(1)碳 与O 2反应 O 2(足量)： O 2(不足)： 与氧化物反应 CuO ： (冶炼金属)SiO 2： (制取粗硅)H 2O ：C ＋H 2O(g)=====CO ＋H 2(制取水煤气)与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4： 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓) =====CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O) 2013届高三一轮复习碳.硅及其化合物的性质及应用广州市第五中学 汪爱华【考纲要求】1．了解碳.硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用. 2．了解碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 【教学建议】1． 用对比类比的归纳的方法对碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用的基础知识进行整理，分成小组，采用思考讨论交流的形式，完成知识点网络的搭建。
2． 关于碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响，可从高考题中总结，让学生熟悉热点，同时结合元素周期律和结构的理论知识帮助学生理解的基础上加深记忆。
【课时安排】第1课时：碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用 第2课时：硅酸、硅酸盐和无机非金属材料. 【教学过程】【知识重现1】1．C 、Si 单质的存在形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有________态又有________态。
碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。
(2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。
晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。
硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。
2．碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si ⎩⎨⎧与非金属单质反应⎩⎨⎧ O 2： F 2：Si ＋2F 2===SiF4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑【及时练习】1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是 ( ) A ．碳族元素的化合物主要是共价化合物高温 △B ．碳族元素的单质都是导体或半导体C ．自然界中大量存在着碳族元素中某元素的气态氢化物D ．碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物 2．下列关于硅的说法中，不正确的是 ( )A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．硅的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【知识重现2】 1．一氧化碳(1)物理性质：____色气体，____毒，____溶于水。
(2)化学性质①燃烧：__________________________________________；__________火焰； ②还原CuO ：________________________________________________________________。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较质区别，同时加深对二氧化硅结构特殊性的认识。
【反馈落实】1．指出下列反应中SiO 2所表现的化学性质或作用，在A ～E 选项中选择正确答案填入括号内。
①SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ( ) ②SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑ ( ) ③SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑ ( ) ④Si O 2＋3C=====高温SiC ＋2CO↑ ( ) ⑤SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O( )A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀B．氧化性C．酸性氧化物的通性D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来E．未参加氧化还原反应2．下列关于碳和硅的氧化物说法正确的是________。
①碳和硅的氧化物都是酸性氧化物②二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成③二氧化硅不与水及任何酸反应④CO2、CH4等气体都是温室气体⑤CO常作还原剂，PbO2常作氧化剂⑥碳在高温下与SiO2反应，作还原剂，但碳的非金属性比硅强CO2与强碱溶液反应产物的判断方法【知识重现3】硅酸及硅酸盐1．硅酸硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
(1)硅酸不稳定，受热易分解：_________________________________________________。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。
硅胶吸附水分能力强，常用作__________。
2．硅酸盐(1)概念：____________________________________________________________的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成____________，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成___________________________。
(3)硅酸钠(Na2SiO3)①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称________，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为与盐酸反应：_______________________________________________________________。
与CO2水溶液反应：__________________________________________________________。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
【反馈落实】1．据搜狐网站报道：国家质检总局称，在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一级致癌物“滑石粉”。
已知滑石粉的化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2，色白、滑爽、柔软、耐火。
下列有关说法不正确的是(双选) ( )A．滑石粉属于无机硅酸盐类物质B．滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性D．滑石粉不可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应2．能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是 ( )A ．CO 2溶于水生成碳酸，SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B ．在高温条件下，SiO 2和Na 2CO 3能发生反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑C ．SiO 2的熔点比CO 2的高D ．CO 2通入Na 2SiO 3稀溶液中，生成白色胶状沉淀，所生成的H 2SiO 3逐渐聚合而形成硅酸溶胶3．(1)想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质__________。
A ．光导纤维B ．有机陶瓷C ．人造纤维D ．砖瓦 (2)下列物质中，属于新型无机非金属材料的是________。
A ．钢化玻璃B ．碳化硼陶瓷C ．光导纤维D ．硼酸盐玻璃【课堂提升1】【例1】 在100 mL 1 mol·L －1 NaOH 溶液中缓缓通入CO 2气体。
(1)请写出通入CO 2气体的过程中发生反应的离子方程式。
(2)讨论随CO 2通入量的多少，反应产物的不同及量的多少。
【方法小结】 数轴法突破有关CO2与碱反应的计算CO2通入NaOH 、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。
以CO2与NaOH 溶液反应为例： CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2＋NaOH===NaHCO3当n(OH －)∶n(CO2)的值不同时产物如下：【例2】 标准状况下，将3.36 L CO 2气体通入200 mL 1.00 mol·L －1 NaOH 溶液中，充分反应后溶液中c (CO 2－3)与c (HCO －3)的比值为(不考虑CO 2－3、HCO －3的水解) ( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．2∶1 D ．1∶3【课堂提升2】工业制取高纯硅（教材课后习题高纯硅在科技进步、信息革命、新能源研究等方面起到了至关重要的作用。
在各类考试中，有关高纯硅的制取问题，一直是命题的热点。
【例3】 硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷(SiHCl 3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：石英砂――→焦炭高温粗硅――→HCl 573 K 以上SiHCl 3(粗)――→精馏SiHCl 3(纯)――→H 21 357 K 高纯硅①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学反应方程式____________________________________________； H 2还原SiHCl 3过程中若混入O 2，可能引起的后果是_______________________________。
(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、石灰石和石英砂制成的，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(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。
取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。
写出实验现象并给予解释。
答案：（1）①SiHCl3+H2Si+3HCl②SiHCl3+3H2O H2SiO3+H2↑+3HCl↑氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3（2）BC（3）现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成。
解释：Na2SiO3和NH4Cl 均能够水解，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，NH4Cl水解产生NH3。