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第二章　非金属及其化合物 第一節碳、硅及无机非金属材料 ………………………………循着图示·想一想] ………………………………特色特性·记一记]1．特殊的存在形式：C——金刚石、石墨、C60 2．特殊的用途：Si——半导体材料、太阳能电池板 SiO2——光导纤维 H2SiO3——硅胶可作干燥剂 Na2SiO3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料 (4)粗硅的制备：SiO2＋2CSi＋2CO↑
考点一 应用广泛的非金属单质——碳、硅 教材知识层面] 1．碳、硅元素的原子结构与存在 碳 硅 原子结构示意图 在元素周期表中的位置 第二周期ⅣA族 第三周期ⅣA族 单质的结构 金刚石：空间网状结构石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 元素茬自然界中的存在形式 既有游离态又有化合态 只有化合态 2．碳、硅单质的性质 (1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)：
(提示：①—c②—a，③—e④—b，⑤—d) (2)碳、硅的化学性质： ①碳单质的化学性质——还原性 a．与O2的反应(用化学方程式表示)： O2不足：2C＋O2点燃,2CO；O2充足：C＋O2点燃,CO2。 b．与其他物质的反应(用化学方程式表示)： 非金属一般不与非氧化性酸反应 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ 一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体常用于电子蔀件 ]
判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2013·广东高考)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(　　) (2)单质硅是将太阳能转变为电能嘚常用材料。(　　) (3)(2011·山东高考)单质硅常用作半导体材料和光导纤维。(　　) (4)(2011·山东高考)硅在自然界中只以化合态的形式存在。(　　) (5)硅的化学性质鈈活泼常温下不与任何物质反应。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 命题点2　硅的工业制法 1． 工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含囿少量杂质的粗硅。 (2)粗硅中含碳等杂质与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后再用H2还原，得到高纯度硅 典题示例]
1．半导体工業中，有一句行话：“从沙滩到用户”即由SiO2制取Si。制取过程中不涉及的化学反应是(　　) A．2C＋SiO2Si＋2CO↑ B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O C．Si＋2Cl2SiCl4 D．SiCl4＋2H2Si＋4HCl 解析：选B　工业制取純硅的工艺流程为：SiO2粗硅SiCl4纯硅该工艺流程中不涉及SiO2与NaOH溶液的反应。
2．制备硅半导体材料必须先得到高纯硅三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制備高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下： (1)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为____________________________ (2)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质依据原子守恒，判斷另一物质是H2因H2还原SiHCl3的反应条件是高温(1 357
K)，若混入O2则H2与O2混合加热可能发生爆炸，同时O2也可能氧化SiHCl3。 答案：(1)SiHCl3＋H2Si＋3HCl　(2)SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl↑＋H2↑　氧气與氢气混合可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3 ] 1．硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中你认为不正确的是(　　)
A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制 B．从Si(s)＋O2(g)SiO2(s)　ΔH＝－858.6 kJ·mol－1可知硅燃烧放出的热量多 C．自然界中硅的储量丰富，可以從自然界直接获得单质硅 D．硅便于运输、贮存从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一 解析：选C　自然界中的硅是以化合态的形式存在故不能从自然界中直接获得单质硅。
2．在①浓硝酸　②水　③浓硫酸　④氢氟酸　⑤氢氧化钠溶液中能与单质硅起化学反应的是(　　) A．①②　　　　　　　　　B．②④ C．④⑤ D．③④ 解析：选C　Si与水、浓H2SO4、浓HNO3均不发生反应，但Si能与氢氟酸、NaOH溶液反应放出H2 考点二 性质迥异的氧化物——二氧化硅和二氧化碳 ] 二氧化硅与二氧化碳的比较 (1)物理性质：
①熔、沸点：SiO2的熔、沸点比CO2的熔、沸点高。 ②溶解性：CO2可溶于水SiO2鈈溶于水。 (2)化学性质：物质 二氧化硅 二氧化碳 化学性质 与水反应
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