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(共37张PPT)
2026届高考一轮复习
第四单元 非金属及其化合物
第4节 碳、硅及无机非金属材
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。
高频考点与题型分布
选择题：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。
非选择题：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；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。
基础知识梳理
01
基础知识梳理
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
基础知识梳理
基础知识梳理
2.一氧化碳和二氧化碳
基础知识梳理
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：
基础知识梳理
基础知识梳理
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
基础知识梳理
基础知识梳理
3.硅酸及硅酸盐
(1)硅酸的性质与用途
基础知识梳理
(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。
基础知识梳理
基础知识梳理
基础知识梳理
三、无机非金属材料
1.材料的分类
基础知识梳理
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
基础知识梳理
五、环境保护与绿色化学
1.常见的环境问题及对应的污染物
环境问题 污染物
酸雨 SO2及NOx
光化学烟雾 NOx及碳氢化合物
臭氧层空洞 氟氯烃及NOx
水体富营养化 含氮、磷的化合物
废旧电池污染 废旧电池中的汞、镉、铅等重金属离子
温室效应 主要是CO2,但CO2不是大气污染物
白色污染 塑料等有机物
基础知识梳理
基础知识梳理
(3)新型无机非金属材料
类别 主要特性 典型示例 主要用途
半导体材料 通信容量大、抗干扰性能好 芯片、光导纤维、硅太阳能电池 计算机、家用电器、光伏电站、通信设备等
电学材料 高强度、优良的电学性能 富勒烯、碳纳米管、石墨烯 复合材料、电池、传感器、光电器件、超级电容器等
新 型 陶 瓷 高温结 构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐腐蚀 碳化硅、氮化硅陶瓷 用于火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料等
基础知识梳理
类别 主要特性 典型示例 主要用途
新 型 陶 瓷 超导 陶瓷 具有超导性 Y－Ba－Cu－O系超导陶瓷 用于电力、交通、医疗等领域
透明 陶瓷 具有光学特性、耐高温、绝缘性好 氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷 用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等
压电 陶瓷 能实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐和锆酸盐等 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等
生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨、人造关节等
重难点解析
02
重难点解析
无机非金属材料的性质与用途
玻璃、陶瓷中含SiO2,可与NaOH发生反应,所以在使用时要注意以下几点:
(1)玻璃仪器的使用:在常温下,SiO2与NaOH溶液反应较慢,可用玻璃仪器盛装NaOH溶液等碱性物质,但瓶塞要用橡胶塞
(2)石英坩埚、瓷坩埚(都属于陶瓷类产品)的使用:坩埚加热时通常温度很高,高温下SiO2易与碱反应,所以加热碱性(如NaOH和Na2CO3)固体时,通常不用瓷坩埚或石英坩埚,而是用铁坩埚或石墨坩埚
重难点解析
技巧归纳
03
技巧归纳
硅酸盐改写成氧化物形式的方法
①氧化物的书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水;
②氧化物前计量数的配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数,且不同氧化物间用“·”隔开;
③当计量数配置出现分数时应化为整数,如钠卞石(NaAlSi3O8)不能写成12Na2O·12Al2O3·3SiO2,应写成Na2O·Al2O3·6SiO2
重点题型突破
04
重难题型突破
1．[2024年江西高考真题]景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是( )
A.青蓝色是由于生成了单质钴
B.表面的釉属于有机高分子膜
C.主要成分为铝硅酸盐
D.铁元素的存在形式只有Fe2O3
重难题型突破
答案：C
解析：A.青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成，与单质钴无直接关系，A错误；
B.釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质，通常由无机物质组成，如硅酸盐、氧化物等，B错误；
C.青花瓷是一种釉面瓷，其材质属于无机非金属材料，主要成分为铝硅酸盐，C正确；
D.青花瓷呈现青蓝色，不能确定铁元素的具体存在形式，Fe2O3呈红色，D错误；
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
（3）下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.石墨能导电，可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
重难题型突破
答案：C
解析：A项，石墨可作润滑剂是因为石墨为层状结构，其层间容易发生相对滑动，与导电性无关，错误；B项，硅可用作半导体材料是因为其具有导电性，但导电率不及金属，错误；D项，铅、氧化铅具有导电性，故可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，错误。
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