高一化学 碳族元素

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●备课资料1.为什么用马口铁制罐头盒？锡的化学性质稳定，不易被腐蚀。人们常把锡镀在铁皮外面，以防止铁皮的锈蚀。这种穿了锡“衣服”的铁皮，就是大家熟知的“马口铁”。1吨锡可以覆盖7000多平方米的铁片，因此，马口铁很普通，也很便宜。马口铁最大的“主顾”是罐头工业。如果注意保护，马口铁可使用十多年而保持不锈。但是，一旦不小心碰破了锡的“衣服”，铁片便很快被锈蚀（电化学腐蚀），没多久，整张马口铁便布满红棕色的铁锈斑。所以，在使用马口铁时，应注意切勿使锡层破损，也不要使它受潮受热。解放前，由于帝国主义的侵略，我国连马口铁都得依赖外国进口。“马口铁”这个名字，最初便是由于它是从西藏阿里部马口地方输入（英国经印度从马口输入）而得名的。2.半导体材料的用途物质的电阻率介于导体和绝缘体之间（电阻率在10－3~108欧姆·厘米之间）时，为半导体。 半导体材料可以制造出具有各种功能的半导体器件来取代真空管用来整流、检波、放大，并有缩小电子设备体积，减轻重量、延长寿命、耐冲击、效率高和可靠性好等优点。用半导体材料制成的集成电路还可以将成千上万个分立的晶体管、电阻、电容等电子元件融为一体，使上述优点得到进一步发挥。广泛应用于通讯、电讯、电子计算机中。另外，超纯硅对红外光有很高的透过能力，可以用以制作红外聚焦透镜，对红外辐射目标进行夜间跟踪、照像、追击。利用半导体的导电能力随温度的升高或光线的照射而有显著的增大的特性，可以做成自动控制用的热敏元件（如热敏电阻等）和光敏元件。半导体材料是制作太阳能电池的主要材料。半导体材料还可制成激光二极管，用于激光通讯，测距和空间导航等方面。3.C60的超导性1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C60具有超导性，超导起始温度为18K，打破了有机超导体（Et）2Cu〔N（CN）2〕Cl超导起始温度为12.8K的纪录。不久又制备出Rb3C60的超导体，超导体起始温度为29K。下表列出了已合成的各种掺杂C60的超导体和超导起始温度，说明掺杂C60的超导体已进入高温超导体的行列。我国在这方面的研究也很有成就，北京大学和中国科学院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60导体，超导起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言，如果掺杂C240和掺杂C540，有可能合成出具有更高超导起始温度的超导体。A3C60的超导起始温度（Tc）（A：K、Rb、Cs） 4.温室效应当太阳辐射能到达地球表面时，地球大气层中的CO2和水蒸气等在允许太阳能透过并到达地面的同时，既吸收太阳和地球的长波辐射，也把部分长波辐射能反射回地球表面，使地球表面温度升高，这犹如在地球上空镶上了“玻璃层”，“玻璃层”允许太阳辐射能透过，但却阻止地面热量散发，致使地面温度上升，这种作用叫做“温室效应”。“温室效应”的积极作用是控制地球表面温度，适合于动植物的生存繁衍，是人类赖以生存的必要条件。但是由于地球人口激增，现代工业大量燃烧矿物燃料，使大气中二氧化碳不断增加，致使二氧化碳吸收及反射回地面的长波辐射能增多引起地面气温上升，因而造成“温室效应”加剧。由于人口的激增导致人类以惊人的速度和规模砍伐森林，森林的大面积被毁，使得它原有的涵养水源、防止水土流失、调节气温等方面作用减弱。本来进入大气中的CO2约有2/3的量可被植物吸收，但是由于森林面积急剧减少，致使森林吸收CO2的量及送入大气中的O2的量均显著下降，这是导致“温室效应”加剧的另一个重要原因。“温室效应” 加剧导致地球表面温度上升，因而地球两极冰山和冰川开始融化，会使海平面上升，最终上涨的海洋可能会淹没沿海城市和农田。气候变暖也会引起海洋温度升高，将促使强烈的热带风暴形成。全球气候的变化，必将破坏生态平衡，给人类带来灾难。控制“温室效应”加剧必须采取的措施是：①控制矿物燃料的燃烧，合理开发、合理利用燃料，寻找新能源如太阳能、生物能、地热等以减少二氧化碳的排放。②保护森林、保护植被，禁止乱砍滥伐，植树造林，利用森林涵养水源，调节气温。③控制人口激增，尽快恢复正常循环。5.一氧化碳和二氧化碳的比较氧化物COCO2物理性质无色、无味气体，难溶于水无色略带酸味气体，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Fe2O3、CuO、H2O反应）③不成盐氧化物①不能燃烧②氧化性（与C、Mg的反应）③酸性氧化物实验室制法略CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O收集方法排水法向上排空气法检验方法点燃后再在火焰上面罩上沾有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊使澄清的石灰水浑浊 工业制法C+H2OCO+H2CaCO3CaO+CO2↑●综合能力训练题1.CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是A.CaCl2溶液B.石灰水C.饱和Na2CO3溶液D.Na2SiO3溶液解析：A项，CO2与CaCl2溶液不反应；B、C项的情况中都有沉淀生成：B中CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O;C中：CO2+H2O+Na2CO3（饱和）====2NaHCO3↓;D项：因为碳酸酸性强于硅酸，所以CO2通入Na2SiO3溶液会发生反应，生成白色胶状沉淀H4SiO4：Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3。答案：A2.密陀僧是一氧化铅，加热时，它可与碳反应如下：PbO+CPb+CO↑2PbO+C2Pb+CO2↑，为了证明密陀僧中含有氧元素，有位同学设计实验如下：将密陀僧与一定量的碳混合加热，在实验前后及过程中均通入氮气，试回答：（1）为了使实验成功，混合物中碳的含量应（“较多”或“较少”）___________，原因_______________。（2）该实验以干燥的N2代替空气作为反应环境，设计人考虑的可能原因是___________。（3）为证明密陀僧中含有氧元素，应将产生的气体通入_______________。 答案：（1）较少若太多则均生成CO，无法用后面的通入澄清石灰水来证明氧元素存在（2）防止空气中O2与C反应生成CO2（3）澄清石灰水3.向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成二氧化碳气体为止。则在此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是A.逐渐减小B.逐渐增大C.先逐渐增大，而后减小D.先逐渐减小，而后增大试用化学方程式和简要文字表述其理由______________________。解析：往Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始发生的反应为CO+H+====HCO,HCO浓度增大；生成的HCO继续反应HCO+H+====CO2↑+H2O，HCO浓度减小，审此题时，一定要抓住题示信息中的“Na2CO3浓溶液”“逐滴加入稀盐酸”来理解题意。答案：C首先，Na2CO3====2Na++CO，CO+H+====HCO，所以溶液中的HCO的浓度逐渐增大。而后，因为HCO+H+====CO2↑+H2O，所以溶液中的HCO浓度逐渐减小。4.在没有现成CO2 气体发生器的情况下，请你选用下图中部分仪器装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。（1）应选用的仪器是（填入编号）__________。（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱和块状大理石，应选用的药品是_____________。答案：（1）a、c、d、e（2）浓HNO3、水、块状大理石