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1、高考总复习高考总复习.化学化学第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物 第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角 第第1课时课时 碳的多样性碳的多样性 高考总复习高考总复习.化学化学高考总复习高考总复习.化学化学考纲要求1.了解硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳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。高考总复习高考总复习.化学化学考查内容1.以新材料、新技术为背景，考查C、Si元素的单质及其重要化合物的性质。2.以C、Si及其化合物的特征性质为突破口的无机推断。3.无机非金属材料在现实中的应用。高考总复习高考总复习.化学化学基
2、础整合基础整合 高考总复习高考总复习.化学化学碳的多样性与同素异形体碳的多样性与同素异形体 基础再现基础再现 1.同同素素异异形形体体：由同一种_组成的_不同的几种单质。2.石墨、金石墨、金刚刚石、石、C60的比较的比较 名称 石墨 金刚石 C60颜色、状态 深灰色片状固体 无色晶体、有强折光性 灰黑色固体 熔沸点 _ _ _ 元素元素 性质性质 高高 高高 低低 高考总复习高考总复习.化学化学3.碳的重要氧化物碳的重要氧化物（1）一氧化碳物理性质硬度 _ _ 硬度小 导电性 _非导体 化学性质 相似 用途 电极、铅笔芯、润滑剂 钻探机钻头、刻刀等应用于材 料科学 颜色 状态 气味 密度 溶解
3、性 毒性 _ _ _与空气相当 _水 _ 质软质软 硬度最大硬度最大 良导体良导体 非导体非导体 无色无色 气态气态 无味无味 难溶于难溶于 有毒有毒 高考总复习高考总复习.化学化学化学性质（用方程式表示）CO _（淡蓝色火焰）_ _ CuO Fe2O3 可燃性 还原性（2）二氧化碳（固态时俗称干冰）物理性质颜色 状态 气味 密度 溶解性 干冰易升华_ _ _ 比空气_水 2CO+O2 2CO2 CuO+CO Cu+CO2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 无色无色 气态气态 无味无味 大大 可溶于可溶于 点燃高考总复习高考总复习.化学化学化学性质（用方程式表示）CO2具有酸性氧化物的通性
4、。实验室制取原理：_。用途：灭火、制冷剂、人工降雨、制尿素、光合作用等。CO2 与H2O反应 与碱（NaOH）反应 与碱性氧化物反应 （CaO）与Na2O2反应 CaCO3 与某些盐反应 _ _ _ _ _ _ NaClOCaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O CO2+H2O H2CO3 CO2（少量少量）+2NaOH Na2CO3+H2O CO2（足量足量）+NaOH NaHCO3 CO2+CaO CaCO3 CO2+CaCO3+H2O Ca（HCO3）2 CO2+2NaClO+H2O Na2CO3+2HClO 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 高考总复习高考总复习.化
5、学化学 整合拓展整合拓展 1.CO和和CO2的性的性质质比比较较氧化物 一氧化碳 二氧化碳 物理性质 无色无味气体，有毒，难溶于水无色无味气体，无毒，能溶于水，固态时俗称干冰 化学性质（1）可燃性（2）还原性（与Fe3O4、CuO、H2O的反应）（1）不能燃烧，一般情况下不助燃（2）氧化性（与C的反应）（3）酸性氧化物（与碱的反应）实 验 室制法CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O收集方法 _ _（或排饱和_溶液法）排水法排水法 排空气法排空气法（NaHCO3）高考总复习高考总复习.化学化学 2.C、CO、CO2的相互转化（用方程式表示）检验方法 点燃后在火焰上方罩上蘸有_的烧杯，
6、出现浑浊使澄清的石灰水_工业制法 煅烧石灰石：_澄清石灰水澄清石灰水 变混浊变混浊 CaCO3 CaO+CO2 高温高温高考总复习高考总复习.化学化学.2C+O2（不足）2CO C+H2O（g）CO+H22CO+O2 2CO2 CO+CuO Cu+CO2CO+H2O（g）H2+CO22Mg+CO2 2MgO+CC+O2 CO2 C+2CuO 2Cu+CO2CO2+C 2CO点燃高温点燃高温点燃点燃高温高温高考总复习高考总复习.化学化学 跟踪训练跟踪训练1.下列属于同素异形体的是金刚石和C60 O2和O3冰和干冰 H2O和H2O2 相对原子质量为12的碳原子和相对原子质量为14的碳原子 Br2和
7、I2（）A.只有 B.C.D.解析：首先满足是单质，其次要满足由同种元素组成，故答案为A。答案：A 高考总复习高考总复习.化学化学2.（2009年安徽卷）石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下图所示），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是（）A.石墨烯与石墨互为同位素B.0.12 g石墨烯中含6.021022个碳原子C.石墨烯是一种有机物D.石墨烯中碳原子间以共价键结合高考总复习高考总复习.化学化学解析：A项，石墨烯和石墨是同素异形体；B项，0.12 g石墨烯物质的量为0.01 mol,含6.021021个原子，C项错。答案：D高考总复习高考总复习.化学化
8、学碳及其化合物间的转化碳及其化合物间的转化 基础再现基础再现1.自然界中碳及其化合物间的转化自然界中碳及其化合物间的转化 产生 消耗 高考总复习高考总复习.化学化学2.生生产产和生活中碳及其化合物和生活中碳及其化合物间间的的转转化化（1）转化途径途径：化石燃料（C或CnHm）CO2（或CO）途径：化工生产（2）工业生产中的转化炼钢、炼铁高炉炼铁时的主要化学方程式为：C+O2 _，CO2+C _，FexOy+yCO _。石灰石煅烧：_燃烧高温高温燃烧CO2 CO xFe+yCO2 CaCO3 CaO+CO2 高温高温高考总复习高考总复习.化学化学 整合拓展整合拓展1.Na2CO3、NaHCO3的
9、的鉴别鉴别 固体 加热法 产生使石灰水变混浊气体的是_溶液 沉淀法：加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的是_气体法：加入盐酸立即 产生气体的是_ 2.实验室中CO2、CO2-3、HCO-3的相互转化 NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 高考总复习高考总复习.化学化学实现上述六个转化的反应有（能写离子方程式的用离子方程式表示）：（1）与活泼金属氧化物反应：CO2+Na2O _与过量碱反应：_（2）与过量酸反应：_（3）与少量稀酸反应：_与CO2、H2O反应：_（4）与碱反应：_受热分解：2NaHCO3 _（5）与少量碱反应：_与CO32-、H2O反应：_（6）与酸反应：_受热分解：Ca
10、（HCO3）2 _Na2CO3 CO2+2OH-CO32-+H2O CO32-+2H+H2O+CO2 CO32-+H+HCO 3-CO32-+CO2+H2O 2 HCO 3-HCO 3-+OH-H2O+CO32-Na2CO3+H2O+CO2 CO2+OH-HCO 3-CO2+CO32-+H2O 2 HCO 3-HCO 3-+H+H2O+CO2 CaCO3+CO2+H2O 高考总复习高考总复习.化学化学 特特别别提提醒醒：（1）酸式碳酸盐一般受热易分解为碳酸盐、CO2和H2O（但也有例外情况，如NH4HCO3 NH3+CO2+H2O）。（2）K2CO3、Na2CO3受热一般不分解，除（NH4）2
11、CO3 2NH3+CO2+H2O外，其他不溶性碳酸盐受热一般分解。高考总复习高考总复习.化学化学 跟踪训练跟踪训练3.物质A、B、C、D（它们均含有某种元素）之间有如右图所示的按顺时针方向的转化关系，若A为CaCO3,则B、C、D各为何物？写出转化的化学方程式。高考总复习高考总复习.化学化学解析：联想有关CaCO3、Ca和C的化合物或单质转化的化学知识网络，不难推出：CaCO3 CaO Ca（OH）2 Ca（HCO3）2 CaCO3。答案：CaO,Ca（OH）2,Ca（HCO3）2CaCO3 CaO+CO2 CaO+H2O Ca（OH）2Ca（OH）2+2CO2 Ca（HCO3）Ca（HCO3
12、）2 CaCO3+CO2+H2O煅烧高考总复习高考总复习.化学化学热点考向热点考向 高考总复习高考总复习.化学化学碳单质多样性与同素异形体碳单质多样性与同素异形体 （科学家研制的一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60,下列说法正确的是()A.C60是一种新型的化合物B.C60中的相邻碳原子间存在微弱作用C.C60的相对分子质量是620D.C60和石墨都是碳的同素异形体高考总复习高考总复习.化学化学解析：C60 是由碳元素形成的单质；分子中相邻的碳原子以强的相互作用结合成正五边形和正六边形；C60 的相对分子质量应为720；金刚石、石墨和C60 都是碳的同素异形体，故D选项正确
13、。答案：D名名师师点点睛睛：同素异形体、同位素和同分异构体三者之间的区别从两层次进行。同素异形体首先要满足是单质，同位素首先要满足是核素，同分异构体首先要满足分子式相同；然后同素异形体还要满足结构不同，同位素的核素符合质子数相同，中子数不同，同分异构体还要满足结构不同。高考总复习高考总复习.化学化学 热点训练热点训练1.近年来科学家在氦的气氛中给石墨电极通电，石墨挥发，在其挥发产生的黑烟中发现了C60 ;C60 的金属渗入物具有可贵的超导性质。北京大学首先将C60 渗入锡，获得超导转变温度为37 K的好成绩。这种C60 是_元素的一种_，其摩尔质量为_，若要确证其元素的组成，可将它在足量的氧气
14、中燃烧，再用_试剂来检验生成的_气体，现象是_。.碳碳 同素异形体同素异形体 720 g/mol 澄清石灰水澄清石灰水 CO2 澄清石灰水变混浊澄清石灰水变混浊 高考总复习高考总复习.化学化学CO2、碱及其碳酸的、碱及其碳酸的盐盐之之间间的的转转化反化反应图应图象象 如下图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程：高考总复习高考总复习.化学化学（1）写 出 a点 以 前 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式_。（2）写 出 a点 到 b点 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式_。（3）某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3,滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中的Cl-和HC
15、O-3离子的物质的量之比为21,则滴入的稀盐酸中物质的量等于_ mol（用含m的代数式表示）。高考总复习高考总复习.化学化学解析：解本题要明确a、b两点代表的意义。a点以前加入盐酸没有产生CO2，这说明加入的盐酸只把CO32-变成HCO3-;b点开始，再加入盐酸也不产生CO2气体，即HCO-3全部变成CO2,依据电荷守恒：n（Cl-）+n HCO3-=n（Na+）=2n（Na2CO3）=2m,n（Cl-）=2 /（2+1）2m=4m /3。用分步计算较麻烦。答案：（1）CO2-3+H+HCO-3（2）HCO-3+H+H2O+CO2（3）4m /3名名师师点睛：点睛：观察图象要注意：“一趋”（图
16、象的变化趋势）“二标”（纵横坐标的物理量）“三点”（原点或终点、起点、拐点）。高考总复习高考总复习.化学化学 热点训练热点训练2.如右图为一定量饱和澄清石灰水中通入CO2气体后，产生CaCO3白色沉淀的质量与通入CO2气体体积之间的关系曲线。请回答：高考总复习高考总复习.化学化学（1）OA段曲线与AB段所表示的化学反应方程式：OA_；AB_。（2）A点处已参加反应的CO2与Ca（OH）2的物质的量之比为_。（3）B点处溶液中存在的浓度大的两种离子的符号是_和_。（4）将 B点 处 生 成 的 溶 液 煮 沸，可 看 到 的 现 象 是_。高考总复习高考总复习.化学化学答案：（1）CO2+Ca（
17、OH）2 CaCO3+H2OCaCO3+H2O+CO2 Ca（HCO3）2（2）11（3）Ca 2+HCO 3-（4）产生大量气泡，有白色沉淀产生高考总复习高考总复习.化学化学 （1）图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增，大量珊瑚礁（主要成分是碳酸钙）被海水侵蚀，其原因是_。（2）温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是_。碳及其化合物的综合应用碳及其化合物的综合应用 高考总复习高考总复习.化学化学（3）为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。科学家致力于二氧化碳组合转化方面的技术研究，把过多的二氧化碳转化为对人类有益的物质。如将二氧化碳和氢气以14
18、的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一 种 重 要 的 能 源。请 完 成 下 列 化 学 方 程 式：CO2+4H2 _+2H2O（4）科学家研究发现，用“汽水”（一种能释放CO2的弱酸性溶液）浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能_。加强呼吸作用 加强光合作用 改良碱性土壤、调节pH 加强植物蒸腾作用A.B.C.D.高考总复习高考总复习.化学化学（5）快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是_。A.使用天然气等燃料B.控制全球人口增长C.植树造林，保护森林D.立即减少煤和石油的燃烧高考总复习高考总复习.化学化学解析：（1）CO2能溶于水，溶于水后会与CaCO3反应，导
19、致CaCO3溶解。（3）从原子守恒的角度去分析，1 mol CO2与4 mol H2反应时，生成了2 mol H2O,生成的另一物质中必有1 mol C和4 mol H,由方程式的化学计量数可知，此物质必为CH4。（4）植物发生呼吸作用放出CO2;其蒸腾作用与外界温度及水分有关，与CO2的浓度无关；植物的光合作用需要吸收CO2，且CO2溶于土壤中的水而生成的H2CO3电离出的H+可以改良碱性土壤，调节pH,促进植物对Ca2+、Mg2+的吸收。所以“汽水”浇灌植物能促进植物的生长。高考总复习高考总复习.化学化学（5）随着社会的进步，对能源的消耗也将进一步增大，所以不可能立即减少煤和石油的燃烧。使
20、用天然气等燃料也会产生CO2，只有绿色植物的光合作用会吸收大量的CO2，且见效快。答案：（1）CaCO3+CO2+H2O Ca（HCO3）2（2）大量燃烧煤、石油等化石燃料（3）CH4 （4）B （5）C高考总复习高考总复习.化学化学 热点训练热点训练3.气体A只含X和Y两种短周期元素，X的原子序数大于Y的原子序数。B、D、E是中学化学中的常见气体，各物质有如下图所示的转化关系：高考总复习高考总复习.化学化学请回答下列问题：（1）若气体A是混合气且X和Y的质量比小于3，则气体A中肯定有_（写化学式）；（2）若气体A为纯净物且其分子为直线形结构，且X和Y的质量比在数值上等于X的相对原子质量，则A
21、的化学式为_；（3）写出化学式：B_，C_，D_，E_，甲_。高考总复习高考总复习.化学化学解析：推断题的解答关键在于抓住突破口。本题突破口不是很明显。可以从气体A入手。题中A气体只含X、Y两种短周期元素且可燃，符合这个条件的无机气体为CO、H2S，有机气体为气态烃。确定大范围之后，再向下思考排除。这些气体只可能含C、H、O、S中的两种元素，燃烧产物只可能为CO2、SO2或H2O。B、C都能和固体单质甲在高温下反应生成气体，这样较易想到CO2和H2O都可以在高温下与碳单质反应，CO2+C 2CO，C+H2O CO+H2，从而确定了B为CO2，C为H2O，D为CO，E为H2，甲为碳单质，X为碳元
22、素，Y为氢元素。（1）中若X、Y的质量比等于3，A的化学式为CH4，但其质量比小于3，需要含氢量更高，只能含H2。（2）中A也只能是C2H2了。此题体现了学科内知识的综合。答案：（1）H2 （2）C2H2 （3）CO2 H2O CO H2 C高温高温高考总复习高考总复习.化学化学走进实验室走进实验室 高考总复习高考总复习.化学化学实验课题实验课题CO还原金属氧化物（金属的还原冶炼原理）还原金属氧化物（金属的还原冶炼原理）基础再现基础再现氢气还原氧化铜的实验的要求是：“酒精灯迟到早退”，即开始时，要用氢气排装置中的空气，防止氢气混有空气加热发生爆炸；结束要先撤灯，等试管温度降低再停止通氢气，防止
23、还原的铜被空气再氧化。高考总复习高考总复习.化学化学 某同学按：提出课题确定研究方案解决问题总结和评价的模式对一氧化碳的化学性质实验进行了以下设计。（1）设计如下图的实验装置在点燃酒精灯加热进行实验前，应进行的操作是_。高考总复习高考总复习.化学化学（2）实验时，点燃酒精灯A、B的先后顺序是：先A后B。理由是_。（3）CO气体有毒，要进行尾气处理。洗气瓶的现象是_，酒 精 灯 B的 作 用 是_。（4）能否去掉洗气装置？理由是_。另一同学提出，该同学的装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导管中旋转到A的火焰即可，你认为该同学的设计是否合理？简述理由_。高考总复习高考总复习.化学化学
24、答案：（1）检验CO纯度（或验纯）（2）排净装置中空气，防止爆炸（3）澄清石灰水变混浊 处理尾气，通过燃烧把CO变为CO2。（4）若去掉洗气装置会因CO浓度低而无法点燃 合理 经过洗气瓶的气体是含少量H2O的CO气体，能点燃。易易错错归归纳纳：（1）实验要考虑安全性：易燃易爆的气体在加热时，要先验纯，如氢气、甲烷、一氧化碳等。（2）有毒尾气的处理：对于实验中污染环境（有毒）的尾气要进行尾气处理，如一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氯气等。（3）当一氧化碳中混有大量二氧化碳时，混合气体不能点燃，因此要先除去混有的二氧化碳后才能点燃。高考总复习高考总复习.化学化学实验室可用下列实验装置测定FeO和Fe
25、2O3混合物中Fe2O3的质量（图中夹持装置已略去）。实验演练实验演练 高考总复习高考总复习.化学化学（1）实 验 前 如 何 检 查 装 置 A的 气 密 性？_。（2）为了安全，在点燃酒精灯之前，在F装置的出口b处应该进行的操作是_。（3）装置C所放的试剂为浓硫酸，则装置B的作用是_，干燥管E右端又连接干燥管F的目的是_。（4）若FeO和Fe2O3混合物的质量为m g,反应完全后干燥管 E的 质 量 增 加 了 n g,则 混 合 物 中 Fe2O3的 质 量 为_g（用字母m、n表示）。高考总复习高考总复习.化学化学解析：（1）启普发生器气密性检验是“密封”检验方法的代表，即从唯一的入口
26、加入液体，产生一定时间内液差稳定，说明气密性良好。（4）本实验中要用产生的H2排净装置中的空气，因此该实验中无论给出H2的体积与否，都不能用H2的体积进行计算。设FeO和Fe2O3的物质的量分别为x、y,则有72 g/molx+160 g/moly=m,18x+3y18=n解得：y=（4n-m）/56 molm（Fe2O3）=160 g/mol（4n-m)/56mol=20（4n-m）/7 g高考总复习高考总复习.化学化学答案：（1）关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，一段时间，漏斗内的液面高度高于管外液面而且保持不变（2）检验氢气的纯度，点燃未反应的氢气（3）防止空气中的水蒸气进入大试管E中（4）20（4n-m）/7高考总复习高考总复习.化学化学祝祝您您