2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第10章 碳族元素 無機(jī)非金屬材料學(xué)案 新人教版.doc
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第 十 章 碳族元素 無機(jī)非金屬材料 第一課時 碳族元素 【考綱要求】 1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置導(dǎo)致性質(zhì)上的特殊性。 2.能熟練運用碳族元素原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律解釋其性質(zhì)的遞變規(guī)律 3.掌握CO2與CO、CO2與SiO2、NaHCO3與Na2CO3這三組物質(zhì)在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制法、用途等方面的不同。 4.自主建立碳族元素的知識網(wǎng)絡(luò)。 教與學(xué)方案 筆記與反思 【自學(xué)反饋】 一、概念辨析 1. 碳族元素: (1)在周期表中的位置 (由原子結(jié)構(gòu)中的 決定)。 (2)包含元素的名稱、符號、原子結(jié)構(gòu)簡圖、原子半徑、化合價等比較 元素名稱 元素符號 原子結(jié)構(gòu)簡圖 原子半徑 化合價 單質(zhì)性質(zhì)變化 碳 硅 鍺 錫 鉛 (3)相似性: 、 (4)遞變性: 。 (5)特殊性:難形成離子化合物,易形成共價化合物。 (6)用原子結(jié)構(gòu)知識解釋(3)(4)(5): 。 2. 碳單質(zhì): (1)同素異形體: ; 無定形碳: 。 (2)性質(zhì):穩(wěn)定性 ,比如 ; 還原性: ; 可燃性: ; 弱氧化性: 。 3. 含碳化合物: (1)CO2:物理性質(zhì) ; 化學(xué)性質(zhì) ; 實驗室制法:原料 、 原理 、 裝置 、 步驟 。 (2)CO:物理性質(zhì) ; 化學(xué)性質(zhì) ; 實驗室制法:原料 、 原理 、 裝置 ; (3)碳酸正鹽:穩(wěn)定性 、 溶解性 ; (4)酸式鹽:穩(wěn)定性 、 溶解性 ; (5)其它含碳化合物、有機(jī)化合物、金屬碳化物 候氏制堿法的主要反應(yīng)中用到上述哪些物質(zhì)中的哪些性質(zhì)? 。 二、碳元素知識網(wǎng)絡(luò):寫出化學(xué)方程式實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化: . Si O2 Ca(HCO3)2 CaCO3 SiC C CO2 Na2CO3 SiO2 CO Fe MgO NaHCO3 【例題解析】 [例1] 門捷列夫在19世紀(jì)中葉,曾根據(jù)他所發(fā)現(xiàn)的周期律,預(yù)言過第四周期第ⅣA族元素X(當(dāng)時稱為類硅)。下列有關(guān)類硅的元素性質(zhì),不正確的是( ) A.XH4不穩(wěn)定,但有強(qiáng)還原性 B.可用焦炭在高溫下從XO2中冶煉X C.X單質(zhì)的熔點比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3強(qiáng) 解題思路: 。 易錯點: 。 [例2] 最近,科學(xué)家研制得一種新的分子,它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu),分子式為C60,下列說法正確的是( ) A.C60是一種新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素異形體 C.與C60結(jié)構(gòu)類似的還有C60分子 D.C60的相對分子質(zhì)量是720g/mol 解題思路: 。 易錯點: 。 【鞏固練習(xí)】 課堂反饋 1.下列各組物質(zhì)中,不屬于同素異形體的是 ( ) A. 金剛石、石墨 B. 水、重水 C. 氧氣、臭氧 D. 晶體硅、無定形硅 2.下列物質(zhì)中,能直接用作半導(dǎo)體材料的是 ( ) A. 金剛石 B. 石墨 C.晶體硅 D. 水晶 3.下列敘述能確定是ⅣA族元素的是 ( ) A. 原子核外有4個電子 B. 有+2和+4兩種化合價 C. 易形成共價化合物 D. 原子最外層有4個電子 4.近年科學(xué)家制得一種新的分子,它類似足球的空心結(jié)構(gòu),化學(xué)式為C60。 下列說法中正確的是 ( ) A. C60是一種新型的化合物,有著重要的應(yīng)用 B. C60是碳的一種同素異形體 C. C60分子中含有離子鍵 D. C60的相對分子質(zhì)量為720 g / mol 5.下列元素的最高氧化物對應(yīng)水化物中酸性最弱的是 ( ) A. Si B. P C. S D. Br 6.不能通過化合反應(yīng)來制取的物質(zhì)是 ( ) A. SiCl4 B. H2SiO3 C. Na2O2 D. CaSiO3 7.下列變化屬于氧化還原反應(yīng)的是 ( ) A. 石灰石煅燒生成CO2和CaO B. 純堿、石灰石、石英共熔制玻璃 C. 硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng) D. 過氧化鈉吸收CO2放出氧氣 8.下列大氣污染物中,能跟人體血紅蛋白結(jié)合而引起中毒的氣體 ( ) A. SO2 B. CO2 C. CO D. H2S 課外作業(yè) 1.下列物質(zhì)中熔點最高的是 ( ) A. CsCl B. SiO2 C. CO2 D. Ar 2.下列各組酸的強(qiáng)弱比較中,正確的是 ( ) A. H3PO4>H2CO3>H2SiO3 B. H2CO3>H2SiO3>H3PO4 C. H2SiO3>H3PO4>H2CO3 D. H2SiO3>H2CO3>H3PO4 3.下列化學(xué)方程式中,正確的是 ( ) A. Na2CO3+H2SiO3=Na2SiO3+CO2↑+H2O B. C+SiO2CO2↑+Si C. SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ D. CO+CuOCu+CO2↑ 4.下列離子方程式正確的是 ( ) A. 向石灰石中加稀硫酸 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2 B. 向澄清石灰水中通入過量二氧化碳 Ca(OH)2+2CO2=Ca2++2 C. 氯化氫通過飽和小蘇打溶液 +H+=H2O+CO2 D. 向碳酸氫鈣溶液中加足量燒堿溶液 Ca2+++OH- =CaCO3+H2O 5.只用一種試劑就能將Na2SiO3、Na2CO3、MgCl2、Ba(HCO3)2四種無色 溶液區(qū)別開來,這種試劑是 ( ) A. 氫氧化鈉溶液 B. 澄清石灰水 C. 2 mol / L 鹽酸 D. 2 mol / L 硫酸 6.碳族元素位于周期表中的第 族,碳原子的電子式是 , 硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 ,C60、金剛石和石墨等由碳元素形成 的性質(zhì)不同的單質(zhì),是碳的 。在質(zhì)量均為12克且均由12C形 成的C60、金剛石、石墨的單質(zhì)中,含有的共價鍵的物質(zhì)和量分別是 、 、 ;CO2是含有 鍵的 分子(填“非極性”或 “極性”),其結(jié)構(gòu)式是 ,形成的晶體是 晶體,在高溫高壓 等特殊條件下,可將CO2轉(zhuǎn)化為硬度超過SiO2的晶體,則在這樣的晶體中 與一個C原子緊鄰的氧原子有 個,在44克該晶體中含有 個C—O鍵。 7.SiO2屬_______性氧化物,它__________直接跟水化合成對應(yīng)的酸,但它 是_________酸的酸酐。實驗室里盛放堿液的玻璃試劑瓶不能用玻璃塞, 而常用橡皮塞是因為(用化學(xué)方程式表示)___________________________; 玻璃瓶也不能盛裝氫氟酸,是因為(用化學(xué)方程式表示): 。 8.配平下列化學(xué)方程式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目: Mg + SiO2 = Mg2Si + MgO 該反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是 。 第 十 章 碳族元素 無機(jī)非金屬材料 第二課時 硅 二氧化硅 無機(jī)非金屬材料 【考綱要求】 1.掌握硅和二氧化硅的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途和制法,能從數(shù)學(xué)立體幾何知識的角度理解硅和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)。 2.了解硅酸鹽工業(yè)的含義和原理,掌握水泥和玻璃的工業(yè)制法,化學(xué)成分和化學(xué)反應(yīng)原理。 3.了解無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特征以及它們的特殊用途。 教與學(xué)方案 筆記與反思 【自學(xué)反饋】 一、硅及其化合物 1. 硅:(1)硅元素在自然界的存在形態(tài) ; (2)晶體結(jié)構(gòu) 、鍵角 、鍵能 ; (3)物理性質(zhì) ; (4)化學(xué)性質(zhì):常溫下 、 、 加熱時 ; 工業(yè)制法 ; 高純硅的制取 。 2.二氧化硅:(1)在自然界的存在形式 ; (2)晶體結(jié)構(gòu) ; (3)物理性質(zhì) ; (4)化學(xué)性質(zhì) 、 、 ; (5)用途 。 3.硅酸:(1)組成 ; (2)特性 ; (3)制法 。 4. 硅及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)變關(guān)系如圖 5.硅酸鹽: (1)Na2SiO3:俗稱 、用途 。 (2)硅酸鹽工業(yè): 水泥:原料 ;化學(xué)組成 ; 加入石膏的作用 ; 具有水硬性的原因 。 玻璃:原料 ; 反應(yīng)原理 、 ; 化學(xué)成分 ; 特種玻璃的制備方法和用途 。 陶瓷:原料 、種類 。 (3)硅酸鹽組成的表示方法 二、無機(jī)非金屬材料 1. 分類:(1)傳統(tǒng): ; (2)新型: ; 2.特性:(1) 、(2) 、 (3) 、(4) ; 3.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷:(1)優(yōu)點 、 (2)種類:氧化鋁陶瓷 、 氮化硅陶瓷 ; 4.光導(dǎo)纖維:(1)成分 、 (2)特點 、 (3)用途 。 .【例題解析】 [例1] 藥爆炸的瞬間,可以產(chǎn)生400000atm的超高壓和5000℃的超 高溫,完全能達(dá)到石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的條件,你認(rèn)為將炸藥放在水槽 內(nèi)的最主要原因是 ( ) A.形成高壓條件 B.吸熱降低溫度 C.防止碳粉燃燒 D.溶解爆炸產(chǎn)生的氣體 解題思路: 。 易錯點: 。 [例2] 原硅酸的分子結(jié)構(gòu)為,它在水溶液中不穩(wěn)定, 通常在分子間脫水縮聚成網(wǎng)狀大分子,這樣的縮聚硅酸用通式 表示,若n為1.5,則其縮聚物的化學(xué)式為。已知某縮聚硅酸中硅元 素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.6%,該縮聚硅酸的化學(xué)式為_________;其分子結(jié)構(gòu)式為 __________;與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。 解題思路: 。 易錯點: 。 【鞏固練習(xí)】 課堂反饋 1.有一粗鋁內(nèi)含F(xiàn)e和Si,取等質(zhì)量樣品兩份,分別投入稀鹽酸和稀強(qiáng) 堿中,放出等物質(zhì)的量的氣體,則Fe和Si的關(guān)系為 ( ) A.物質(zhì)的量比為1:1 B.物質(zhì)的量比為2:1 C.質(zhì)量比為4:1 D.質(zhì)量比為2:1 2.現(xiàn)有下列五個轉(zhuǎn)化:①Na2CO3→Na2SiO3;②CuSO4→CuCl2; ③SiO2→H2SiO3;④CuO→Cu(OH)2;⑤Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2,其中不 可能通過一步反應(yīng)實現(xiàn)的是 ( ) A.只有①和② B.只有③和④ C.②③和④ D.②③④和⑤ 3.某溶液中含有ClO-、SiO32-、AlO2-、S2-等四種離子,若向其中加入過量 的鹽酸溶液,微熱并攪拌,再加入過量NaOH溶液,溶液中大量減少的陰離 子是 ( ) A. ClO-、 B.SiO32-、 C.AlO2-、 D.S2- 4.下列說法正確的是( ) A.二氧化硅溶于水顯微酸性 B.從碳到鉛,氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越來越弱 C.碳族元素不能形成離子化合物 D.硅跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)中,硅作還原劑,水作氧化劑 5.新型無機(jī)材料碳化鈦(TiC)、碳化硼(B4C)、氮化硅(Si3N4)等稱為非氧 化物陶瓷,合成這些物質(zhì)需在高溫重要主要條件下進(jìn)行,在合成工藝中必須 注意 ( ) A.通入充足氧氣 B.避免與氧氣接觸 C.可在氮氣氛中合成 D.通入少量氧氣 6.“9?11”事件給紐約帶來了一場嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難——石棉污染,容易使石棉 吸入者患肺癌。已知石棉是硅酸鹽礦物,某種石棉的化學(xué)式可表示為: Ca2MgxSiyO22(OH)2 ,x、y的值分別是 ( ) A.8,3 B.5,8 C.3,8 D.5,5 課外作業(yè) 1.常溫下不能和單質(zhì)硅反應(yīng)的試劑是 ( ) A. 氫氟酸 B. 濃硝酸 C. 氫氧化鉀溶液 D. 氟氣 2.鎂橄欖石Mg2SiO4可以用下列哪一種氧化物形式表示 ( ) A. MgOSiO2 B. 2MgOSiO2 C. MgO2SiO2 D. MgO3SiO2 3.二氧化硅是酸性氧化物是因為 ( ) A. 硅是非金屬 B. 它是非金屬氧化物 C. 二氧化硅能跟氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水 D. 它的對應(yīng)水化物是弱酸,能溶于水 4.下列敘述中,錯誤的是 ( ) A. 硅在地殼中的含量僅次于氧,居第二位 B. 硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要元素 C. 硅和鍺相似,是良好的半導(dǎo)體材料 D. 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下與氧氣、酸、堿都不反應(yīng) 5.下列化合物中,氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.3%的是 ( ) A. 3CaOSiO2 B. CaOSiO2 C. 2CaOSiO2 D. 3CaOAl2O3 6.關(guān)于氮化硅陶瓷的性能,下列說法不正確的是 ( ) A. 是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性且耐磨損 B. 抗腐蝕能力強(qiáng),不與任何酸反應(yīng) C. 耐高溫,不易傳熱 D. 高溫時也能抗氧化,且能抗冷熱沖擊 7.A、B為兩種單質(zhì),常溫下均為固體。在元素周期表中,A、B兩種元素同周期且原子半徑A>B。分別取三份完全相同的質(zhì)量均為1.520g的A、B混合物粉末進(jìn)行如下實驗。 ①向第一份試樣中加入過量的鹽酸,充分反應(yīng)后放出0.896L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,下同),還余下0.560g殘渣。 ②向第二份試樣中加入過量的10%的NaOH溶液,充分反應(yīng)后放出0.896L氣體,還余下0.960g殘渣。 ③將第三份試樣隔絕空氣加強(qiáng)熱后,生成一種固體。冷卻后,在隔絕空氣的條件下加入足量稀鹽酸,該固體全部溶解,產(chǎn)生xL氣體。 (1)單質(zhì)A是___________。 (2)混合物中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________。 (3)寫出實驗③中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式,并計算x的值。 8.A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種元素,它們能發(fā)生如下圖所示的變化。且該元素的單質(zhì)(用R表示)能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣。 (1) 寫出這五種物質(zhì)的化學(xué)式:A 、B 、C 、D 、E 。 (2) 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: A D: A B: 第 十 章 碳族元素 無機(jī)非金屬材料 第一課時 碳族元素 【例題解析】 1.[解析] 門捷列夫指的類硅,依據(jù)其在周期表中的位置,應(yīng)該是鍺(Ge)。 根據(jù)同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,已不穩(wěn)定,應(yīng)更不穩(wěn)定,但 還原性會更強(qiáng),所以A項正確。碳比鍺活潑,焦炭在高溫下可把中的 Ge還原出來,B項也對。C、D兩項均違反了同一主族元素性質(zhì)從上到下的 遞變規(guī)律) [答案]CD 2. [解析] 誤選D的原因是對相對分子質(zhì)量和摩爾質(zhì)量的單位混淆不清。 誤選A的原因是單質(zhì)與化合物的概念不清。同一種元素組成性質(zhì)不同的幾種 單質(zhì),例如:、、金剛石、石墨等都是碳元素的同素異形體 [答案]BC n 【鞏固練習(xí)】 課堂反饋:1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.B 7.CD 8.C 課外作業(yè):1.B 2.A 3.CD 4.C 5.D 6.ⅣA; C ;;同素異形體;2mol 2mol 1.5mol 極性鍵 非極性分子 O==C==O 分子晶體 4 4NA 7. 酸性;不能;硅;原硅;;木塞或膠;2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O; SiO2+4HF=SiF4+2H2O 8. 4、1、1、2 3:1 第二課時 硅 二氧化硅 無機(jī)非金屬材料 【參考答案】 【例題解析】 1.[解析] 炸藥放入水槽內(nèi)沉入水下固然可以形成一定壓力,但比之于 40000atm便顯得微不足道;吸熱降溫又不利于金剛石的合成;溶解爆炸氣 體則明顯不合理 [答案]C 2.[解析及答案] 依據(jù)通式和含硅40.6%,列出下述 算式求n值,,解,故化學(xué)式為 ,分子結(jié)構(gòu)式為:,它是二元酸,與NaOH反應(yīng) 生成鹽: 【鞏固練習(xí)】 課堂反饋:1.BC 2.B 3.AD 4.BD 5.BC 6.B 課外作業(yè):1.B 2.B 3.C 4.D 5.B 6.B 7.由題意可知,②中0.56g單質(zhì)與NaOH反應(yīng)產(chǎn)生的為,只能是Si而不是Al,,恰好產(chǎn)生;①中,0.96g單質(zhì)產(chǎn)生,則應(yīng)為Mg,因為,符合,故A為Mg,B為Si。 (2)Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (3) 0.04mol 0.02mol 0.02mol 0.02mol 故x=0.448。 (1)Mg (2)Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8% (3), ,x=0.448l。 8. (1) SiO2;CaSiO3;Na2SiO3;Si;H2SiO3(或H4SiO4) (2) 2C+SiO22CO↑+Si; SiO2+CaCO3(固)CaSiO3+CO2↑- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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