无机非金属材料的主角硅
考纲要求1了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
考点一碳、硅单质的存在与性质
1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途1自然界中碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素因有亲氧性,所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体,硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。2单质的结构、物理性质与用途比较碳结构物理性质用途金刚石:空间网状结构石墨:层状结构金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软,有滑腻感金刚石用作切割刀具,石墨用作电极、铅笔芯硅晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池
2碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。
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f△O2:Si+O2SiO2与非金属单质反应F2:Si+2F2SiF42Si△Cl2:Si+2Cl2SiCl4与氢氟酸反应:Si+4HFSiF4↑+2H2↑深度思考1.从元素周期表的位置看,碳和硅均为ⅣA元素,自然界中有碳的多种单质存在,自然界中有硅的单质吗?为什么?答案没有,因为硅有很强的亲氧性,在地壳形成时硅与氧易结合,难分离,因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在。2.硅单质有广泛的用途,用化学方程式表示工业上获取硅单质的过程。高温答案粗硅的制取:SiO2+2CSi+2CO↑由粗硅制取纯硅常用方法:加热Si粗+2Cl2SiCl4高温SiCl4+2H2Si纯+4HCl
题组一新材料、新技术下C、Si的考查1.下列关于硅的说法中,不正确的是A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应D.加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等非金属反应答案C解析硅在常温下能与F2、氢氟酸等发生反应。2.石墨烯的结构示意图如图所示,下列关于石墨烯的叙述正确
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f的是A.石墨烯可导电,说明它是电解质B.石墨烯、金刚石、C60、“碳纳米泡沫”四种物质都是碳的单质C.由于C石墨,sC金刚石,sΔH=+19kJmol-1知金刚石比石墨烯稳定D.尽量使用含12的产品,减少使用含13的产品,此举符合“促进低碳经济”的宗旨6C6C答案B解析“石墨烯可由石墨剥离而成”故石墨烯是可以导电的非r