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- 2021-07-09 发布
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第七章 硅和硅酸盐工业高三化学复习学案
一、 碳族元素
碳族元素位于元素周期表的________族,包括_____________________,最外层电子数均为___________个,易形成共价化合物。
1.碳族元素性质的递变规律
元素
性质
碳(C)
硅(Si)
锗(Ge)
锡(Sn)
铅(Pb)
主要化合价
单质色、态
无色或黑色固体
灰黑色固体
灰白色固体
银白色固体
蓝白色固体
氢化物RH4的稳定性
主要氧化物
最高价氧化物的水化物
化学式
酸碱性
酸性递减
碱性递增(多数有两性)
金属性、非金属性
注意:
常见化合物有 +4和+2,其中:+4价较稳定的元素是 , +2价较稳定的元素是 。
针对性练习:
下列关于碳族元素的说法中,错误的是( )
A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显
B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱
C.碳族元素原子的最外层都有4个电子
D.主要化合价有+2价和+4价,大多数+2价化合物稳定
二、碳
1.同素异形体
⑴金刚石: 色 体形 晶体,构型 ,键角 ,硬度 , 导电。
⑵石墨: 色不透明 状固体, 金属光泽,滑腻,结构 , 导电。
⑶无定形碳:包括炭黑、木炭、活性炭、焦炭。
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⑷C60:“足球烯”
2.化性
碳在常温下性质比较稳定,很难被氧化,但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。
(1)还原性:①C(少量) + CuO
②C(过量)+ CuO
(2)可燃性: __________________________________________
(3)氧化性:__________________________________________
2.一氧化碳
(1)物性: __________色_______味_______毒气体
(2)化性:⑴可燃性: CO+ O2 =
⑵还原性: CO+ CuO =
CO+ H2O(气)=___________________
(3)不成盐氧化物
(3)制法
工业:
实验室:
3.二氧化碳:
(1)物性: 色 味的 体, 毒,比空气 ,扩散慢,能溶于水(1:1)
其固体俗称 ,易 。
(2)化性:
⑴不能燃烧,不支持燃烧,不支持呼吸。
⑵酸性氧化物:CO2+H2O H2CO3 H++HCO3-
[针对性练习]
写出下列反应式:
反应式
反应生产或实验中的应用
CO2+ Na2O
CO2 + NaOH
CO2 + Ca(OH)2
CO2 + CaCO3 + H2O
CO2 + NH3 + H2O
CO2 + NH3 + NaCl+ H2O
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C
CO2
Na2CO3
NaHCO3
CO
CaCO3
Ca(HCO3)2
CaC2
C2H2
CaO
4.碳及其化合物的转化关系(在箭头号上填写出相应条件或反应物)
三、练习
一、巩固双基
1.第ⅣA族元素中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物是稳定的,而铅的+2价化合物是稳定的。Ge是一种良好的半导体材料,被广泛应用于电子工业上。它可从煤燃烧的烟道灰中提取。其过程如下:烟道灰(含GeO2)锗的氯化物锗酸纯净的锗的氧化物锗。写出⑴、⑵、⑷步反应的化学方程式。
二、提高能力
2.课题式课堂审研究性学习的一种方式,其基本教学模式为
提出课题确定研究方案解决问题总结和评价
CuO
澄清石灰水
下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置:
(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序:先__________后____________。
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(2)硬质试管中发生的反应的化学方程式为_____________。
(3)洗气瓶中的实验现象为______________。
(4)酒精灯B的作用是_____________________。
(5)乙同学提出甲装置太复杂,可将酒精灯合二为一,去掉B,而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可。乙同学的设计是否合理?简述理由(从A、B使用的一致性的角度考虑)
(6)丙同学认为甲装置有待优化,如尾气可先存在瓶内,然后再处理。右图是他设计的贮气瓶,尾气应从___________(选a、b填空)口通入。
(7)丁同学质疑:CO能否使澄清石灰水变浑浊?因此,其设计在CO通入CuO之前,应先通入澄清石灰水,以比较排除CO与澄清石灰水的反应。试对此作出评价。你认为丁的设计____________(填“必要”或“不必要”)
3.某学生设计了一个实验以证明PbO中含有氧,反应方程式如下:
①PbO+CPb+CO(主要)
②PbO+CO Pb+CO2
③[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO;△H<0.
试根据下图回答问题:
(1)盛澄清石灰水的试管开始一段时间可能没有现象,其原因是_________________。
(2)烧杯中醋酸二氨合铜([Cu(NH3)2]Ac)的作用
为_______________
(3)实验后的醋酸二氨合铜经适当处理又可再生,适宜于再生的生产条件是
_______________
(4)若用空气代替干燥的N2,行吗?_______________,其理由是_______________
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[解析]该题属信息类实验题,解题时既要考虑题中信息,又要依靠课本知识,还要注意到物质间的相互联系。(1)可从题给方程式①中主要产物来分析;(2)应由题给方程式③中的反应情况获知。(3)可由题给方程式③逆向分析。(4)要从空气成分去分析。
[答案](1)澄清石灰水只有遇到CO(或SO2)时才能变浑浊,开始时无现象,从题给方程式①可知,未变浑浊是由于高温下PbO跟碳反应生成的主要产物是 CO的缘故。
(2)由题给方程式③可知,CO可跟醋酸二氨合铜溶液反应,所以烧杯中醋酸二氨合铜 [Cu(NH3)2)])Ac[的作用是用来吸收CO气体,防止污染空气。
(3)由题给方程式③可知,[Cu(NH3)2]Ac吸收CO气体的反应为气体体积减小的放热反应,欲使醋酸二氨合钢溶液再生,即要使平衡向逆反应方向移动,故适宜于再生的生产条件是高温、低压。
(4)不行。因为在高温下空气中的O2要与碳反应生成CO,另外空气中也有少量的CO,空气中的水蒸气与碳反应也可产生CO。
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