资源简介

2025届高考化学一轮复习 讲义
第四单元 非金属及其化合物
第1节 碳、硅及其化合物
【高考考情分析】
本讲知识在高考中很少以独立的一个题目考查，往往融合其他知识一起考查，而本讲知识的特点是繁杂，涉及的化学反应多，物质间的转化关系多样。在复习中可依C、Si、Cl、S、N等高考考查的非金属元素为中心，逐步建立完整的知识网络。本讲复习时有以下几点需要注意：一是以新材料、新技术为背景考查C、Si及其重要化合物的性质及应用，二是以推断题考查C、Si及其化合物之间的转化关系，三是以硅、硅酸的制备为载体，考查实验探究能力。要特别注意Si、SiO2在现代科技中的应用经常以选择题形式出现，随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，对碳、硅及其化合物性质和应用的考查有逐渐增多的趋势，已成为高考考查的热点。
2025年高考将会怎么考？
应用型：结合STSE，以能源、温室效应等为背景，考查碳、硅及其重要化合物的结构、性质及用途，无机非金属材料的应用。
综合性：1.结合化学反应原理，考查碳酸、草酸与碱的滴定图像与盐类水解的应用；
2.结合无机化工工艺流程，考查硅及其化合物的制备或硅酸盐的性质；
3.结合物质结构与性质，在物质结构与性质中考查金刚石、石墨以及二氧化碳、硅以及二氧化硅、硅酸盐的空间结构，晶体的密度等知识点的考查。
以及2025年高考会结合二氧化碳的资源化利用，以及“碳达峰与碳中和”，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的晶体结构、性质及应用。
【基础知识复习】
一、碳及其重要化合物
1.碳单质
种类 主要有金刚石、石墨、C60、富勒烯等
结构 金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边层状结构
物理性质 金刚石：熔点高，硬度大、不导电；石墨：熔点高，质软、有滑腻感，能导电
化学性质 与O2反应 O2充足时： O2不足时：
与氧化物反应 CuO： SiO2： H2O：
与强氧化性酸反应 浓硫酸：
用途 金刚石：用作切削刀具、装饰品等；作电极、高温润滑剂、铅笔芯等
2.一氧化碳和二氧化碳
物质 CO CO2
物理性质 无色气体、有毒、难溶于水 无色无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰
化学性质 还原性： 酸性氧化物的通性：CO2+H2OH2CO3； CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氧化性： ；
【基础知识复习】
二、硅及其重要化合物
1.硅
(1)物理性质：晶体硅呈灰黑色、有金属光泽，导电性介于导体与绝缘体之间，熔、沸点高
(2)化学性质：
与氢氟酸反应：。
与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===。
与O2反应：。
(3)硅的制备
石英砂粗硅SiCl4高纯硅
反应①：。
反应②：。
反应③：。
(4)硅的用途：半导体材料，太阳能电池、计算机芯片等。
2.二氧化硅
二氧化硅
存在 二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、玛瑙中
晶体类型 原子晶体
结构 空间立体网状结构，不存在单个分子
物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水
化学性质 ①与水反应　 不反应
②与酸反应　 只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
③与碱反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)
④与盐反应 如与Na2CO3反应：
⑤与碱性氧化物反应 如与CaO反应：
用途 光导纤维、光学仪器、电子部件
3.硅酸及硅酸盐
(1)硅酸的性质与用途
(2)硅酸盐
①定义：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，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，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。
③硅酸钠(Na2SiO3)
白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与 CO2 水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
【典型例题复习】
1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“ ”)。
(1)碳单质的化学性质主要表现为还原性,能被氧化剂氧化为+2价或+4价的化合物 (　 　)
(2)硅的性质很稳定,在常温下不与任何物质反应 (　 　)
(3)C60、金刚石、石墨互为同位素 (　 　)
(4)SiO2与水反应生成H2SiO3 (　 　)
(5)SiO2既能与NaOH(aq)反应又能与HF(aq)反应,故SiO2为两性氧化物 (　 　)
(6)2C+SiO2Si+2CO↑,说明C的还原性比Si强 (　 　)
(7)1 mol SiO2中含有4NA个Si—O键 (　 　)
(8)根据反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,可知SiO2对应水化物的酸
性比H2CO3强 (　 　)
(9)含有1 mol C原子的石墨中含有3NA个C—C键 (　 　)
(10)硅酸难溶于水,故为非电解质 (　 　)
(11)水玻璃俗称泡花碱,是一种纯净物 (　 　)
(12)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀,通入过量
CO2,白色沉淀消失 (　 　)
答案： √ √
2.将下列物质和其物理性质或用途用短线连接起来。
答案：①—c；②—a；③—e；④—b；⑤—d；⑥—g；⑦—f。
3.(1)下列物质能与单质硅起化学反应的是　　　 。
①浓HNO3　②水　③浓H2SO4　④氢氟酸
⑤NaOH溶液　⑥氟气　⑦氯气
(2)下列事实能说明非金属性:C>Si的是　　　 。
①硬度:金刚石>晶体硅　②熔、沸点:SiO2>CO2　③酸性:H2CO3>H2SiO3　
④稳定性:CH4>SiH4　⑤CO2通入Na2SiO3溶液中产生白色沉淀　
⑥高温下,SiO2与Na2CO3反应　⑦相同条件下,碱性:Na2SiO3(aq)>Na2CO3(aq)
答案：④⑤⑥⑦；③④⑤⑦
【基本方法与技能复习】
【基础知识复习】
三、无机非金属材料
1.材料的分类
2.传统无机非金属材料
①三种硅酸盐工业生产的比较
水泥 玻璃 陶瓷
生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石和石英 黏土
主要成分 3CaO·SiO2，2CaO·SiO2， 3CaO·Al2O3 Na2SiO3，CaSiO3，SiO2 硅酸盐
生产条件 高温
玻璃生产中的重要反应：
；
。
②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也广泛应用于生活中。
(3)新型无机非金属材料
①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化
学侵蚀性和电绝缘性等。
②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。
③压电陶瓷：具有压电效应。
【典型例题复习】
1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“ ”)。
(1)玻璃是一种晶体,有较高的熔点 (　 　)
(2)普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品 (　 　)
(3)反应①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓,反应②Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑,两反应是相互矛盾的,不可能都发生 (　 　)
(4)硅胶多孔,吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂和抗氧化剂 ( 　)
(5)生产玻璃和水泥的共同原料是石灰石 (　 　)
答案： √
2.(2020·康定教学质量检查)“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是(　　)
A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
答案： C
3.下列叙述正确的是( )
A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸强
B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同
D.玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳
答案：D(共28张PPT)
2025届高考化学一轮复习
第四单元 非金属及其化合物
第一节 碳、硅及其化合物
高考考情分析
本讲知识在高考中很少以独立的一个题目考查，往往融合其他知识一起考查，而本讲知识的特点是繁杂，涉及的化学反应多，物质间的转化关系多样。在复习中可依C、Si、Cl、S、N等高考考查的非金属元素为中心，逐步建立完整的知识网络。本讲复习时有以下几点需要注意：一是以新材料、新技术为背景考查C、Si及其重要化合物的性质及应用，二是以推断题考查C、Si及其化合物之间的转化关系，三是以硅、硅酸的制备为载体，考查实验探究能力。要特别注意Si、SiO2在现代科技中的应用经常以选择题形式出现，随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，对碳、硅及其化合物性质和应用的考查有逐渐增多的趋势，已成为高考考查的热点。
高考考情分析
2025年高考将会怎么考？
应用型：结合STSE，以能源、温室效应等为背景，考查碳、硅及其重要化合物的结构、性质及用途，无机非金属材料的应用。
综合性：1.结合化学反应原理，考查碳酸、草酸与碱的滴定图像与盐类水解的应用；
2.结合无机化工工艺流程，考查硅及其化合物的制备或硅酸盐的性质；
3.结合物质结构与性质，在物质结构与性质中考查金刚石、石墨以及二氧化碳、硅以及二氧化硅、硅酸盐的空间结构，晶体的密度等知识点的考查。
以及2025年高考会结合二氧化碳的资源化利用，以及“碳达峰与碳中和”，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的晶体结构、性质及应用。
PART 01
碳及其重要化合物
基础知识复习
1.碳及其重要化合物
(1)碳单质
基础知识复习
(2)一氧化碳和二氧化碳
PART 02
硅及其重要化合物
基础知识复习
2.硅及其重要化合物
(1)硅
①物理性质：晶体硅呈灰黑色、有金属光泽，导电性介于导体与绝缘体之间，熔、沸点高
②化学性质：
基础知识复习
③硅的制备
④硅的用途
半导体材料，太阳能电池、计算机芯片等。
基础知识复习
(2)二氧化硅
基础知识复习
续表
基础知识复习
(3)硅酸及硅酸盐
基础知识复习
②硅酸盐
定义：由______________元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常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_______________________。
K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
Na2O·SiO2
硅、氧和金属
硅酸钠(Na2SiO3)
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____性。
与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为___________________
__________________；与 CO2 水溶液反应的化学方程式为______________
______________________。
用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
水玻璃
碱
Na2SiO3＋2HCl===
Na2SiO3＋CO2＋
2NaCl＋H2SiO3↓
H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
基本方法与技能复习
基本方法与技能复习
PART 03
无机非金属材料
基础知识复习
3.无机非金属材料
(1)材料的分类
基础知识复习
(2)传统无机非金属材料
基础知识复习
(3)新型无机非金属材料
典型例题复习
【典例1】 (2020重庆一中月考)下列说法中不正确的是(　　)
A.石墨可导电,在一定条件下可与SiO2反应
B.二氧化硅是硅酸的酸酐,但不能用二氧化硅和水直接反应来制取硅酸
C.硅的化学性质不活泼,但在常温下也可和某些物质反应
D.碳、硅的氧化物均能与NaOH溶液反应
答案 D　
解析 A、B项正确;硅常温下能与氢氟酸反应,C项正确;CO不溶于水,不能和H2O反应生成相应的酸,也不能与NaOH溶液反应,D项错误。
典型例题复习
【典例2】下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是(　　)
A.过多CO2排放会导致“温室效应”,应提倡“低碳生活”
B.一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合
C.金刚石和石墨都是碳单质,但原子排列方式不同,物理性质也不同
D.锅炉中水垢的主要成分为CaCO3和MgCO3
典型例题复习
答案 D　
解析 过多CO2排放会导致“温室效应”,应提倡“低碳生活”,保护我们赖以生存的环境,故A正确;一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合,故B正确;金刚石和石墨都是碳单质,但原子排列方式不同,物理性质也不同,故C正确;氢氧化镁比碳酸镁更难溶,锅炉中水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2,故D错误。
典型例题复习
【典例3】下列说法正确的是(　　)
A.常温下,单质硅的性质稳定,与强酸、强碱都很难发生反应
B.高纯硅可用于制造太阳能电池,高纯二氧化硅可用于制造光导纤维
C.SiC和C60两种化合物均属于新型无机非金属材料
D.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯硅
答案 B　
解析 常温下,单质硅能与NaOH溶液发生反应,A项错误,B项正确;C60是碳元素形成的一种单质,不是化合物,C项错误;二氧化硅和焦炭在高温下反应制得的硅中会含有少量C、SiC等杂质,应为粗硅,D项错误。
典型例题复习
【典例4】陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　)
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
典型例题复习
答案 A　
解析 氧化铁为红棕色,因此瓷器的青色不是来自氧化铁,A项错误;陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料,经高温烧结而成的,其化学性质稳定,不与酸、碱和氧气等反应,B、C、D三项正确。
典型例题复习
【典例5】有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,下列说法正确的是(　　)
A.晶体硅具有半导体性质,可用于生产光导纤维
B.玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应,故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰
C.陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料
D.硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O·2FeO·3SiO2
典型例题复习
答案 D　
解析 晶体硅具有半导体性质,可用于生产电脑芯片,二氧化硅可用于制造光导纤维,A不正确;玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应,但不能用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰,B不正确;陶瓷、水泥属于硅酸盐材料,石英玻璃的主要成分是二氧化硅,C不正确;硅酸盐Na2Fe2Si3O9可用氧化物的形式表示为Na2O·2FeO·3SiO2,D正确。
谢谢观看

展开更多......

收起↑