人教高考化学一轮复习4.1碳硅及其化合物学案.docx

第1讲　碳、硅及其化合物
[考纲要求]
1．掌握碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。2.掌握碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。4.了解碳、硅的单质及其重要化合物的制备方法。
考点一　碳及其化合物
1知识梳理
1.碳
(1)存在形式既有________又有________。碳单质主要有金刚石、石墨、C60、C70，互为____________。
(2)碳单质的结构与物理性质
(3)碳的化学性质
2．碳的氧化物（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）
化学性质
还原性
可燃性
还原氧化铁
无（灭火）
氧化性
①与炽热炭反应
②Mg在CO2中燃烧
与水反应
无
CO2＋H2O⇌H2CO3
与碱反应
（石灰水）
无
Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O（检验CO2）
相互转化
CO2CO
用途
燃料
灭火　制汽水　植物肥料　化工原料等
冶炼金属
3.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＋H2O⇌H2CO3；
（2）光合作用：6CO2＋6H2O　　　　　　；
（3）岩石的风化：______________________________________________。
4．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。
5．碳酸的正盐和酸式盐的比较
正盐（CO32−）
酸式盐（HCO3−）
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>碳酸
溶液pH
同浓度的：正盐>酸式盐
相互转化
CO32−HCO3−
[判断]　（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）碳有多种同素异形体，而氧不存在同素异形体（　　）
（2）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（　　）
（3）石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应（　　）
（4）向空气中排放二氧化碳会形成酸雨（　　）
（5）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（　　）
[提醒]
CO2与碱反应产物的判断
（1）CO2与单一组分反应（如CO2通入NaOH溶液）具体分析过程用数轴表示如下：
（2）CO2与多组分反应[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＋H2O＋CO2===Ca（HCO3）2
2对点速练
练点一　碳及其化合物的性质判断
1．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是（　　）
石墨烯：从石墨中分离出来，是最薄、最坚硬的纳米材料
石墨炔：平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性
纳米碳管：具有优良的场发射性能，制作阴极显像管、储氢材料
A.石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜
D.上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同
2．溶洞和钟乳石是大自然的杰作。溶洞和钟乳石的形成与自然界中碳及其化合物间的转化有着密切联系。下列有关自然界中碳及其化合物间的转化的说法，不正确的是（　　）
A．溶洞是通过CaCO3与H2O、CO2作用生成可溶性的Ca（HCO3）2形成的
B．游客的参观不会对其造成影响
C．溶洞和钟乳石的形成过程中没有涉及氧化还原反应
D．钟乳石是在一定条件下可溶性的Ca（HCO3）2转化成CaCO3的结果
练点二　碳及其化合物的实验与计算
3．确定混合气体（CO、CO2）中含有CO气体的实验设计方法。
按要求回答下列问题：
（1）写出下列装置的作用：
A：______________________________________________。
B：______________________________________________。
E：_____________