内容正文:
第五节 无机非金属材料
课程标准
核心素养(教师用书独具)
1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用
2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响
3.以上各部分知识的综合应用
1.变化观念与平衡思想:根据碳、硅的结构,预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化
2.科学态度与社会责任:关注与碳、硅有关的热点问题(如光导纤维、硅电池、半导体材料),形成可持续发展的意识;知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献
考点一 碳及其氧化物
一、碳单质
1.碳的存在形式、物理性质
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。
2.碳的化学性质
(1)与O2
二、一氧化碳
1.物理性质:无色气体、有毒、难溶于水。
2.化学性质——还原性
(1)燃烧:2CO+O22CO2,淡蓝色火焰
(2)还原CuO:CuO+COCu+CO2(冶炼金属)
三、二氧化碳
1.CO2的存在和俗名
二氧化碳是一种无色、无味的气体;能溶于水,固态CO2俗称干冰。
2.CO2在自然界中的循环
CO2的主要来源
大量含碳燃料的燃烧
自然界消耗CO2的主要反应
①溶于江水、海水中:CO2+H2OH2CO3
②光合作用将CO2和H2O转化为有机物O2
③岩石的风化:CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2
3.CO2与H2O、Na2O、Mg反应
反应的化学方程式: CO2+H2OH2CO3;CO2+Na2O===Na2CO3;2Mg+CO22MgO+C 。
4.CO2与盐溶液的反应
一般从强酸制弱酸的角度去分析,同时注意生成碳酸盐的类型。
(1)CO2的用量不同产物不同,如:
CO2(过量)+Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓+NaHCO3;
CO2(少量)+2Na[Al(OH)4]===2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O;
(2)与CO2用量无关。
CO2++H2O―→+NaHCO3、CO2+NaClO+H2O===HClO+NaHCO3。
5.CO2与碱反应
(1)CO2与单一组分反应(如CO2通入NaOH溶液)产物的分析
①反应原理
NaOHNa2CO3NaHCO3
②反应后溶质成分的判断
x=
溶质成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1<x<2∶1
Na2CO3、NaHCO3
x=2∶1
Na2CO3
x>2∶1
NaOH、Na2CO3
(2)CO2与多组分[如CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液],反应的顺序是
①Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;
②2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
③Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3;
④CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2023·辽宁卷)利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变( × )
(2)(2023·辽宁卷)11.2 L CO2含π键数目为NA( × )
(3)(2023·浙江6月)过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂( √ )
(4)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( × )
(5)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应( × )
(6)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨( × )
(7)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( × )
(8)氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体,会析出晶体( √ )
2.思考回答:
确认混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计方法。
各装置的作用是:
A—— 除去混合气体中的CO2气体
B—— 检验混合气体中CO2是否除尽
C—— CO还原CuO:CO+CuOCu+CO2
D—— 验证CO的氧化产物CO2
E—— 除去尾气中的CO2气体
F—— 除去尾气中的CO气体,防止污染环境
确定混合气体中含有CO气体的实验现象是:
C中的物质由黑色变成光亮的红色,B中无明显现象,D中的澄清石灰水变浑浊 。
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
(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