑
（2）高温下能发生的反应
Si+2Cl2 SiCl4
Si+O2 SiO2
Si+C高 SiC
温
第四章 第三节
四.二氧化硅 走向高考 ·高考一轮总复习 ·人教版 ·化学 Si O
1.晶体结构
在二氧化硅晶体中，一个硅原子跟4个氧原子结合，同时每个氧
原子跟两个硅原子结合。实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧
一、碳族元素 1、名称；符号；位置 走向高考 ·高考一轮总复习 ·人教版 ·化学
第四章 第三节
走向高考 ·高考一轮总复习 ·人教版 ·化学 第四章 第三节
走一向高、考 ·碳高考一族轮总元复习素·人教版2·化.学元素性质比较
相似性
递变性
C 1、最外层都有4 原子结构单质物性单质化性
个电子，化合价
Si 主要有+4和+2， 核
6、下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（ B ）
A．SiO2→Na2SiO3 C．CuSO4→CuCl2
B．SiO2→H2SiO3 D．Cu(OH)2→CuO
第四章 第三节
5.走晶向高体考硅·高是考一一轮种总重复习要·的人教非版金·化属学材料,制备纯硅的主要步骤如下: ①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅,同时得到一种可燃性 气体; ②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si+3HCl SiHCl3+H2); ③SiHCl3与过量的H2在1 100~1 200 ℃的温度下反应制得纯硅,已 知SiHCl3能与水剧烈反应,在空气中易自燃。请回答:
高三一轮复习-碳、硅与其化合物39页PPT
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈
高考化学一轮复习 第13讲 碳、硅及其重要化合物学案
第13讲碳、硅及其重要化合物考纲解读1.了解常见非金属元素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.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
一、碳、硅单质的物理性质与用途1．碳、硅单质的存在形式2．碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：①－c ②－a ③－e ④－b ⑤－d①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。
二、碳、硅单质的化学性质——还原性硅、碳的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，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。
1．碳的性质碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成下列化学方程式。
①CO 2＋C=====高温2CO ；②C＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2。
2．硅的化学性质硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气、氢氟酸、NaOH 溶液反应，不能与H 2、O 2、Cl 2、浓硫酸、浓硝酸反应，但加热时能与O 2、Cl 2反应。
完成下列化学方程式：①Si＋2Cl 2=====△SiCl 4； ②Si＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑； ③Si＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
3．硅的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SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO 。
工业上常用焦炭在电炉中还原SiO 2得到粗硅，但反应需隔绝空气(或O 2)，生成的是CO 而不是CO 2。
三、二氧化硅 1．物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水。
2．化学性质 (1)与酸反应只与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
(2)与碱(NaOH)反应SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)。
2021新高考化学一轮复习(山东专用)：4-1 碳、硅及其重要化合物
(3)CO2 在自然界中的循环 ①CO2 的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。 ②自然界消耗 CO2 的主要反应： a．溶于江水、海水中：CO2＋H2O H2CO3； b．光合作用将 CO2 转化为 O2； c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。
4．碳酸(H2CO3) 弱酸性、不稳定性。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3 在水中与 CO2 共存，因此常把 CO2＋H2O 当碳酸用。 5．碳酸的酸式盐和正盐的比较 (1)在水中的溶解性 含 K＋、Na＋、NH4＋的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸 式盐均能溶于水。 一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐 溶解度，如溶解度 Ca(HCO3)2>CaHCO3；可溶性正盐溶解度大 于其酸式盐溶解度，如溶解度 Na2CO3>NaHCO3。
(4)与酸的反应
①CaCO3 与盐酸反应的离子方程式：
CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋
。
②Ca(HCO3)2 与盐酸反应的离子方程式：
HCO－3 ＋H＋===H2O＋CO2↑
。
(5)与碱的反应
①Na2CO3 与 Ca(OH)2 反应的离子方程式：
CO23－＋Ca2＋===CaCO3↓
知识点一
知识点二
课时作业
知识点一 碳及其化合物
1．碳单质 (1)存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素 异形体。
(2)主要化学性质——还原性
可燃性
2C＋O2(不足)=点==燃==2CO、C＋O2(足量)=点==燃== CO2
CuO： 2CuO＋C==△===2Cu＋CO2↑ (冶
3．饱和 Na2CO3 溶液与 CaSO4 固体反应的离子方程式：CO23－＋
高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1节 碳、硅及无机非金属材料课件_00001
C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应
D．SiHCl3(沸点为 33.0 ℃)中含有少量的 SiCl4(沸点为 67.6 ℃)，通过
蒸馏(或分馏)可提纯 SiHCl3
答案
第二十三页，共七十七页。
解析 A 项，步骤①的化学方程式为 SiO2＋2C=高==温==Si＋2CO↑；B 项，步骤②③中每生成或反应 1 mol Si，转移 2 mol 电子；C 项，硅能与氢 氟酸反应生成 SiF4 和氢气；D 项，SiHCl3 和 SiCl4 的沸点相差较大，可通过 蒸馏(或分馏)提纯 SiHCl3。
第二十六页，共七十七页。
(3)硅酸的制备及硅胶 ①制备原理：可溶性硅酸盐(如 Na2SiO3)与其他酸(如盐酸)反应的化学 方程式为 05 N__a_2S__iO__3＋__2_H__C_l_=_=_=_2_N__a_C_l_＋__H_2_S_i_O_3_↓_____________________。 ②硅胶(化学式：mSiO2·nH2O)：硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经 干燥脱水后即得硅胶，常用作 06 _干_燥__剂_____和作为 07 催__化__剂_____的载体。
第七页，共七十七页。
(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 F2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与 O2、Cl2 等少数 非金属单质化合。 写出下列相关反应的化学方程式：
第八页，共七十七页。
第九页，共七十七页。
(3)工业制备 反应原理：①制粗硅 11 S_i_O_2_＋__2_C__=高_=_=温_=_=_S_i_＋__2_C_O__↑_____________， ② 粗 硅 的 提 纯 12 S_i_＋__2_C_l_2=_高=_=_温=__=_S_iC__l4______________ 、 13 _S_iC__l4_＋__2_H_2_=_高=_=_温=_=_S_i_＋__4_H_C__l ___________________。
高考化学一轮复习 第13讲 碳、硅及其重要化合物学案
第13讲碳、硅及其重要化合物一、碳、硅单质的物理性质与用途1．碳、硅单质的存在形式2．碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：①－c ②－a ③－e ④－b ⑤－d①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。
二、碳、硅单质的化学性质——还原性硅、碳的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，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。
1．碳的性质碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成下列化学方程式。
①CO 2＋C=====高温2CO ；②C＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2。
2．硅的化学性质硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气、氢氟酸、NaOH 溶液反应，不能与H 2、O 2、Cl 2、浓硫酸、浓硝酸反应，但加热时能与O 2、Cl 2反应。
完成下列化学方程式：①Si＋2Cl 2=====△SiCl 4； ②Si＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑； ③Si＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
3．硅的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SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO 。
工业上常用焦炭在电炉中还原SiO 2得到粗硅，但反应需隔绝空气(或O 2)，生成的是CO 而不是CO 2。
三、二氧化硅 1．物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水。
2．化学性质 (1)与酸反应只与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
(2)与碱(NaOH)反应SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)。
(3)与盐反应：如与Na 2CO 3反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。
高考化学一轮总复习专题7碳硅及其化合物 无机非金属材料课件
【拓展延伸】
(1)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,是一种黏合剂,是制备硅胶和木材防火剂的原料,Na2SiO3易与 空气中的CO2反应,要密封保存。 (2)可溶性碳酸盐、硅酸盐的水溶液呈碱性,保存该溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。 2.硅酸盐材料的表示形式 硅酸盐中的硅元素以SiO2的形式表示,金属元素如Na、K、Mg、Al、Ca等,以它们常见的氧化 物的形式表示,氢元素以H2O的形式表示。硅酸盐改写成氧化物形式的方法:
与碱反应
性
质
与盐反应
二氧化碳
CO2,表示一个分子的构成 分子晶体
熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水
CO2+H2O 不反应
H2CO3
CO2+C
2CO
CO2(少量)+2NaOH
Na2CO3+H2O,
CO2(过量)+NaOH
NaHCO3
H2O+CO2(不足)+Na2SiO3 2H2O+2CO2(足量)+Na2SiO3
硫酸、硝酸氧化
SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O
①金刚石用于切割、研磨及制作钻 头和装饰品等;②石墨用作润滑剂、 电极、铅笔芯等;③活性炭作吸附剂
Na2SiO3+2H2↑
作半导体材料,可用来制备信息技术 器件,作光电转化常用材料
继续( jìxù)学习
第十页，共39页。
高考(ɡāo kǎo)帮·化学
无机非金
3.以上各部分知识 属材料
的综合应用。
【5%】
·全国Ⅱ,7,6 分
2014全国 ·全国Ⅱ,7,6分
自主命题地区 ·2016江苏,1,2分 ·2015北京,27(1) ·2015上海,11,3 分 ·2015江苏,4,2分 ·2015江苏,8,2分 ·2014天津,7(4) ·2014江苏,4,2分
高考化学一轮总复习专题十四碳硅及其化合物无机非金属材料课件
(1)碳的几种单质性质不同的原因主要是由于其结构不同( ) (2)12C、13C、14C是碳的三种同素异形体( ) (3)大量燃烧化石燃料是造成雾霾的一种重要原因( ) (4)CO2不支持燃烧是相对的( ) (5)CO和CO2是碳的两种氧化物，二者均是温室气体( ) (6)酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应( ) (7)向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过 量，浑浊消失( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
解析 NaHCO3 受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以混 合物加热分解利用差量法即可计算出 Na2CO3 的质量分数，A 正 确；Na2CO3 和 NaHCO3 均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯 化钠，所以 b g 固体是氯化钠，利用守恒法可计算出 Na2CO3的质 量分数，B 正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和 二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱
下列关于二氧化硅的叙述中，正确的是(双选)( ) A.二氧化硅不溶于水，也不与水反应生成对应的酸 B.二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应 C.二氧化硅在高温下与碳酸钠发生反应生成硅酸钠，产生CO2， 说明硅酸的酸性强于碳酸的，这就是用较强的酸制较弱的酸 D.二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√
硅酸盐改写成氧化物形式的方法
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。
2.氧化物前计量数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前 后原子个数守恒原则配置计量数,且不同氧化物间以“·”隔开。
3.当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8 不 能写成12K2O·12Al2O3·3SiO2，应写成 K2O·Al2O3·6SiO2。