1/13第09讲无机非金属材料1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2．结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。3．能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、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。4．能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，能说明常见污染的成因和防治措施的化学原理。【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。知识点一碳及其重要化合物1．碳单质(1)结构、存在形态、物理性质和用途存在形态游离态和化合态结构金刚石：空间网状结构；石墨：层状结构同素异形体金刚石、石墨、C60、C70物理性质金刚石：熔点高、硬度大；石墨：硬度小、电的良导体、有滑腻感用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂(2)主要化学性质——还原性可燃性2C＋O2(不足)=====点燃2CO、C＋O2(足量)=====点燃CO22/13与氧化物反应CuO：2CuO＋C=====△2Cu＋CO2↑(冶炼金属)SiO2：SiO2＋2C=====高温Si＋2CO↑(制取粗硅)H2O：C＋H2O(g)=====高温CO＋H2(制取水煤气)与强氧化性酸反应浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O浓HNO3：C＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O2．一氧化碳(CO)(1)物理性质无色气体，有毒，难溶于水。(2)化学性质——还原性①燃烧：2CO＋O2=====点燃2CO2，淡蓝色火焰；②还原CuO：CuO＋CO=====△Cu＋CO2(冶炼金属)。3．二氧化碳(CO2)(1)物理性质：CO2是一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰。(2)化学性质：与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应的方程式分别为CO2＋H2OH2CO3、Na2O＋CO2===Na2CO3、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C。(3)CO2在自然界中的循环①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。②自然界消耗CO2的主要反应：a．溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3；b．光合作用将CO2转化为O2；c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。(4)CO、CO2气体的除杂方法CO中混有CO2通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，然后干燥气体CO2中混有CO通过盛有灼热CuO的硬质试管CO2中混有少量SO2或HCl通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，然后干燥气体①澄清石灰水只用于检验CO2，不能用于除去混合气体中的CO2，应用NaOH溶液除去；3/13②CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液均无沉淀产生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．碳酸的酸式盐和正盐的比较(1)在水中的溶解性①含K＋、Na＋、NH＋4的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。②一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度：Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度：Na2CO3>NaHCO3。(2)热稳定性一般来说，热稳定性顺序为正盐>酸式盐>碳酸，如稳定性：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。可溶性正盐>难溶性正盐，如CaCO3高温分解，而K2CO3不易分解。(3)水溶液酸碱性物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH大于其酸式盐溶液，如pH：Na2CO3溶液>NaHCO3溶液。(4)与酸的反应①CaCO3与盐酸反应的离子方程式：CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋。②Ca(HCO3)2与盐酸反应的离子方程式：HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑。(5)与碱的反应①Na2CO3与Ca(OH)2反应的离子方程式：CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓。②NaHCO3与足量Ca(OH)2反应的离子方程式：HCO－3＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。Ca(OH)2与足量NaHCO3反应的离子方程式：Ca2＋＋2OH－＋2HCO－3===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O。知识点二硅无机非金属材料一、硅单质1．存在硅单质主要有晶体和无定形两大类。4/132．物理性质带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高...
