資源簡介

2025屆高考化學一輪復習 講義
第四單元 非金屬及其化合物
第1節 碳、硅及其化合物
【高考考情分析】
本講知識在高考中很少以獨立的一個題目考查，往往融合其他知識一起考查，而本講知識的特點是繁雜，涉及的化學反應多，物質間的轉化關系多樣。在復習中可依C、Si、Cl、S、N等高考考查的非金屬元素為中心，逐步建立完整的知識網絡。本講復習時有以下幾點需要注意：一是以新材料、新技術為背景考查C、Si及其重要化合物的性質及應用，二是以推斷題考查C、Si及其化合物之間的轉化關系，三是以硅、硅酸的制備為載體，考查實驗探究能力。要特別注意Si、SiO2在現代科技中的應用經常以選擇題形式出現，隨著新能源、新材料、新工藝的發展應用，對碳、硅及其化合物性質和應用的考查有逐漸增多的趨勢，已成為高考考查的熱點。
2025年高考將會怎么考？
應用型：結合STSE，以能源、溫室效應等為背景，考查碳、硅及其重要化合物的結構、性質及用途，無機非金屬材料的應用。
綜合性：1.結合化學反應原理，考查碳酸、草酸與堿的滴定圖像與鹽類水解的應用；
2.結合無機化工工藝流程，考查硅及其化合物的制備或硅酸鹽的性質；
3.結合物質結構與性質，在物質結構與性質中考查金剛石、石墨以及二氧化碳、硅以及二氧化硅、硅酸鹽的空間結構，晶體的密度等知識點的考查。
以及2025年高考會結合二氧化碳的資源化利用，以及“碳達峰與碳中和”，以新材料、新工藝為載體，考查碳、硅及其化合物的晶體結構、性質及應用。
【基礎知識復習】
一、碳及其重要化合物
1.碳單質
種類 主要有金剛石、石墨、C60、富勒烯等
結構 金剛石：正四面體空間網狀結構；石墨：平面正六邊層狀結構
物理性質 金剛石：熔點高，硬度大、不導電；石墨：熔點高，質軟、有滑膩感，能導電
化學性質 與O2反應 O2充足時： O2不足時：
與氧化物反應 CuO： SiO2： H2O：
與強氧化性酸反應 濃硫酸：
用途 金剛石：用作切削刀具、裝飾品等；作電極、高溫潤滑劑、鉛筆芯等
2.一氧化碳和二氧化碳
物質 CO CO2
物理性質 無色氣體、有毒、難溶于水 無色無味的氣體，能溶于水，固態CO2俗稱干冰
化學性質 還原性： 酸性氧化物的通性：CO2+H2OH2CO3； CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氧化性： ；
【基礎知識復習】
二、硅及其重要化合物
1.硅
(1)物理性質：晶體硅呈灰黑色、有金屬光澤，導電性介于導體與絕緣體之間，熔、沸點高
(2)化學性質：
與氫氟酸反應：。
與NaOH溶液反應：Si＋2NaOH＋H2O===。
與O2反應：。
(3)硅的制備
石英砂粗硅SiCl4高純硅
反應①：。
反應②：。
反應③：。
(4)硅的用途：半導體材料，太陽能電池、計算機芯片等。
2.二氧化硅
二氧化硅
存在 二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、瑪瑙中
晶體類型 原子晶體
結構 空間立體網狀結構，不存在單個分子
物理性質 硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水
化學性質 ①與水反應　 不反應
②與酸反應　 只與氫氟酸反應：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
③與堿反應 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)
④與鹽反應 如與Na2CO3反應：
⑤與堿性氧化物反應 如與CaO反應：
用途 光導纖維、光學儀器、電子部件
3.硅酸及硅酸鹽
(1)硅酸的性質與用途
(2)硅酸鹽
①定義：由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構成地殼巖石的主要成分。
②表示方法：硅酸鹽礦物的成分復雜，常用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成Na2O·SiO2，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。
③硅酸鈉(Na2SiO3)
白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。
與較強的酸反應，如與鹽酸反應的化學方程式為Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；與 CO2 水溶液反應的化學方程式為Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。
用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。
【典型例題復習】
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“ ”)。
(1)碳單質的化學性質主要表現為還原性,能被氧化劑氧化為+2價或+4價的化合物 (　 　)
(2)硅的性質很穩定,在常溫下不與任何物質反應 (　 　)
(3)C60、金剛石、石墨互為同位素 (　 　)
(4)SiO2與水反應生成H2SiO3 (　 　)
(5)SiO2既能與NaOH(aq)反應又能與HF(aq)反應,故SiO2為兩性氧化物 (　 　)
(6)2C+SiO2Si+2CO↑,說明C的還原性比Si強 (　 　)
(7)1 mol SiO2中含有4NA個Si—O鍵 (　 　)
(8)根據反應:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,可知SiO2對應水化物的酸
性比H2CO3強 (　 　)
(9)含有1 mol C原子的石墨中含有3NA個C—C鍵 (　 　)
(10)硅酸難溶于水,故為非電解質 (　 　)
(11)水玻璃俗稱泡花堿,是一種純凈物 (　 　)
(12)向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2出現白色沉淀,通入過量
CO2,白色沉淀消失 (　 　)
答案： √ √
2.將下列物質和其物理性質或用途用短線連接起來。
答案：①—c；②—a；③—e；④—b；⑤—d；⑥—g；⑦—f。
3.(1)下列物質能與單質硅起化學反應的是　　　 。
①濃HNO3　②水　③濃H2SO4　④氫氟酸
⑤NaOH溶液　⑥氟氣　⑦氯氣
(2)下列事實能說明非金屬性:C>Si的是　　　 。
①硬度:金剛石>晶體硅　②熔、沸點:SiO2>CO2　③酸性:H2CO3>H2SiO3　
④穩定性:CH4>SiH4　⑤CO2通入Na2SiO3溶液中產生白色沉淀　
⑥高溫下,SiO2與Na2CO3反應　⑦相同條件下,堿性:Na2SiO3(aq)>Na2CO3(aq)
答案：④⑤⑥⑦；③④⑤⑦
【基本方法與技能復習】
【基礎知識復習】
三、無機非金屬材料
1.材料的分類
2.傳統無機非金屬材料
①三種硅酸鹽工業生產的比較
水泥 玻璃 陶瓷
生產原料 石灰石、黏土 純堿、石灰石和石英 黏土
主要成分 3CaO·SiO2，2CaO·SiO2， 3CaO·Al2O3 Na2SiO3，CaSiO3，SiO2 硅酸鹽
生產條件 高溫
玻璃生產中的重要反應：
；
。
②主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是重要建筑材料，也廣泛應用于生活中。
(3)新型無機非金屬材料
①高溫結構陶瓷：如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性、較強的抗化
學侵蝕性和電絕緣性等。
②生物陶瓷：對機體無排異反應，不會引起代謝作用異常。
③壓電陶瓷：具有壓電效應。
【典型例題復習】
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“ ”)。
(1)玻璃是一種晶體,有較高的熔點 (　 　)
(2)普通玻璃、石英玻璃、水泥、瑪瑙都屬于硅酸鹽產品 (　 　)
(3)反應①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓,反應②Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑,兩反應是相互矛盾的,不可能都發生 (　 　)
(4)硅膠多孔,吸水能力強,常用作袋裝食品的干燥劑和抗氧化劑 ( 　)
(5)生產玻璃和水泥的共同原料是石灰石 (　 　)
答案： √
2.(2020·康定教學質量檢查)“九秋風露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽越窯秘色青瓷的詩句，描繪我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關說法中正確的是(　　)
A.玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品
B.制水泥的原料為純堿、石灰石和石英
C.硅酸鹽制品的性質穩定、熔點較高
D.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽
答案： C
3.下列敘述正確的是( )
A.高溫下二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，說明硅酸(H2SiO3)的酸性比碳酸強
B.陶瓷、玻璃、水泥容器都能貯存氫氟酸
C.石灰抹墻、水泥砌墻的硬化過程原理相同
D.玻璃窯中出來的氣體的主要成分是二氧化碳
答案：D(共28張PPT)
2025屆高考化學一輪復習
第四單元 非金屬及其化合物
第一節 碳、硅及其化合物
高考考情分析
本講知識在高考中很少以獨立的一個題目考查，往往融合其他知識一起考查，而本講知識的特點是繁雜，涉及的化學反應多，物質間的轉化關系多樣。在復習中可依C、Si、Cl、S、N等高考考查的非金屬元素為中心，逐步建立完整的知識網絡。本講復習時有以下幾點需要注意：一是以新材料、新技術為背景考查C、Si及其重要化合物的性質及應用，二是以推斷題考查C、Si及其化合物之間的轉化關系，三是以硅、硅酸的制備為載體，考查實驗探究能力。要特別注意Si、SiO2在現代科技中的應用經常以選擇題形式出現，隨著新能源、新材料、新工藝的發展應用，對碳、硅及其化合物性質和應用的考查有逐漸增多的趨勢，已成為高考考查的熱點。
高考考情分析
2025年高考將會怎么考？
應用型：結合STSE，以能源、溫室效應等為背景，考查碳、硅及其重要化合物的結構、性質及用途，無機非金屬材料的應用。
綜合性：1.結合化學反應原理，考查碳酸、草酸與堿的滴定圖像與鹽類水解的應用；
2.結合無機化工工藝流程，考查硅及其化合物的制備或硅酸鹽的性質；
3.結合物質結構與性質，在物質結構與性質中考查金剛石、石墨以及二氧化碳、硅以及二氧化硅、硅酸鹽的空間結構，晶體的密度等知識點的考查。
以及2025年高考會結合二氧化碳的資源化利用，以及“碳達峰與碳中和”，以新材料、新工藝為載體，考查碳、硅及其化合物的晶體結構、性質及應用。
PART 01
碳及其重要化合物
基礎知識復習
1.碳及其重要化合物
(1)碳單質
基礎知識復習
(2)一氧化碳和二氧化碳
PART 02
硅及其重要化合物
基礎知識復習
2.硅及其重要化合物
(1)硅
①物理性質：晶體硅呈灰黑色、有金屬光澤，導電性介于導體與絕緣體之間，熔、沸點高
②化學性質：
基礎知識復習
③硅的制備
④硅的用途
半導體材料，太陽能電池、計算機芯片等。
基礎知識復習
(2)二氧化硅
基礎知識復習
續表
基礎知識復習
(3)硅酸及硅酸鹽
基礎知識復習
②硅酸鹽
定義：由______________元素組成的化合物的總稱，是構成地殼巖石的主要成分。
表示方法：硅酸鹽礦物的成分復雜，常用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成___________，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成_______________________。
K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
Na2O·SiO2
硅、氧和金屬
硅酸鈉(Na2SiO3)
白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱_______，有黏性，
水溶液顯____性。
與較強的酸反應，如與鹽酸反應的化學方程式為___________________
__________________；與 CO2 水溶液反應的化學方程式為______________
______________________。
用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。
水玻璃
堿
Na2SiO3＋2HCl===
Na2SiO3＋CO2＋
2NaCl＋H2SiO3↓
H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
基本方法與技能復習
基本方法與技能復習
PART 03
無機非金屬材料
基礎知識復習
3.無機非金屬材料
(1)材料的分類
基礎知識復習
(2)傳統無機非金屬材料
基礎知識復習
(3)新型無機非金屬材料
典型例題復習
【典例1】 (2020重慶一中月考)下列說法中不正確的是(　　)
A.石墨可導電,在一定條件下可與SiO2反應
B.二氧化硅是硅酸的酸酐,但不能用二氧化硅和水直接反應來制取硅酸
C.硅的化學性質不活潑,但在常溫下也可和某些物質反應
D.碳、硅的氧化物均能與NaOH溶液反應
答案 D　
解析 A、B項正確;硅常溫下能與氫氟酸反應,C項正確;CO不溶于水,不能和H2O反應生成相應的酸,也不能與NaOH溶液反應,D項錯誤。
典型例題復習
【典例2】下列關于碳和碳的化合物的說法不正確的是(　　)
A.過多CO2排放會導致“溫室效應”,應提倡“低碳生活”
B.一氧化碳易與血液中的血紅蛋白結合
C.金剛石和石墨都是碳單質,但原子排列方式不同,物理性質也不同
D.鍋爐中水垢的主要成分為CaCO3和MgCO3
典型例題復習
答案 D　
解析 過多CO2排放會導致“溫室效應”,應提倡“低碳生活”,保護我們賴以生存的環境,故A正確;一氧化碳易與血液中的血紅蛋白結合,故B正確;金剛石和石墨都是碳單質,但原子排列方式不同,物理性質也不同,故C正確;氫氧化鎂比碳酸鎂更難溶,鍋爐中水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2,故D錯誤。
典型例題復習
【典例3】下列說法正確的是(　　)
A.常溫下,單質硅的性質穩定,與強酸、強堿都很難發生反應
B.高純硅可用于制造太陽能電池,高純二氧化硅可用于制造光導纖維
C.SiC和C60兩種化合物均屬于新型無機非金屬材料
D.工業上用二氧化硅在高溫下與焦炭反應制得高純硅
答案 B　
解析 常溫下,單質硅能與NaOH溶液發生反應,A項錯誤,B項正確;C60是碳元素形成的一種單質,不是化合物,C項錯誤;二氧化硅和焦炭在高溫下反應制得的硅中會含有少量C、SiC等雜質,應為粗硅,D項錯誤。
典型例題復習
【典例4】陶瓷是火與土的結晶,是中華文明的象征之一,其形成、性質與化學有著密切的關系。下列說法錯誤的是(　　)
A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,來自氧化鐵
B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品,由黏土經高溫燒結而成
C.陶瓷是應用較早的人造材料,主要化學成分是硅酸鹽
D.陶瓷化學性質穩定,具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優點
典型例題復習
答案 A　
解析 氧化鐵為紅棕色,因此瓷器的青色不是來自氧化鐵,A項錯誤;陶瓷是以黏土(主要成分為含水的鋁硅酸鹽)為主要原料,經高溫燒結而成的,其化學性質穩定,不與酸、堿和氧氣等反應,B、C、D三項正確。
典型例題復習
【典例5】有些科學家提出硅是“21世紀的能源”,下列說法正確的是(　　)
A.晶體硅具有半導體性質,可用于生產光導纖維
B.玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應,故常用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾
C.陶瓷、水泥、石英玻璃都屬于硅酸鹽材料
D.硅酸鹽Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示為Na2O·2FeO·3SiO2
典型例題復習
答案 D　
解析 晶體硅具有半導體性質,可用于生產電腦芯片,二氧化硅可用于制造光導纖維,A不正確;玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應,但不能用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾,B不正確;陶瓷、水泥屬于硅酸鹽材料,石英玻璃的主要成分是二氧化硅,C不正確;硅酸鹽Na2Fe2Si3O9可用氧化物的形式表示為Na2O·2FeO·3SiO2,D正確。
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