第三节　非金属碳、硅、氯及其化合物（考点考法剖析）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（解析版）

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第三节　非金属碳、硅、氯及其化合物
【必备知识要求】
1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解碳元素和硅元素的重要化合物对环境的影响。
3.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
4.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。
5.掌握 Cl2的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
【关键能力要求】
关键能力要求：微观想象能力、理解辨析能力、实验和探究能力
高考要求：本节内容在高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。常与晶体结
构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合，重在考查考生创新思维以及理论联系实
际的能力。题型以选择题、推断题为主，难度适中。本讲内容与化工生产、日常生活、
科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等，
往往与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合出现。预计今后：
1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题；2.以制取氯气设计有关实验题；3.
根据同主族元素性质的相似性设计信息题，考查溴、碘及其重要性质和用途。
【学科核心素养解析】
1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，在卤素学习
过程中，使用“宏观—微观—结合”来认识物质及其递变规律，形成科学的方法论。
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。
3.科学态度与社会责任：认识氯及其化合物对环境的影响，形成绿色环保的意识。关注与
化学有关的社会热点问题。了解环境保护与资源开发的关系.具有绿色化学观念。勇于承担
责任，权衡利弊，积极参与化学问题的社会决策。
必备知识点
1碳、硅及其化合物
一、 碳及其重要化合物
1．碳单质
(1)常见碳单质的结构和物理性质
常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。
金刚石 石墨 C60
(2)化学性质
a．与 O2的反应(用化学方程式表示)：
①O2不足：2C＋O2=====2CO；
②O2充足：C＋O2=====CO2。
b．与氧化物反应(用化学方程式表示)：
①与 CuO 反应：2CuO＋C 2Cu＋CO2↑；
②与Fe2O3反应：Fe2O3＋3C 2Fe＋3CO↑；
③与 CO2反应：CO2＋C 2CO；
④与水蒸气反应：C＋H2O(g) CO＋H2(制水煤气)；
⑤与SiO2反应：SiO2＋2C Si＋2CO↑(制粗硅)；SiO2＋3C SiC＋2CO↑(制金刚砂)
c．与强氧化性酸反应
①与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
②与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(3)碳单质的用途：
①金刚石结构坚硬，作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；
②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温 铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚；
③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等；
④作燃料，用于家庭取暖、做饭等；
⑤ 作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。
2．CO和 CO2
(1)物理性质
色态味 密度(比空气) 水溶性 毒性
CO无色、无
味、气体
小难溶有
CO2大 能溶 无
(2)化学性质
①CO具有较强的还原性，可以与 O2、金属氧化物等发生反应。
如与 Fe2O3反应：Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2。
②CO2是典型的酸性氧化物，也具有氧化性。
a.酸性氧化物
①与水反应：CO2＋H2O H2CO3
②与碱反应：CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；
CO2足量：CO2＋NaOH===NaHCO3
③与碱性氧化物反应：CO2＋CaO=CaCO3
④与Ca(ClO)2盐溶液反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO（CO2少量）；
Ca(ClO)2＋2CO2＋2H2O===Ca(HCO3)2＋2HClO（CO2过量）；
b.氧化性
①与 C 反应：CO2＋C 2CO；
②与Mg 反应：2Mg＋CO22MgO＋C
【特别提醒】溶液中通入 CO2气体产生沉淀的问题：向 BaCl2或CaCl2溶液中通入 CO2气体，
由于盐酸的酸性比碳酸的强，不会产生 BaCO3或CaCO3沉淀。
3．碳酸和碳酸盐
(1)碳酸
二元弱酸、不稳定，常用 CO2＋H2O 代替 H2CO3，但酸性比苯酚、次氯酸强。
(2)碳酸的正盐和酸式盐的比较
正盐(CO)酸式盐(HCO)
溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶一般都可溶
热稳定性正盐＞酸式盐
溶液 pH 同浓度：正盐＞酸式盐
相互转化CO HCO
4、碳元素在自然界中的循环
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＋H2O H2CO3；
b．光合作用将CO2转化为 O2；
c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。
二 、 硅及其化合物　
1．硅
(1)硅的结构与物理性质
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