整合高中化学人教版必修一4.1无机非金属材料的主角硅思维导图及试题 含答案

第1节 无机非金属材料的主角——硅一、硅、二氧化硅和硅酸1.硅的原子结构与硅在自然界中的存在(1)原子结构硅原子位于元素周期表第三周期第IV 主族,其原子结构示意图为,最外层有4个电子,反应中既不易失电子也不易电子,主要形成＋4价的化合物。

(2)存在硅在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧:硅是一种亲O 元素,在自然界中主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在,存在形态全部是化合态。

2.硅的性质 ①物理性质:◆ 晶体硅(C 在电炉中还原SiO 2可得晶体硅)为灰黑色,无定形硅(Mg 还原SiO 2可得无定形硅)为黑色 补充:电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得. ◆ 密度2.32-2.34g/cm 3◆ 熔点1410℃,沸点2355℃◆ 属于原子晶体,硬而脆有金属光泽,良好的半导体材料,具有金刚石的晶体结构,电离能8.151电子伏特. ②化学性质: (1)与非金属作用常温下Si 的化学性质不活泼,不与O 2、Cl 2、强酸等収生反应,只能与F 2、HF 、强碱反应,在F 2中瞬间燃烧,生成SiF 4Si+2F 2=SiF 4加热时，能与其它卤素反应生成卤化硅,与氧反应生成SiO 2.Si+2X 2=====△SiX 4(X=Cl 、Br 、I)Si+O 2=====△SiO 2(研细的Si 能在O 2中燃烧)在高温下,硅与碳、氮、硫、氢等非金属单质化合,分别生成碳化硅SiC 、氮化硅SiN 4和硫化硅SiS 2、SiH 4等.Si+H 2=====△Si H 4(SiH 4很不稳定,在空气中自燃)(2)与酸作用Si 单独与强酸不収生反应,但与氢氟酸及其混合酸反应,生成SiF 4或H 2SiF 6.Si+4HF=SiF 4↑+2H 2↑3Si+4HNO 3+18HF=4NO↑+8H 2O+3H 2SiF 6(3)与碱作用硅只能与强碱液反应生成可溶性硅酸盐,幵放出氢气.(4)与金属作用硅还能与钙、镁、铜、铁、铂、铋等化合,生成相应的金属硅化物.3.硅的制备(工业上用C 在高温下还原SiO 2制粗硅,再对粗硅提纯即可)粗硅的制取:SiO 2 + 2C Si + 2CO ↑(注意:①C 要适量,如果过量会収生副反应即C+Si=SiC(金刚砂)②在该反应中C 作为还原剂,SiO 2中Si 得电子,而失电子能力为Si>C,理论上该反应不能収生,但实际上这一反常反应可以从化学平衡的角度理解,由于产物CO 为气体,能及时离开反应体系,降低了生成物的浓度,促使反应正向迚行) 粗硅的提纯:Si + 2Cl 2=====△SiCl 4SiCl 4 + 2H 24HCl+Si(纯硅) 4.硅的用途①用作半导体材料,比如计算机芯片等②制造光电池③作为合金材料制造变压器铁芯、耐酸设备等游离态和化合态化合态与氧化物C+2CuO2Cu+CO 2↑ C+CO 2CO SiO 2 + 2CSi + 2CO ↑△单与水或碱溶液的反C+H 2O(g)CO+H 22(1)存在地球上二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类,统称为硅石。

山西省忻州市第一中学【精品】高一必修一：4.1.1无机非金属材料的主角—硅同步练习化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。

这是由于石墨A．有剧毒B．易燃、易爆C．能导电D．有放射性2．下列物质中主要成分不是．．二氧化硅的是A．钻石B．水晶C．玛瑙D．硅石3．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶4．下列关于二氧化硅的说法中，错误．．的是A．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差别B．二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成C．工业上用二氧化硅制粗硅D．二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，但它不是两性氧化物5．能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是A．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水B．高温下，SiO2与碳酸盐反应生成CO2C．氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体D．CO2通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀6．下列说法不．正确的是A．SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或者说SiO2不是H2SiO3的酸酐B．CO2通入到水玻璃中可以得到硅酸沉淀C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高，硬度大D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸7．将足量的CO2不断通入NaOH、Ca(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，则生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为()A．B．C．D．8．二氧化硅属于酸性氧化物，理由是A．Si是非金属元素B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸C．SiO2与强碱反应生成盐和水D．SiO2不能与酸反应9．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是A．CO2→H2CO3B．SiO2→H2SiO3 C．Na2O2→Na2CO3D．SiO2→Na2SiO3 10．在SiO2+3C＝SiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为A．36∶30B．60∶36C．2∶1D．1∶211．下列离子方程式，正确的是A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2+ +2OH- +CO2＝CaCO3↓+H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32- +SiO2＝SiO32- +CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH-＝SiO32-+H2↑D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH-＝ SiO32-+2H2O12．10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是A．KHCO3和MgCO3B．MgCO3和SiO2C．K2CO3和SiO2D．无法确定二、原理综合题13．已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。

高一化学必修一思维导图，全册知识点分享发布时间： 2022-9-20 | 标签：化学必修一思维导图高一化学必修一思维导图高中化学必修一应该如何画好高一化学必修一思维导图呢？刚刚进入高一的同学们，面对难度倍增的化学知识可真是头大。

高中化学确实不简单，因此知犀为大家整理了一份高一化学必修一思维导图，同学们可以借助导图，从宏观上理清必修一整本书的脉络结构以及一些重难点知识。

知识点再多再杂，也能完全理顺！现在就一起来看一下高一化学必修一思维导图吧~高一化学必修一思维导图（1）大纲高一化学必修书共分六章。

分别是:第一章关于实验化学，第二章关于化学物质及其变化，第三章关于金属及其化合物，第四章关于非金属及其化合物。

高一化学必修一思维导图（2）第一章：从实验学化学第一章是化学实验的入门知识。

学生应了解常用仪器的识别和使用，掌握基本的实验操作，防止实验事故的发生。

高一化学必修一思维导图（3）第二章：物质的分类本节要求学生简单地根据物质的成分进行分类，并掌握常用的分类方法。

高一化学必修一思维导图（4）第二章：离子反应本节内容主要是掌握离子方程式的书写。

高一化学必修一思维导图（5）第二章：氧化还原反应本节要求掌握氧化还原反应的概念，从化学价态变化的分类标准理解氧化还原反应的特点。

高一化学必修一思维导图（6）第三章：金属的化学性质在这一节中，首先给出金属的简要概述，其次已知钠和铝与氧的反应，最后了解金属与酸和水的反应。

高一化学必修一思维导图（7）第三章：钠及其化合物这部分的内容是重点内容。

学生需要认识到钠是一种典型的活性金属元素，从钠的物理性质、化学性质、化合物及相关计算等方面综合控制钠。

高一化学必修一思维导图（8）第三章：铝及其化合物学习铝也是从它的物理性质，化学性质，化合物以及相关的计算。

高一化学必修一思维导图（9）第三章：铁及其化合物学习铁，首先需要对铁的物理化学性质有一个初步的了解，其次是了解铁的氧化物和氢氧化物，最后通过实验学会区分铁盐和盐铁盐。

高一化学硅知识点思维导图硅是一种常见的无机非金属元素，具有广泛的应用领域。

本文将通过思维导图的形式，整理高一化学中与硅相关的知识点，以帮助同学们更好地理解和掌握硅的性质、用途和制备方法。

一、硅的性质1. 物理性质- 硅是地壳中第二丰富的元素，以二氧化硅的形式存在于许多矿石中。

- 硅是无色、无味、无臭、非常稳定的固体，具有金刚石般的硬度和脆性。

- 硅是半导体材料，具有良好的导电性和光电特性。

2. 化学性质- 硅在常温下不与大多数酸和碱反应，但能与氢氟酸和浓硝酸反应。

- 硅能与氧气反应生成二氧化硅，放出大量的热量。

- 硅可与一些金属形成合金，如硅铁、硅铝合金等。

二、硅的用途1. 光电类应用- 因硅具有半导体特性，被广泛应用于光电器件的制造，如太阳能电池板、LED灯等。

- 硅在电子芯片中作为基底材料，用于制造集成电路。

2. 材料类应用- 通过掺杂其他元素和化合物，硅可以改变其电学和光学性质，用于制备硅基材料，如硅胶、硅橡胶。

- 硅是玻璃的主要成分之一，用于制造玻璃器皿、窗户等。

3. 化工类应用- 硅作为添加剂用于制造合成橡胶、油漆、涂料等产品。

- 硅油是一种常见的润滑剂，被广泛应用于机械设备的保养和维护。

三、硅的制备方法1. 硅的提取- 硅的主要提取方法为冶炼石英矿石，石英经过预处理后，与焦炭在高温下反应，生成金属硅。

2. 硅的纯化- 金属硅通过电解法或Zone熔炼法进行纯化，去除杂质，获得高纯度的硅材料。

3. 硅的加工- 高纯度的硅材料可通过溶解、熔融、晶体生长等工艺加工成不同形状和尺寸的硅单晶或多晶。

四、硅材料的性质和应用1. 多晶硅- 多晶硅具有晶粒边界，导电性能较差，用于太阳能电池板的制造。

2. 单晶硅- 单晶硅晶体纯度高，无晶粒边界，电学性能优异，用于制造集成电路的基板。

五、硅的环境和健康风险1. 硅对环境的影响- 工业生产中的硅粉尘、废水和废气可能对环境造成污染，需要进行控制和处理。

2. 硅对人体健康的风险- 长期吸入硅粉尘可能导致硅肺病，对呼吸系统造成危害。

高中化学学习材料课后作业限时：45分钟满分：100分一、选择题(每小题3分，共39分。

)1．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是( )①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体硅是良好的半导体材料④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸A．①②⑥B．①⑤⑥C．③④⑤⑥D．②⑤⑥2．下列说法正确的是( )①二氧化硅熔点很高，可用作耐高温材料，如高温下用石英坩埚熔融氢氧化钠②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度大，可作砂轮的磨料 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A ．①②③ B ．②③④ C ．③④⑤D ．②③⑤3．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( )A ．在粗硅的制取中发生反应2C ＋SiO 2=====高温2CO ↑＋Si ，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的B ．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通入CO 2D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温CO 2↑＋Na 2SiO 3可知，硅酸的酸性大于碳酸的 4.下列关于碳和硅的比较，正确的是( ) A ．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸 B ．碳和硅的最高正价都是＋4价C ．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位D ．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态 5．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )6.A ．硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成B ．硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体C ．水玻璃长期暴露在空气中会变质，这是因为水玻璃主要发生了氧化还原反应D ．传统无机非金属材料的优缺点：抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击 7．下列材料的特性及用途的说法中不正确的是( ) A ．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料 B ．氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备 C ．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承 D ．人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机 8．用石英制取并获得高纯硅的主要化学反应如下： ①SiO 2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO ↑ ②Si(粗)＋2Cl 2=====△SiCl 4③SiCl 4＋2H 2=====高温Si(纯)＋4HCl 下列关于上述反应的分析不正确的是( ) A ．①③属于置换反应，②属于化合反应 B ．高温下焦炭与氢气的还原性均强于硅的C ．任一反应中，每消耗或生成28 g 硅，均转移4 mol 电子D ．高温下将石英、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅 9．下列物品或设备：①水泥路桥，②门窗玻璃，③水晶镜片，④石英钟表，⑤玛瑙手镯，⑥硅太阳能电池，⑦光导纤维，⑧计算机芯片。

高二硅知识点思维导图
硅是化学元素周期表中的第14号元素，属于非金属元素。

它在自然界中以二氧化硅（SiO2）的形式广泛存在，主要分布于沙漠、火山岩石和河床沉积物中。

硅具有许多重要的物理和化学性质，因此在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。

下面将会介绍高二硅知识点的思维导图。

1. 硅的基本属性
硅的原子序数和原子量
硅的电子排布和能带结构
硅的晶体结构和晶格类型
2. 硅的物理性质
硅的颜色、硬度和透明度
硅的熔点和沸点
硅的热导率和电导率
硅的密度和密度变化
3. 硅的化学性质
硅的化学惰性和不活泼性
硅的反应性和氧化性
硅的腐蚀性和溶解性
4. 硅的常见化合物
硅的氧化物和氢化物
硅的氯化物和溴化物
硅的硫化物和氮化物
硅的酸和碱性盐类
5. 硅的应用领域
硅在电子学和计算机行业中的应用硅在太阳能和光伏发电中的应用硅在建筑材料和玻璃制造中的应用硅在化妆品和医疗器械中的应用
6. 硅的生态环境影响
硅资源的开采和利用对生态环境的影响
硅产业的污染和废物处理问题
硅相关行业的可持续发展措施
综上所述，高二硅知识点主要涵盖了硅的基本属性、物理性质、化学性质、常见化合物、应用领域以及生态环境影响。

通过了解
硅的相关知识，我们能够更好地理解硅在工业和科学领域的重要性，并积极研究硅材料的性能和应用，为社会进步做出贡献。

同时，我们还需要关注硅资源的可持续利用和环境保护，促进硅产
业的可持续发展。