2024年新教材高考化学一轮复习第4章非金属及其重要化合物第4讲碳硅及无机非金属材料学案.docVIP

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第4讲碳、硅及无机非金属材料

[课程标准]

1．结合真实情境中的应用实例或通过试验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，相识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。

2．结合实例相识碳、硅及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探究物质性质、实现物质转化，相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爱护中的重要价值。

3．能借助国家关于平安生产、环境爱护、食品平安、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。

考点一碳及其重要化合物

1．碳单质：存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯等，它们互为同素异形体。

[点拨]①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相像。

②同素异形体之间的转化是化学变更，但不是氧化还原反应。

2．碳的氧化物(CO、CO2)的比较

CO

CO2

物理性质

无色、无味的气

体，密度比空气

小，难溶于水

无色、无味的气体，

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)

化学

性质

还原性

可燃性，还原氧化铁

—

氧化性

—

①与炙热的木炭反应

②Mg在CO2中燃烧

与水反应

—

CO2＋H2OH2CO3

与碱反应

(石灰水)

—

Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(检验CO2)

相互转化

CO2eq\o(,\s\up7(C，△),\s\do5(①O2；②CuO))CO

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。碳酸只能存在于水中，在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。

4．碳酸的正盐和酸式盐的比较

正盐(COeq\o\al(2－,3))

酸式盐(HCOeq\o\al(－,3))

溶解性

只有钾、钠、铵盐可溶

一般都可溶

热稳定性

正盐酸式盐

溶液(同

浓度)pH

(同温度)

正盐酸式盐

相互转化

COeq\o\al(2－,3)eq\o(,\s\up7(①CO2＋H2O；②H＋),\s\do5(OH－))HCOeq\o\al(－,3)

1．(2024·济宁一模)平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了－20℃能发热4h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35m、重量仅为10kg的熊猫木偶，向世界呈现了新时代的中国形象。下列说法不正确的是()

A．石墨烯是能导热的金属材料

B．铝合金是密度较小的金属材料

C．碳纤维是耐低温的无机非金属材料

D．新型材料种类多、用途广

解析：选A。石墨烯是碳的一种单质，属于无机非金属材料，故A项错误；铝合金的密度较小，属于金属材料，故B项正确；碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，属于无机非金属材料，故C项正确；人们依据生产、生活的须要研制出许多种用途不同的新型材料，如碳纳米材料、新型合金材料等，故D项正确。

2．(双选)(2024·成都高三模拟)科技的进步为二氧化碳资源化利用供应了广袤的前景。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被氧化

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：选BC。含碳燃料燃烧以及动植物呼吸都会产生二氧化碳，植物光合作用消耗二氧化碳，所以CO2是自然界碳循环中的重要物质，故A正确；CO2加氢转化为乙烯，C的化合价降低，CO2得电子，被还原，故B错误；CO2中C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；CO2与环氧丙烷发生加聚反应，可合成可降解塑料，故D正确。

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的化学性质相像，物理性质却有很大差异

c．木炭、一氧化碳在肯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中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)影视舞台上常常看到云雾缭绕，使人如入仙境的景象，产生这一景象可用的物质是________(填物质名称)。

(4)为削减二氧化碳对环境的影响，可将二氧化碳与氢气在300℃、200kPa、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_____________________________________________________________

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