内容正文:
碳、硅及无机非金属材料
导航•课标要求
1.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。
2
1.碳单质
存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯,它们互为同素异形体。
正四面体
高
大
高
正六边形
小
能
正五
正六
2.碳的氧化物—CO、CO2
CO CO2
物理
性质 无色无味气体,密度比空气略
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)
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。
【判一判】 正误判断(正确打“√”,错误打“×”)。
(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。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
1.下列有关碳及其化合物的说法正确的是( )
A.CO2不是导致温室效应的主要气体
B.CO和CO2组成元素相同,所以他们的化学性质相同
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
D
2.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)。
答案 (1)abcd (2)CO
(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 ℃、200 kPa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_________________________________________________________________。
3.某混合气体可能由O2、CO、CO2中的一种或几种组成,为确定其组成,在老师的指导下,化学实验小组的同学对该混合气体的组成进行了如图的探究实验:
【查阅资料】 脱氧剂(还原铁粉能够吸收氧气和水蒸气)。
【实验设计】 用如图所示的装置进行实验(已略去夹持装置)。
【实验步骤】 ①检查装置气密性;②先通入一定量的氮气之后;③再通入该混合气体,点燃酒精灯。
【实验现象】 步骤③实验过程中,A装置中无明显现象,B和F装置均出现白色沉淀,E装置中黑色粉末变成了红色。
(1)【实验结论】 该混合气体由________组成。
【实验反思】
(2)B、C装置的作用分别是______、__________。
答案 (1)一氧化碳和二氧化碳
(2)检验二氧化碳气体 除去二氧化碳气体
(3)步骤②先通入一定量氮气的目的是___________________________________。
(4)E装置中氧化铜粉末发生反应的化学方程式为_________________________。
(5)F中需要处理的尾气主要成分是________,具体处理方法可以是________________。
【课堂点拨】 检验CO2中是否存在CO的装置及作用
1.单质硅和二氧化硅
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________
材料。
半导体
②高纯硅的制备:
(2)二氧化硅的性质
①晶体类型:共价晶体。
②酸性氧化物:SiO2+2NaOH===____________________。
③高温下,Na2CO3、CaCO3与SiO2反应制玻璃的化学方程式为:
_______________________________、_________________________________。
④与氢氟酸反应的化学方程式为:___