内容正文:
化 学
第四章
非金属及其重要化合物
第14讲
碳、硅及无机非金属材料
1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究,了解碳、硅及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点1 碳及其重要化合物
➢ 对应学生用书P77
1.碳单质
存在形式有金刚石、石墨、足球烯、无定形碳等,它们互为同素异形体。
正四面体
高
大
正六边形
高
小
能
正五
正六
2.氧化物(CO、CO2)的比较
CO CO2
物理性质 无色无味气体密度比空气小难溶于水 无色无味气体密度比空气大可溶于水(溶解度小)
毒性 有毒(易结合血红蛋白) 无毒(温室效应)
CO CO2
化学
性质 还原性 可燃性还原氧化铁 无(灭火)
氧化性 ①与炽热的炭反应
②Mg在CO2中燃烧
与水反应 不反应 CO2+H22CO3
与碱反应(石灰水) 不反应 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓
+H2O(检验CO2)
化学
性质 相互转化 CO2CO
用途 燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等
3.碳酸(H2CO3)
弱酸、不稳定。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存,因此常把CO2+H2O当碳酸用。
易丨错丨易丨混
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.金刚石和石墨由相同的元素组成,因此它们具有相同的性质。 ( × )
2.石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应。 ( × )
3.向空气中排放二氧化碳会形成酸雨。 ( × )
4.向CaCl2溶液中通入CO2气体,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失。 ( × )
5.氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体,会析出晶体。 (√ )
×
×
×
×
√
1.下列有关碳及其化合物的说法正确的是 ( )
A.CO2是导致酸雨的主要气体
B.CO和CO2组成元素相同,所以它们的化学性质相同
C.金刚石、石墨是碳的单质,而C60是碳的化合物
D.在高温条件下,碳能使CO2转变成CO
解析 A.正常雨水的pH=5.6,就是溶有CO2的缘故,故CO2不是导致酸雨的主要气体,SO2和氮的氧化物才是导致酸雨的主要气体,A错误;B.CO和CO2组成元素相同,但由于分子组成不同,故它们的化学性质不相同,例如CO具有可燃性,CO2却不支持燃烧等,B错误;C.单质是指只含有一种元素的纯净物,故金刚石、石墨是碳的单质,C60也是碳的单质,C错误;D.在高温条件下,碳能使CO2转变成CO,反应为CO2+C2CO,D正确。故选D。
答案 D
2.(2022·潍坊高三模拟)科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的前景。下列说法错误的是 ( )
A.CO2是自然界碳循环中的重要物质
B.CO2加氢转化为乙烯,CO2被还原
C.CO2电催化时,在阳极转化为燃料
D.CO2与环氧丙烷可合成可降解塑料
解析 CO2中C元素的化合价为+4价,只能发生得电子的还原反应,CO2在阴极得电子转化为燃料,阳极为失电子的氧化反应,故C错误。故选C。
答案 C
3.碳和碳的氧化物是生活中的常见物质,回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是 (填字母)。
a.利用二氧化碳制造全降解塑料,可以减缓二氧化碳对环境的影响
b.金刚石、石墨、C60的化学性质相似,物理性质却有很大差异
c.木炭、一氧化碳在一定条件下都能还原氧化铜
d.大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的光合作用
(2)吸烟对人体有害,燃着的香烟产生的烟气含有一种能与血液中的血红蛋白结合的有毒气体,它是 (填化学式)。
(3)影视舞台上经常看到云雾缭绕,使人如入仙境的景象,产生这一景象可用的物质是 (填物质俗称)。
(4)为减少二氧化碳对环境的影响,可将二氧化碳与氢气在300℃、200kPa和催化剂的条件下,反应生成一种清洁燃料甲醇(CH3OH)和水,其反应的化学方程式为 。
答案 (1)abcd
(2)CO
(3)干冰
(4)CO2+3H2CH3OH+H2O
考点2 硅 无机非金属材料
➢ 对应学生用书P79
1.硅及其化合物
硅元素在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐等化合态的形式存在于地壳中。
(1)单质硅
①晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,其结构类似于金刚石,熔沸点很高、硬度大,导电能力介于导体和绝缘体之间,是良好的 半导体 材料。
半导体
②高纯硅的制备:
②酸性氧化物:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O 。
③高温下,