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1、 永久免费组卷搜题网 碳族元素 无机非金属材料第一课时 碳族元素【考纲要求】1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。 2.能熟练运用碳族元素原子结构的递变规律解释其性质的递变规律3.掌握CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质在物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。4自主建立碳族元素的知识网络。 教与学方案 【自学反馈】一、概念辨析1. 碳族元素：（1）在周期表中的位置 （由原子结构中的 决定）。（2）包含元素的名称、符号、原子结构简图、原子半径、化合价等比较元素名称 元素符号 原子结构简图 原子半径 化合价 单质性质变化 碳 硅 锗 锡
2、铅（3）相似性： 、（4）递变性： 。（5）特殊性：难形成离子化合物，易形成共价化合物。（6）用原子结构知识解释（3）（4）（5）： 。2. 碳单质：（1）同素异形体： ；无定形碳： 。 （2）性质：稳定性 ，比如 ；还原性： ；可燃性： ；弱氧化性： 。3. 含碳化合物： （1）CO2：物理性质 ； 化学性质 ； 实验室制法：原料 、原理 、装置 、步骤 。 （2）CO：物理性质 ； 化学性质 ； 实验室制法：原料 、原理 、装置 ；（3）碳酸正盐：稳定性 、 溶解性 ；（4）酸式盐：稳定性 、 溶解性 ；（5）其它含碳化合物、有机化合物、金属碳化物候氏制碱法的主要反应中用到上述哪些物质中的
3、哪些性质？ 。二、碳元素知识网络：写出化学方程式实现下列转化：. Si O2 Ca(HCO3)2 CaCO3 SiC C CO2 Na2CO3 SiO2 CO Fe MgO NaHCO3【例题解析】例1 门捷列夫在19世纪中叶，曾根据他所发现的周期律，预言过第四周期第A族元素X（当时称为类硅）。下列有关类硅的元素性质，不正确的是（ ）A.XH4不稳定，但有强还原性 B可用焦炭在高温下从XO2中冶炼XCX单质的熔点比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3强 解题思路: 。易错点: 。例2 最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60，下列说法正确的是（ ）AC6
4、0是一种新型的化合物 BC60和石墨都是碳的同素异形体C与C60结构类似的还有C60分子 DC60的相对分子质量是720g/mol解题思路: 。易错点: 。【考题再现】1. 等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原来的8/9（同温同压），则反应后所得混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为 A. 3:4:1 B3:3:2 C6:7:3 D. 6:9:0思维方法: 。展望高考:2.将足量的CO2通入含有KOH和Ca(OH)2各0.1mol的混合稀溶液中，试作出生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2气体的体积(V)的关系图：思维方法: 。展望高考:【针对训练】A基础训练
5、1下列各组物质中，不属于同素异形体的是 ( ) A. 金刚石、石墨 B. 水、重水C. 氧气、臭氧 D. 晶体硅、无定形硅2下列物质中，能直接用作半导体材料的是 ( )A. 金刚石 B. 石墨C.晶体硅 D. 水晶3下列叙述能确定是A族元素的是 ( )A. 原子核外有4个电子 B. 有+2和+4两种化合价C. 易形成共价化合物 D. 原子最外层有4个电子4近年科学家制得一种新的分子，它类似足球的空心结构，化学式为C60。下列说法中正确的是 ( )A. C60是一种新型的化合物，有着重要的应用 B. C60是碳的一种同素异形体C. C60分子中含有离子键 D. C60的相对分子质量为720 g
6、/ mol5下列元素的最高氧化物对应水化物中酸性最弱的是 ( )A. SiB. PC. SD. BrB.提高训练6不能通过化合反应来制取的物质是 ( )A. SiCl4B. H2SiO3C. Na2O2D. CaSiO37下列变化属于氧化还原反应的是 ( )A. 石灰石煅烧生成CO2和CaO B. 纯碱、石灰石、石英共熔制玻璃C. 硅与氢氧化钠溶液反应 D. 过氧化钠吸收CO2放出氧气8下列大气污染物中，能跟人体血红蛋白结合而引起中毒的气体 ( )A. SO2B. CO2C. COD. H2SC.能力训练9下列物质中熔点最高的是 ( )A. CsClB. SiO2C. CO2D. Ar10下列
7、各组酸的强弱比较中，正确的是 ( )A. H3PO4H2CO3H2SiO3 B. H2CO3H2SiO3H3PO4C. H2SiO3H3PO4H2CO3 D. H2SiO3H2CO3H3PO411下列化学方程式中，正确的是 ( )A. Na2CO3H2SiO3Na2SiO3CO2H2OB. CSiO2CO2SiC. SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2D. COCuOCuCO212下列离子方程式正确的是 ( )A. 向石灰石中加稀硫酸 CaCO32H+Ca2+H2OCO2B. 向澄清石灰水中通入过量二氧化碳Ca(OH)22CO2Ca2+2C. 氯化氢通过饱和小苏打溶液 H+H2OCO2D
8、. 向碳酸氢钙溶液中加足量烧碱溶液 Ca2+OH- CaCO3H2O13只用一种试剂就能将Na2SiO3、Na2CO3、MgCl2、Ba(HCO3)2四种无色溶液区别开来，这种试剂是 ( )A. 氢氧化钠溶液 B. 澄清石灰水C. 2 mol / L 盐酸 D. 2 mol / L 硫酸D.奥赛一瞥14碳族元素位于周期表中的第 族，碳原子的电子式是 ，硅的原子结构示意图是 ，C60、金刚石和石墨等由碳元素形成的性质不同的单质，是碳的 。在质量均为12克且均由12C形成的C60、金刚石、石墨的单质中，含有的共价键的物质和量分别是 、 、 ；CO2是含有 键的 分子(填“非极性”或“极性”)，其结
9、构式是 ，形成的晶体是 晶体，在高温高压等特殊条件下，可将CO2转化为硬度超过SiO2的晶体，则在这样的晶体中与一个C原子紧邻的氧原子有 个，在44克该晶体中含有 个CO键。15SiO2属_性氧化物，它_直接跟水化合成对应的酸，但它是_酸的酸酐。实验室里盛放碱液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞，而常用橡皮塞是因为（用化学方程式表示）_；玻璃瓶也不能盛装氢氟酸，是因为（用化学方程式表示）： 。16配平下列化学方程式,标出电子转移方向和数目： Mg SiO2 Mg2Si MgO该反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是 。第 七章 碳族元素 无机非金属材料第一课时 碳族元素【例题解析】1.解析 门捷列夫
10、指的类硅，依据其在周期表中的位置，应该是锗（Ge）。根据同一主族元素性质的递变规律，已不稳定，应更不稳定，但还原性会更强，所以A项正确。碳比锗活泼，焦炭在高温下可把中的Ge还原出来，B项也对。C、D两项均违反了同一主族元素性质从上到下的递变规律）答案CD 2. 解析 误选D的原因是对相对分子质量和摩尔质量的单位混淆不清。误选A的原因是单质与化合物的概念不清。同一种元素组成性质不同的几种单质，例如：、金刚石、石墨等都是碳元素的同素异形体答案BC n考题再现1. A 2. V【针对训练】1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.B 7.CD 8.C9.B 10.A 11.CD 12.C 13.D
11、14.A； C ；同素异形体；2mol 2mol 1.5mol极性键 非极性分子 O=C=O 分子晶体 4 4NA15. 酸性；不能；硅；原硅；木塞或胶；2NaOHSiO2Na2SiO3H2O；SiO24HFSiF42H2O16.4、1、1、2 3 ：1第二课时 硅 二氧化硅 无机非金属材料【考纲要求】1.掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法，能从数学立体几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 2.了解硅酸盐工业的含义和原理，掌握水泥和玻璃的工业制法，化学成分和化学反应原理。 3.了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途。 教与学方案 【自学反馈】一、硅及其化合
12、物1. 硅：（1）硅元素在自然界的存在形态 ；（2）晶体结构 、键角 、键能 ；（3）物理性质 ；（4）化学性质：常温下 、 、加热时 ；工业制法 ；高纯硅的制取 。2.二氧化硅：（1）在自然界的存在形式 ；（2）晶体结构 ；（3）物理性质 ；（4）化学性质 、 、 ；（5）用途 。3.硅酸：（1）组成 ；（2）特性 ；（3）制法 。4. 硅及其化合物的性质及转变关系如图5.硅酸盐：（1）Na2SiO3：俗称 、用途 。（2）硅酸盐工业：水泥：原料 ；化学组成 ； 加入石膏的作用 ； 具有水硬性的原因 。玻璃：原料 ； 反应原理 、 ； 化学成分 ； 特种玻璃的制备方法和用途 。陶瓷：原料 、
13、种类 。（3）硅酸盐组成的表示方法 二、无机非金属材料1. 分类：（1）传统： ； （2）新型： ；2.特性：（1） 、（2） 、 （3） 、（4） ； 3.高温结构陶瓷：（1）优点 、 （2）种类：氧化铝陶瓷 、氮化硅陶瓷 ；4光导纤维：（1）成分 、（2）特点 、（3）用途 。.【例题解析】例1 药爆炸的瞬间，可以产生400000atm的超高压和5000的超高温，完全能达到石墨转化成金刚石的条件，你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是 （ ）A形成高压条件 B吸热降低温度C防止碳粉燃烧 D溶解爆炸产生的气体解题思路: 。易错点: 。例2 原硅酸的分子结构为，它在水溶液中不稳定，通常在分子间脱
14、水缩聚成网状大分子，这样的缩聚硅酸用通式表示，若n为1.5，则其缩聚物的化学式为。已知某缩聚硅酸中硅元素的质量分数为40.6%，该缩聚硅酸的化学式为_；其分子结构式为_；与NaOH溶液反应的化学方程式为_。解题思路: 。易错点: 。【考题再现】1. 氮化铝(AlN)耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3 + N2 + 3C2AlN +3CO 下列叙述正确的是 （ ） A在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B上述反应中每生成2molAlN，N2得到3mol电子C氮化铝中氮元素的化合价为-3价D
15、氮化铝晶体属于分子晶体思维方法: 。展望高考: 2矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物一水和二氧化碳同时作用的过程。例如钾长石（KalSi3O8）风化生成高岭土Al2Si2O5（OH）4，此反应的离子方程式为2KalSi3O8 +2H2CO3 +9H2O = 2K+ +2HCO3- +4H4SiO4 +Al2Si2O5（OH）4这个反应能够发生的原因是： 。思维方法: 。展望高考:【针对训练】A基础训练 1有一粗铝内含Fe和Si，取等质量样品两份，分别投入稀盐酸和稀强碱中，放出等物质的量的气体，则Fe和Si的关系为 （ ）A物质的量比为1：1 B物
16、质的量比为2：1C质量比为4：1 D质量比为2：12现有下列五个转化：Na2CO3Na2SiO3；CuSO4CuCl2；SiO2H2SiO3；CuOCu(OH)2；Ca3(PO4)2Ca(H2PO4)2，其中不可能通过一步反应实现的是（ ）A只有和 B只有和 C和 D和3某溶液中含有ClO-、SiO32-、AlO2-、S2-等四种离子，若向其中加入过量的盐酸溶液，微热并搅拌，再加入过量NaOH溶液，溶液中大量减少的阴离子( ) A ClO-、 B.SiO32-、 C.AlO2-、 D.S2-4下列说法正确的是（ ）A二氧化硅溶于水显微酸性 B从碳到铅，气态氢化物稳定性越来越弱C碳族元素不能形成
17、离子化合物 D硅跟氢氧化钠溶液反应中，硅作还原剂，水作氧化剂B.提高训练5. 新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼（B4C）、氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温重要主要条件下进行，在合成工艺中必须注意 （ ）A通入充足氧气 B.避免与氧气接触C.可在氮气氛中合成 D.通入少量氧气6. “911”事件给纽约带来了一场严重的环境灾难石棉污染，容易使石棉吸入者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物，某种石棉的化学式可表示为：Ca2MgxSiyO22（OH）2 ，x、y的值分别是 （ ）A8，3 B5，8 C3，8 D5，5C.能力训练7.常温下不能和单质硅反应的试剂是 ( )A. 氢
18、氟酸 B. 浓硝酸C. 氢氧化钾溶液 D. 氟气8镁橄榄石Mg2SiO4可以用下列哪一种氧化物形式表示 ( )A. MgOSiO2 B. 2MgOSiO2 C. MgO2SiO2 D. MgO3SiO2 9二氧化硅是酸性氧化物是因为 ( )A. 硅是非金属 B. 它是非金属氧化物C. 二氧化硅能跟氢氧化钠反应生成盐和水D. 它的对应水化物是弱酸，能溶于水10下列叙述中，错误的是 ( )A. 硅在地壳中的含量仅次于氧，居第二位B. 硅是构成矿物和岩石的主要元素C. 硅和锗相似，是良好的半导体材料 D. 硅的化学性质不活泼，常温下与氧气、酸、碱都不反应11下列化合物中，氧化钙的质量分数为48.3%
19、的是 ( )A. 3CaOSiO2 B. CaOSiO2 C. 2CaOSiO2 D. 3CaOAl2O312关于氮化硅陶瓷的性能，下列说法不正确的是 ( )A. 是一种超硬物质，本身具有润滑性且耐磨损 B. 抗腐蚀能力强，不与任何酸反应 C. 耐高温，不易传热 D. 高温时也能抗氧化，且能抗冷热冲击D.奥赛一瞥13A、B为两种单质，常温下均为固体。在元素周期表中，A、B两种元素同周期且原子半径AB。分别取三份完全相同的质量均为1.520g的A、B混合物粉末进行如下实验。向第一份试样中加入过量的盐酸，充分反应后放出0.896L气体（标准状况，下同），还余下0.560g残渣。向第二份试样中加入过
20、量的10%的NaOH溶液，充分反应后放出0.896L气体，还余下0.960g残渣。将第三份试样隔绝空气加强热后，生成一种固体。冷却后，在隔绝空气的条件下加入足量稀盐酸，该固体全部溶解，产生xL气体。（1）单质A是_。（2）混合物中B的质量分数为_。（3）写出实验中有关反应的化学方程式，并计算x的值。14A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种元素，它们能发生如下图所示的变化。且该元素的单质(用R表示)能与强碱溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。(1) 写出这五种物质的化学式：A 、B 、C 、D 、E 。(2) 写出下列反应的化学方程式：A D： A B： 第二课时 硅 二氧化硅 无机非金属
21、材料【例题解析】1.解析 炸药放入水槽内沉入水下固然可以形成一定压力，但比之于40000atm便显得微不足道；吸热降温又不利于金刚石的合成；溶解爆炸气体则明显不合理 答案 C2.解析及答案 依据通式和含硅40.6%，列出下述算式求n值，解，故化学式为，分子结构式为：，它是二元酸，与NaOH反应生成盐：考题再现1. C2.碳酸的酸性比原硅酸强，由较强的酸可以制较弱的酸【针对训练】 1.BC 2.B 3.AD 4.BD 5.BC 6.B 7.B 8.B 9.C 10.D 11.B 12.B 13由题意可知，中0.56g单质与NaOH反应产生的为，只能是Si而不是Al，恰好产生；中，0.96g单质产生，则应为Mg，因为，符合，故A为Mg，B为Si。（2）Si的质量分数为（3） 0.04mol 0.02mol0.02mol 0.02mol故x=0.448。（1）Mg （2）Si的质量分数为36.8%（3），x=0.448l。14. (1) SiO2；CaSiO3；Na2SiO3；Si；H2SiO3(或H4SiO4)(2) 2CSiO22COSi； SiO2CaCO3(固)CaSiO3CO2 永久免费组卷搜题网