
2.精練高考真題,明確方向。以下三點(diǎn):一是主干知識考查“集中化”,二是基礎(chǔ)知識新視角,推陳出新,三是能力考查“綜合化”。
3.摸清問題所在,對癥下藥。要提高后期的備考質(zhì)量,還要真正了解學(xué)生存在的問題,只有如此,復(fù)習(xí)備考才能更加科學(xué)有效。所以,必須加大信息反饋,深入總結(jié)學(xué)情,明確備考方向,對癥開方下藥,才能使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)更加符合高考立體網(wǎng)絡(luò)化要求,才能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)→能力→分?jǐn)?shù)的轉(zhuǎn)化。
4.切實(shí)回歸基礎(chǔ),提高能力。復(fù)習(xí)訓(xùn)練的步驟包括強(qiáng)化基礎(chǔ),突破難點(diǎn),規(guī)范作答,總結(jié)方法,通過這樣的總結(jié),學(xué)生印象深刻,應(yīng)用更加靈活。
知識清單12 碳、硅及無機(jī)非金屬材料
知識點(diǎn)01 碳及其化合物
1.碳單質(zhì)
(1)存在形式:有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯,它們互為_________________。
金剛石 石墨 足球烯
①金剛石:__________空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
物理性質(zhì):熔點(diǎn)____,硬度_____,_____導(dǎo)電。
②石墨:層狀結(jié)構(gòu),每層為___________的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
物理性質(zhì):熔點(diǎn)_____,硬度______,_____導(dǎo)電,具有潤滑性。
③足球烯(C60):籠狀分子,由正五邊形和正六邊形排列而成。_____導(dǎo)電。
(2)主要化學(xué)性質(zhì)——還原性
2.CO、CO2的性質(zhì)對比
3.碳酸的正鹽和酸式鹽的比較
(1)金剛石和石墨由相同的元素組成,因此它們具有相同的性質(zhì)( )
(2)石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)屬于氧化還原反應(yīng)( )
(3)向空氣中排放二氧化碳會(huì)形成酸雨( )
(4)向CaCl2溶液中通入CO2氣體,溶液變渾濁,繼續(xù)通入CO2至過量,渾濁消失( )
(5)氨化的飽和食鹽水中通入足量的CO2氣體,會(huì)析出晶體( )
(6) 激光法蒸發(fā)石墨得到C60 發(fā)生的物理變化( )
一、碳及其重要化合物的轉(zhuǎn)化
碳的重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
用化學(xué)方程式表示標(biāo)有序號的各步變化。
①___________________________________;
②___________________________________;
③___________________________________;
④___________________________________;
⑤____________________________________;
⑥____________________________________。
二、碳氧化物的除雜問題
寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法。
(1)CO(CO2):_________________________________;
(2)CO2(CO):_________________________________;
(3)CO2(O2):__________________________________;
(4)CO2(SO2):_________________________________;
(5)CO2(HCl):_________________________________。
知識點(diǎn)02 硅及其化合物
1.硅單質(zhì)
(1)硅元素在自然界中主要以_________和_________等化合態(tài)的形式存在于地殼中。
(2)物理性質(zhì)
晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體,其結(jié)構(gòu)類似于金剛石,熔沸點(diǎn)____、硬度_____,導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的_________材料。
(3)化學(xué)性質(zhì)
①與氟氣反應(yīng):___________________________;
②與氫氟酸反應(yīng):___________________________;
③與NaOH溶液反應(yīng):____________________________________。
(4)用途:良好的半導(dǎo)體材料、太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片等。
(5)硅的工業(yè)制法及提純
eq \x(石英砂) eq \(――――→,\s\up7(①焦炭),\s\d5(1 800 ℃~2 000 ℃)) eq \x(粗硅) eq \(――→,\s\up7(②HCl),\s\d5(300 ℃)) eq \x(SiHCl3) eq \(――→,\s\up7(③H2),\s\d5(1 100 ℃)) eq \x(高純硅)
涉及的化學(xué)方程式:
①____________________________________;
②____________________________________;
③____________________________________。
2.二氧化硅
(1)SiO2的存在:石英砂、水晶、瑪瑙的主要成分。
(2)物理性質(zhì):_____溶于水,硬度_____,熔點(diǎn)_____。
(3)化學(xué)性質(zhì):
①酸性氧化物,與NaOH溶液反應(yīng)的方程式為:____________________________。
②高溫條件下與堿性氧化物反應(yīng),與氧化鈣反應(yīng)的方程式為:____________________________。
③高溫下,Na2CO3、CaCO3與SiO2反應(yīng)制玻璃:
___________________________________、___________________________________。
④與氫氟酸反應(yīng)(特殊):___________________________________。
(4)用途:光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子器件等。
3.硅酸
(1)硅酸是_______于水的弱酸。酸性比碳酸______:___________________________________。
(2)硅酸不穩(wěn)定,受熱易分解:____________________________。
(3)用途:硅膠可用于催化劑載體和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑。
4.硅酸鹽
(1)硅酸鹽是由硅、氧與其他化學(xué)元素結(jié)合而成的化合物的總稱,是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。
(2)硅酸鈉
①白色、可溶于水的粉末狀固體,其水溶液俗稱_______。有黏性,水溶液顯堿性。
②與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)
a.與鹽酸反應(yīng):___________________________________。
b.與CO2水溶液反應(yīng):___________________________________。
③用途:黏合劑(礦物膠),耐火阻燃材料。
(3)硅酸鹽組成的表示方法:通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成。
①氧化物的書寫順序:_______金屬氧化物→_______金屬氧化物→二氧化硅→水,不同氧化物間以“·”隔開。
②各元素的化合價(jià)保持不變,且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零,各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成。
如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為______________,長石(KAlSi3O8)可表示為______________。
(1)硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在( )
(2)晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大,故可用于制作半導(dǎo)體材料( )
(3)工業(yè)上用焦炭和二氧化硅制取粗硅時(shí)生成粗硅和CO2氣體( )
(4)Si是半導(dǎo)體材料,可用作太陽能電池( )
(5)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水,也可以和氫氟酸反應(yīng),所以SiO2是兩性氧化物( )
(6)NaOH溶液不能用玻璃瓶盛放( )
(7)高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”( )
(8)SiO2是H2SiO3的酸酐,所以SiO2和水反應(yīng)生成H2SiO3( )
(9)Si和SiO2都可用于制造光導(dǎo)纖維( )
(10)SiO2是酸性氧化物,可溶于強(qiáng)堿(NaOH),不溶于任何酸( )
(11)水玻璃是一種特殊的玻璃,泡花堿屬于堿( )
(12)由SiO2+2Ceq \(=====,\s\up7(高溫))Si+2CO↑可推知硅的非金屬性比碳強(qiáng)( )
(13)由Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓可推知碳的非金屬性比硅強(qiáng)( )
(14)由CaCO3+SiO2eq \(=====,\s\up7(高溫))CaSiO3+CO2↑可推知H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)( )
一、高純硅的制備
制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如下:
eq \x(石英砂) eq \(――→,\s\up7(焦炭),\s\d5(高溫)) eq \x(粗硅) eq \(――→,\s\up7(HCl),\s\d5(573 K以上)) eq \x(\a\al(SiHCl3,(粗))) eq \(――→,\s\up7(精餾)) eq \x(\a\al(SiHCl3,(純))) eq \(――→,\s\up7(H2),\s\d5(1 357 K)) eq \x(高純硅)
(1)寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式:______________________________。
(2)整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出化學(xué)反應(yīng)方程式: _____________________________;H2還原SiHCl3過程中若混有O2,可能引起的后果是___________________。
二、硅及其化合物的性質(zhì)
化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在探究硅的制取方法時(shí),從資料查閱到下列信息:
Ⅰ.Mg在高溫條件下可與SiO2反應(yīng);
Ⅱ.金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽和SiH4;
Ⅲ.SiH4在空氣中自燃。
他們根據(jù)信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)用足量稀H2SO4溶解第Ⅰ步實(shí)驗(yàn)獲得的固體產(chǎn)物時(shí),發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花;然后過濾、洗滌、干燥;最后稱量、計(jì)算,測得其產(chǎn)率只有預(yù)期值的63%左右。
(1)第Ⅰ步實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。
(2)用稀H2SO4溶解第Ⅰ步實(shí)驗(yàn)獲得的固體產(chǎn)物時(shí),產(chǎn)生爆鳴聲和火花的原因是___________________
________________________________________。
知識點(diǎn)03 無機(jī)非金屬材料
1.硅酸鹽材料
(1)陶瓷
陶瓷以_______ (主要成分為含水的__________)為主要原料,經(jīng)_______燒結(jié)而成的。
(2)玻璃
①主要原料:_______、_______和_______。
②生產(chǎn)過程:將原料經(jīng)混合、粉碎,在________中熔融,發(fā)生復(fù)雜的_____________________而制得。
③普通玻璃的主要成分為____________________________。
④用途:生產(chǎn)建筑材料、光學(xué)儀器和各種器皿,還可制造__________,用于高強(qiáng)度_________等。
(3)水泥
①主要原料:______________。
②生產(chǎn)過程:將原料與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在______________中煅燒,發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化,加入適量_______調(diào)節(jié)水泥硬化速率,再研成細(xì)粉得到普通水泥。
③應(yīng)用:混凝土是水泥、_______和_______等與水混合得到的。
3.新型無機(jī)非金屬材料
3.碳納米材料
碳納米材料是一類新型的無機(jī)非金屬材料
(1)類型:富勒烯、碳納米管、石墨烯等。
(2)用途:在能源、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
(1)晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,常用于制造光導(dǎo)纖維( )
(2)飛船返回艙表層材料中的玻璃纖維屬于天然有機(jī)高分子( )
(3)制造5G芯片的氮化鋁晶圓屬于無機(jī)非金屬材料( )
(4)石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一( )
(5)火炬“飛揚(yáng)”使用的碳纖維屬于有機(jī)高分子材料( )知識點(diǎn)01 碳及其化合物
知識點(diǎn)02 硅及其化合物
知識點(diǎn)03 無機(jī)非金屬材料
可燃性
O2不足:________________________
O2充足:________________________
與氧化物反應(yīng)
CuO:________________________________ (冶煉金屬);
SiO2:________________________________ (制取粗硅);
H2O:________________________________ (制取水煤氣)
與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)
濃H2SO4:________________________________;
濃HNO3:________________________________。
CO
CO2
物理性質(zhì)
____色____味氣體,密度比空氣_____,_____溶于水
____色_____味氣體,密度比空氣_____,____溶于水
毒性
有毒(易結(jié)合________)
無毒(________效應(yīng))
化學(xué)性質(zhì)
還原性
可燃性:________________
還原氧化鐵:________________________
無(滅火)
氧化性
①與熾熱炭反應(yīng):______________
②Mg在CO2中燃燒:
_____________________________
與水反應(yīng)
無
________________________
與堿反應(yīng)
無
________________________
相互轉(zhuǎn)化
CO2eq \(,\s\up7(C,△),\s\d7(①O2,②CuO))CO
用途
燃料、冶煉金屬
滅火、制汽水、植物肥料、化工原料等
正鹽(COeq \\al(2-,3))
酸式鹽(HCOeq \\al(-,3))
溶解性
只有鉀、鈉、銨鹽可溶
一般都可溶
溶解度
一般而言,在相同溫度下,難溶性正鹽溶解度_____其酸式鹽溶解度,如溶解度Ca(HCO3)2____CaCO3;
可溶性正鹽溶解度_____其酸式鹽溶解度,如溶解度Na2CO3_____NaHCO3。
熱穩(wěn)定性
正鹽____酸式鹽____碳酸
溶液pH
同濃度:正鹽____酸式鹽
相互轉(zhuǎn)化
COeq \\al(2-,3)eq \(,\s\up7(①CO2+H2O,②H+),\s\d7(OH-))HCOeq \\al(-,3)
材料類型
主要特性
示例
用途
高溫結(jié)構(gòu)陶瓷
能承受高溫,強(qiáng)度高
氮化硅陶瓷
汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等
半導(dǎo)體陶瓷
具有電學(xué)特性
二氧化錫陶瓷
集成電路中的半導(dǎo)體
光學(xué)材料
具有光學(xué)特性
光導(dǎo)纖維
光纜通訊、醫(yī)療、照明等
生物陶瓷
具有生物功能
氧化鋁陶瓷
人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘
材料類型
性能
用途
碳納米管
比表面積大,高強(qiáng)度,優(yōu)良的電學(xué)性能
生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等
石墨烯
電阻率低,熱導(dǎo)率高,具有很高的強(qiáng)度
用于光電器件、超級電容器、電池和復(fù)合材料等
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這是一份高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬及其重要化合物第4講碳硅及無機(jī)非金屬材料學(xué)案,共14頁。
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