2019-2020年高中化學（大綱版）第一冊 第七章 碳族元素 無機非金屬材料 第一節(jié)碳族元素(備課資料).doc

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2019-2020年高中化學（大綱版）第一冊 第七章 碳族元素 無機非金屬材料 第一節(jié)碳族元素(備課資料) 1.為什么用馬口鐵制罐頭盒？ 錫的化學性質穩(wěn)定，不易被腐蝕。人們常把錫鍍在鐵皮外面，以防止鐵皮的銹蝕。這種穿了錫“衣服”的鐵皮，就是大家熟知的“馬口鐵”。1噸錫可以覆蓋7000多平方米的鐵片，因此，馬口鐵很普通，也很便宜。馬口鐵最大的“主顧”是罐頭工業(yè)。如果注意保護，馬口鐵可使用十多年而保持不銹。但是，一旦不小心碰破了錫的“衣服”，鐵片便很快被銹蝕（電化學腐蝕），沒多久，整張馬口鐵便布滿紅棕色的鐵銹斑。所以，在使用馬口鐵時，應注意切勿使錫層破損，也不要使它受潮受熱。解放前，由于帝國主義的侵略，我國連馬口鐵都得依賴外國進口?！榜R口鐵”這個名字，最初便是由于它是從西藏阿里部馬口地方輸入（英國經印度從馬口輸入）而得名的。 2.半導體材料的用途 物質的電阻率介于導體和絕緣體之間（電阻率在10－3~108歐姆厘米之間）時，為半導體。 半導體材料可以制造出具有各種功能的半導體器件來取代真空管用來整流、檢波、放大，并有縮小電子設備體積，減輕重量、延長壽命、耐沖擊、效率高和可靠性好等優(yōu)點。用半導體材料制成的集成電路還可以將成千上萬個分立的晶體管、電阻、電容等電子元件融為一體，使上述優(yōu)點得到進一步發(fā)揮。廣泛應用于通訊、電訊、電子計算機中。另外，超純硅對紅外光有很高的透過能力，可以用以制作紅外聚焦透鏡，對紅外輻射目標進行夜間跟蹤、照像、追擊。利用半導體的導電能力隨溫度的升高或光線的照射而有顯著的增大的特性，可以做成自動控制用的熱敏元件（如熱敏電阻等）和光敏元件。半導體材料是制作太陽能電池的主要材料。半導體材料還可制成激光二極管，用于激光通訊，測距和空間導航等方面。 3.C60的超導性 1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出摻鉀C60具有超導性，超導起始溫度為18 K，打破了有機超導體（Et）2Cu〔N（CN）2〕Cl超導起始溫度為12.8 K的紀錄。不久又制備出Rb3C60的超導體，超導體起始溫度為29 K。下表列出了已合成的各種摻雜C60的超導體和超導起始溫度，說明摻雜C60的超導體已進入高溫超導體的行列。我國在這方面的研究也很有成就，北京大學和中國科學院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60導體，超導起始溫度分別為8 K和28 K。有科學工作者預言，如果摻雜C240和摻雜C540，有可能合成出具有更高超導起始溫度的超導體。 A3C60的超導起始溫度（Tc） （A：K、Rb、Cs） 4.溫室效應 當太陽輻射能到達地球表面時，地球大氣層中的CO2和水蒸氣等在允許太陽能透過并到達地面的同時，既吸收太陽和地球的長波輻射，也把部分長波輻射能反射回地球表面，使地球表面溫度升高，這猶如在地球上空鑲上了“玻璃層”，“玻璃層”允許太陽輻射能透過，但卻阻止地面熱量散發(fā)，致使地面溫度上升，這種作用叫做“溫室效應”?！皽厥倚钡姆e極作用是控制地球表面溫度，適合于動植物的生存繁衍，是人類賴以生存的必要條件。但是由于地球人口激增，現代工業(yè)大量燃燒礦物燃料，使大氣中二氧化碳不斷增加，致使二氧化碳吸收及反射回地面的長波輻射能增多引起地面氣溫上升，因而造成“溫室效應”加劇。由于人口的激增導致人類以驚人的速度和規(guī)?？撤ド郑值拇竺娣e被毀，使得它原有的涵養(yǎng)水源、防止水土流失、調節(jié)氣溫等方面作用減弱。本來進入大氣中的CO2約有2/3的量可被植物吸收，但是由于森林面積急劇減少，致使森林吸收CO2的量及送入大氣中的O2的量均顯著下降，這是導致“溫室效應”加劇的另一個重要原因。 “溫室效應”加劇導致地球表面溫度上升，因而地球兩極冰山和冰川開始融化，會使海平面上升，最終上漲的海洋可能會淹沒沿海城市和農田。氣候變暖也會引起海洋溫度升高，將促使強烈的熱帶風暴形成。全球氣候的變化，必將破壞生態(tài)平衡，給人類帶來災難?？刂啤皽厥倚奔觿”仨毑扇〉拇胧┦牵孩倏刂频V物燃料的燃燒，合理開發(fā)、合理利用燃料，尋找新能源如太陽能、生物能、地熱等以減少二氧化碳的排放。②保護森林、保護植被，禁止亂砍濫伐，植樹造林，利用森林涵養(yǎng)水源，調節(jié)氣溫。③控制人口激增，盡快恢復正常循環(huán)。 5.一氧化碳和二氧化碳的比較 氧化物 CO CO2 物理性質 無色、無味氣體，難溶于水 無色略帶酸味氣體，無毒能溶于水固態(tài)時俗稱干冰 化學性質 ①可燃性②還原性（與Fe2O3、CuO、H2O反應）③不成鹽氧化物 ①不能燃燒②氧化性（與C、Mg的反應）③酸性氧化物 實驗室制法 略 CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O 收集方法 排水法 向上排空氣法 檢驗方法 點燃后再在火焰上面罩上沾有澄清石灰水的燒杯，出現渾濁 使澄清的石灰水渾濁 工業(yè)制法 C+H2OCO+H2 CaCO3CaO+CO2↑ ●綜合能力訓練題 1.CO2通入下列溶液中，不可能產生沉淀的是 A.CaCl2溶液 B.石灰水 C.飽和Na2CO3溶液 D.Na2SiO3溶液 解析：A項，CO2與CaCl2溶液不反應；B、C項的情況中都有沉淀生成：B中CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O;C中：CO2+H2O+Na2CO3（飽和）====2NaHCO3↓;D項：因為碳酸酸性強于硅酸，所以CO2通入Na2SiO3溶液會發(fā)生反應，生成白色膠狀沉淀H4SiO4：Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3。 答案：A 2.密陀僧是一氧化鉛，加熱時，它可與碳反應如下：PbO+CPb+CO↑ 2PbO+C2Pb+CO2↑，為了證明密陀僧中含有氧元素，有位同學設計實驗如下：將密陀僧與一定量的碳混合加熱，在實驗前后及過程中均通入氮氣，試回答： （1）為了使實驗成功，混合物中碳的含量應（“較多”或“較少”）___________，原因_______________。 （2）該實驗以干燥的N2代替空氣作為反應環(huán)境，設計人考慮的可能原因是___________。 （3）為證明密陀僧中含有氧元素，應將產生的氣體通入_______________。 答案：（1）較少 若太多則均生成CO，無法用后面的通入澄清石灰水來證明氧元素存在 （2）防止空氣中O2與C反應生成CO2 （3）澄清石灰水 3.向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，直到不再生成二氧化碳氣體為止。則在此過程中，溶液的碳酸氫根離子濃度變化趨勢可能是 A.逐漸減小 B.逐漸增大 C.先逐漸增大，而后減小 D.先逐漸減小，而后增大 試用化學方程式和簡要文字表述其理由______________________。 解析：往Na2CO3溶液中滴加鹽酸，開始發(fā)生的反應為CO+H+====HCO,HCO濃度增大；生成的HCO繼續(xù)反應HCO+H+====CO2↑+H2O，HCO濃度減小，審此題時，一定要抓住題示信息中的“Na2CO3濃溶液”“逐滴加入稀鹽酸”來理解題意。 答案：C 首先，Na2CO3====2Na++CO，CO+H+====HCO，所以溶液中的HCO的濃度逐漸增大。而后，因為HCO+H+====CO2↑+H2O，所以溶液中的HCO濃度逐漸減小。 4.在沒有現成CO2氣體發(fā)生器的情況下，請你選用下圖中部分儀器裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關隨停的CO2氣體發(fā)生裝置。 （1）應選用的儀器是（填入編號）__________。 （2）若用上述裝置制取CO2氣體，而實驗室只有稀H2SO4、濃HNO3、水、塊狀純堿和塊狀大理石，應選用的藥品是_____________。 答案：（1）a、c、d、e （2）濃HNO3、水、塊狀大理石