資源簡介

(共37張PPT)
2026屆高考一輪復習
第四單元 非金屬及其化合物
第4節(jié) 碳、硅及無機非金屬材
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(zhì)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(wǎng)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(zhì)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(xiàn)代科技中的應用經(jīng)常以選擇題形式出現(xiàn)，隨著新能源、新材料、新工藝的發(fā)展應用，對碳、硅及其化合物性質(zhì)和應用的考查有逐漸增多的趨勢，已成為高考考查的熱點。
高頻考點與題型分布
選擇題：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(zhì)及用途，無機非金屬材料的應用。
非選擇題：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；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(zhì)。
基礎知識梳理
01
基礎知識梳理
一、碳及其重要化合物
1.碳單質(zhì)
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(wǎng)狀結構；石墨：平面正六邊層狀結構
物理性質(zhì) 金剛石：熔點高，硬度大、不導電；石墨：熔點高，質(zhì)軟、有滑膩感，能導電
基礎知識梳理
基礎知識梳理
2.一氧化碳和二氧化碳
基礎知識梳理
二、硅及其重要化合物
1.硅
(1)物理性質(zhì)：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(zhì)：
基礎知識梳理
基礎知識梳理
2.二氧化硅
二氧化硅
存在 二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、瑪瑙中
晶體類型 原子晶體
結構 空間立體網(wǎng)狀結構，不存在單個分子
物理性質(zhì) 硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水
基礎知識梳理
基礎知識梳理
3.硅酸及硅酸鹽
(1)硅酸的性質(zhì)與用途
基礎知識梳理
(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。
基礎知識梳理
基礎知識梳理
基礎知識梳理
三、無機非金屬材料
1.材料的分類
基礎知識梳理
2.傳統(tǒng)無機非金屬材料
①三種硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)的比較
水泥 玻璃 陶瓷
生產(chǎn)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(chǎn)條件 高溫
基礎知識梳理
五、環(huán)境保護與綠色化學
1.常見的環(huán)境問題及對應的污染物
環(huán)境問題 污染物
酸雨 SO2及NOx
光化學煙霧 NOx及碳氫化合物
臭氧層空洞 氟氯烴及NOx
水體富營養(yǎng)化 含氮、磷的化合物
廢舊電池污染 廢舊電池中的汞、鎘、鉛等重金屬離子
溫室效應 主要是CO2,但CO2不是大氣污染物
白色污染 塑料等有機物
基礎知識梳理
基礎知識梳理
(3)新型無機非金屬材料
類別 主要特性 典型示例 主要用途
半導體材料 通信容量大、抗干擾性能好 芯片、光導纖維、硅太陽能電池 計算機、家用電器、光伏電站、通信設備等
電學材料 高強度、優(yōu)良的電學性能 富勒烯、碳納米管、石墨烯 復合材料、電池、傳感器、光電器件、超級電容器等
新 型 陶 瓷 高溫結 構陶瓷 耐高溫、抗氧化、耐腐蝕 碳化硅、氮化硅陶瓷 用于火箭發(fā)動機、汽車發(fā)動機、高溫電極材料等
基礎知識梳理
類別 主要特性 典型示例 主要用途
新 型 陶 瓷 超導 陶瓷 具有超導性 Y－Ba－Cu－O系超導陶瓷 用于電力、交通、醫(yī)療等領域
透明 陶瓷 具有光學特性、耐高溫、絕緣性好 氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷 用于高壓鈉燈、激光器和高溫探測窗等
壓電 陶瓷 能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉化 鈦酸鹽和鋯酸鹽等 用于濾波器、揚聲器、超聲波探傷器和點火器等
生物 陶瓷 具有生物功能 氧化鋁陶瓷 人造骨、人造關節(jié)等
重難點解析
02
重難點解析
無機非金屬材料的性質(zhì)與用途
玻璃、陶瓷中含SiO2,可與NaOH發(fā)生反應,所以在使用時要注意以下幾點:
(1)玻璃儀器的使用:在常溫下,SiO2與NaOH溶液反應較慢,可用玻璃儀器盛裝NaOH溶液等堿性物質(zhì),但瓶塞要用橡膠塞
(2)石英坩堝、瓷坩堝(都屬于陶瓷類產(chǎn)品)的使用:坩堝加熱時通常溫度很高,高溫下SiO2易與堿反應,所以加熱堿性(如NaOH和Na2CO3)固體時,通常不用瓷坩堝或石英坩堝,而是用鐵坩堝或石墨坩堝
重難點解析
技巧歸納
03
技巧歸納
硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法
①氧化物的書寫順序:活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水;
②氧化物前計量數(shù)的配置原則:除氧元素外,其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置計量數(shù),且不同氧化物間用“·”隔開;
③當計量數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)時應化為整數(shù),如鈉卞石(NaAlSi3O8)不能寫成12Na2O·12Al2O3·3SiO2,應寫成Na2O·Al2O3·6SiO2
重點題型突破
04
重難題型突破
1．[2024年江西高考真題]景德鎮(zhèn)青花瓷素有“國瓷”的美譽。是以黏土為原料，用含鈷、鐵的顏料著色，上釉后一次性高溫燒制而成的青藍色彩瓷。下列關于青花瓷說法正確的是( )
A.青藍色是由于生成了單質(zhì)鈷
B.表面的釉屬于有機高分子膜
C.主要成分為鋁硅酸鹽
D.鐵元素的存在形式只有Fe2O3
重難題型突破
答案：C
解析：A.青花瓷上的藍色花紋是由于使用了含有氧化鈷的“青料”繪制而成，與單質(zhì)鈷無直接關系，A錯誤；
B.釉是一種覆蓋在陶瓷表面的物質(zhì)，通常由無機物質(zhì)組成，如硅酸鹽、氧化物等，B錯誤；
C.青花瓷是一種釉面瓷，其材質(zhì)屬于無機非金屬材料，主要成分為鋁硅酸鹽，C正確；
D.青花瓷呈現(xiàn)青藍色，不能確定鐵元素的具體存在形式，F(xiàn)e2O3呈紅色，D錯誤；
重難題型突破
重難題型突破
重難題型突破
重難題型突破
重難題型突破
重難題型突破
重難題型突破
（3）下列物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應關系的是( )
A.石墨能導電，可用作潤滑劑
B.單晶硅熔點高，可用作半導體材料
C.青銅比純銅熔點低、硬度大，古代用青銅鑄劍
D.含鉛化合物顏色豐富，可用作電極材料
重難題型突破
答案：C
解析：A項，石墨可作潤滑劑是因為石墨為層狀結構，其層間容易發(fā)生相對滑動，與導電性無關，錯誤；B項，硅可用作半導體材料是因為其具有導電性，但導電率不及金屬，錯誤；D項，鉛、氧化鉛具有導電性，故可用作電極材料，與含鉛化合物顏色豐富無關，錯誤。
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