【課標要求】
1.了解單質矽及其重要矽的化合物的主要性質及應用
2.能綜合應用矽及矽的化合物知識
【知識梳理】
1、本考點知識結構：
2、碳族元素：
①碳族元素的特徵：碳族元素原子最外層電子數為4，既不容易失去電子，又不容易得到電子，易形成共價鍵，難形成離子鍵。碳族元素形成的單質在同週期中硬度最大，熔沸點最高(如金剛石、晶體矽)。
②碳族元素的化合價：碳族元素的主要化合價有+2，+4，其中鉛+2價穩定，其餘元素+4價穩定。
③碳族元素的遞變規律：從上到下電子層數增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引能力減弱，失電子的能力增強，從上到下由非金屬遞變為金屬的變化非常典型。其中碳是非金屬，錫、鉛是金屬，矽、鍺是半導體材料。
④碳族元素在自然界裡的存在：自然界裡碳有游離態和化合態兩種；矽在地殼裡無游離態，主要以含氧化合物的形式存在。
⑤幾種同素異形體：碳：金剛石、石墨、c60、c70等；矽：晶體矽，無定形矽。
3、碳：
在常溫下碳很穩定，只在高溫下能發生反應，通常表現為還原性。
①燃燒反應
②與某些氧化物的反應：c＋co22co；c＋2cuoco2↑＋2cu；
c＋h2oco＋h2o（co、h2的混合氣體叫水煤氣）；
2c+sio2si+2co↑
③與氧化性酸反應：c＋2h2so4（濃）co2↑＋2so2↑＋2h2o；
c＋4hno3（濃）co2↑＋4no2↑＋2h2o
4、一氧化碳：
不溶於水，有毒(co和血紅蛋白結合，使血紅蛋白無法和o2結合，而使細胞缺氧引起中毒)，但由於co無色無味因此具有更大的危險性。
①可燃性
②還原性：co+cuoco2＋cu，co+h2o(g)co2+h2o
5、二氧化碳：
直線型（o＝c＝o）非極性分子，無色能溶於水，密度大於空氣，可傾倒，易液化。固態co2俗稱乾冰，能昇華，常用於人工降雨。實驗室制法：
caco3＋2hcl＝cacl2＋co2↑＋h2o。
①酸性氧化物一—酸酐
ca(oh)2＋co2＝caco3↓＋h2o(用於檢驗co2)
②氧化性：co2＋c2co；2mg＋co22mgo＋c
6、碳酸鹽：
①溶解性：ca(hco3)2>caco3；na2co3>nahco3。
②熱穩定性：na2co3>caco3；鹼金屬正鹽》鹼金屬酸式鹽: na2co3>nahco3。
③相互轉化：碳酸正鹽碳酸酸式鹽(除雜用)
7、矽：
①矽在地殼中只有化合態，沒有游離態。其含量在地殼中居第二，僅次於氧，是構成礦物和岩石的主要成分。
②晶體矽是灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體，是半導體，具有較高的硬度和熔點。
③矽的化學性質不活潑，常溫下，只能與氟氣、氫氟酸及強鹼溶液反應:si+2f2＝sif4、si+4hf＝sif4+2h2↑、si+2naoh+h2o＝na2sio3+2h2↑；在加熱條件下，能與氧氣、氯氣等少數非金屬單質化合：si＋o2sio2。
④製備：在電爐裡用碳還原二氧化矽先制得粗矽：sio2＋2csi＋2co↑，將制得的粗矽，再與c12反應後，蒸餾出sicl4，然後用h2還原sicl4可得到純矽。
有關的反應為：si十2c12sicl4、 sicl4+2h2si+4hcl。
⑤矽在高新技術中的應用：高純矽可作半導體材料，晶體矽還可做光電轉換材料及製作dna晶元為代表的生物工程晶元。
8、二氧化矽：
①sio2為原子晶體，是一種堅硬難熔的固體，硬度、熔點都很高。而co2通常狀況下是氣體，固體熔點很低。其差別在於晶體型別不同。co2是分子晶體，故熔點很低。
②二氧化矽的化學性質很穩定，不能跟酸(氫氟酸除外)發生反應。由於它是一種酸性氧化物，所以能跟鹼性氧化物或強鹼反應。
sio2+cao casio3、sio2+2naoh＝na2sio3+h2o(鹼溶液不能在使用磨口玻璃塞的試劑瓶中)。
③二氧化矽是一種特殊的酸性氧化物。
a．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化矽卻不能直接跟水化合，它的對應水化物(矽酸)只能用相應的可溶性矽酸鹽跟鹽酸作用制得：首先讓sio2和naoh（或na2co3）在熔化條件下反應生成相應的矽酸鈉：sio2＋2naohna2sio3＋h2o，sio2＋na2co3na2sio3＋co2，然後用酸與矽酸鈉作用制得矽酸：
na2sio3+2hcl ===h2sio3+2nacl。
b．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化矽卻能跟氫氟酸起反應：sio2+4hf＝sif4+2h2o(氫氟酸不能盛放在玻璃容器中)。
④光導纖維：從高純度的sio2或石英玻璃熔融體中，拉出的直徑約100μm的細絲，稱為石英玻璃纖維，這種纖維稱為光導纖維。光纖通訊是一種新技術，它將光訊號在光導纖維中進行全反射傳播，取代了電訊號在銅線中的傳播，達到兩地通訊的目的。
光纖通訊優點：資訊傳輸量大，每根光纜可同時通過10億路**；原料**廣；質量輕，每千公尺27克；不怕腐蝕，鋪設方便；抗電磁干擾，保密性好。
⑤石英、水晶及其壓電效應
石英的主要成分是sio2,可用來製造石英玻璃。石英晶體中有時含有其他元素的化合物,它們以溶解狀態存在於石英中,呈各種顏色。。純淨的sio2晶體叫做水晶,它是六方柱狀的透明晶體,是較貴重的寶石。
水晶或石英在受壓時能產生一定的電場,這種現象被稱為「壓電效應」。後來這種「壓電效應」被應用在電子工業及鐘錶工業和超聲技術上。。
9、矽酸和矽膠：
①矽酸：矽酸有多種形式，如h4sio4、h2sio3、h2si2o5等。一般用通式xsio2·yh2o表示，由於「h2sio3」分子式最簡單，習慣採用h2sio3作為矽酸的代表。
②矽酸酸性比碳酸還弱，由下列反應可證明：na2sio3+co2+h2o＝h2sio3↓+na2co3
③矽膠：剛製得的矽酸是單個小分子，能溶於水，在存放過程中，它會逐漸失水聚合，形成各種多矽酸，接著就形成不溶於水，但又暫不從水中沉澱出來的「矽溶膠」。如果向矽溶膠中加入電解質，則它會失水轉為「矽凝膠」。
把矽凝膠烘乾可得到「矽膠」。烘乾的矽膠是一種多孔性物質，具有良好的吸水性。而且吸水後還能烘乾重複使用，所以在實驗室中常把矽膠作為作為乾燥劑。
10、矽及其化合物的「反常」
①si的還原性大於c，但c卻能在高溫下還原出si：sio2＋2csi＋2co↑
②非金屬單質跟鹼液作用一般無h2放出，但si卻放出h2：
si+2naoh+h2o＝na2sio3+2h2↑
③非金屬單質一般不跟非氧化性酸作用，但si能與hf作用：si+4hf＝sif4+2h2↑
④非金屬單質大多為非導體，但si為半導體。
⑤sio2是h2sio3的酸酐，但它不溶於水，不能直接將它與水作用製備h2sio3。
⑥酸性氧化物一般不與酸作用，但sio2能跟hf作用：sio2+4hf＝sif4+2h2o
⑦無機酸一般易溶於水，但h2sio3難溶於水。
⑧因h2co3的酸性大於h2sio3，所以在na2sio3溶液中通人co2能發生下列反應：na2sio3+co2+
h2o＝h2sio3↓+na2co3，但在高溫下sio2+na2co3na2sio3+co2↑也能發生。
⑨na2sio3的水溶液稱水玻璃，但它與玻璃的成分大不相同，矽酸鈉水溶液(即水玻璃)稱泡花鹼，但它卻是鹽的溶液，並不是鹼溶液。
11、矽酸鹽：
①矽酸鹽是構成地殼岩石的主要成分，其結構複雜，組成可用氧化物的形式表示。例如：矽酸鈉na2sio3(na2o·sio2)；鎂橄欖石mg2sio4(2mgo·sio2)；高嶺石al2(si2o5)(oh)4(a12o3·2sio2·2h2o)
②雲母、滑石、石棉、高嶺石等，它們都屬於天然的矽酸鹽。
③人造矽酸鹽：主要有玻璃、水泥、各種陶瓷、磚瓦、耐火磚、水玻璃以及某些分子篩等。
④矽酸鹽製品性質穩定，熔點較高，難溶於水，有很廣泛的用途。最簡單矽酸鹽是矽酸鈉，其水溶液俗稱水玻璃，是一種礦物膠，可作粘合劑，防腐劑。
12、水泥、玻璃、陶瓷：
①普通水泥的主要成分是矽酸三鈣（3cao·sio2）、矽酸二鈣（2cao·sio2）和鋁酸三鈣（3cao·al2o3），水泥具有水硬性，水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。
②制玻璃的主要原料是純鹼、石灰石和石英，主要反應是：sio2+na2co3na2sio3+co2↑、sio2+caco3casio3+co2↑，玻璃是無固定熔點的混合物。加入氧化鈷後的玻璃呈藍色，加入氧化亞銅後的玻璃呈紅色，普通玻璃一般呈淡綠色，這是因為原料中混有二價鐵的緣故。
③製造陶瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分：al2o3·2sio2·2h2o。
13、無機非金屬材料：
無機非金屬材料包含除傳統陶瓷外的各種效能優異的精細陶瓷：耐高溫的二氧化鋯（zro2）陶瓷、高熔點的氮化矽（si3n4）和碳化矽（sic）陶瓷；透明的氧化鋁、砷化鎵（gaas）、硫化鋅（zns）、硒化鋅（znse）、氟化鎂（mgf2）、氟化鈣（caf2）等氧化物或非氧化物陶瓷；生物陶瓷；超細微粉體粒子製造的奈米陶瓷等。
【例項分析】
2019高考數學第一輪複習
1 當為任意實數時,直線恆過定點,則焦點在軸上且過點的拋物線的標準方程是 2 設p是正方形abcd外一點，o是正方形中心，po 平面abcd，以下四個結論 pa pb pc pd 若ae pb，則pb 平面aec 在稜pb上存在一點e，使得pd 平面aec 在稜pb上存在一點e，使得平面abe 平面...
高考數學第一輪複習
第一章集合 第一節集合的含義 表示及基本關係 a組1 已知a b 則集合a與b的關係為 2 若，則實數a的取值範圍是 3 已知集合a 集合b 則集合a與b的關係是 4 2009年高考廣東卷改編 已知全集u r，則正確表示集合m 和n 關係的韋恩 venn 圖是 5 2010年蘇 錫 常 鎮四市調查 ...
高考第一輪複習政治攻略
第一輪複習時，適當的練習是必要的，對題型進行歸類訓練，弄清各類題型的答題思路 方法和技巧，以最大限度地避免失誤。開拓思路，盡可能地把與本題目相關的內容列舉出來，然後加以適當選擇，這樣可以避免可能出現的失誤 還要弄清題型變化特點，拓寬學生思路，提高靈活變通能力。二 注重知識的靈活運用，能將基礎知識與新...