必修1化学：第3节 非金属及其化学物全学案

1、第四章 非金属及其化和物考点一：Si及其化合物 1.非金属Si （1）Si的原子结构示意图： ，是 结构， 注意点： C元素的最外层电子数也是 ，很多性质与Si相似。金刚石也是 结构。 金刚石 （“导电”、“不导电”），石墨 （“导电”、“不导电”）。 石墨的熔沸点 于金刚石，其原因是： 。 铅笔芯的主要成分是： 。 （2）Si的物理性质： （3）Si元素的存在形式： ，在地壳中含量： （4）Si的化学性质： Si与非金属单质反应 Si与O2反应： Si与F2反应： Si与Cl2反应： Si与C反应： Si与HF反应： Si与NaOH溶液反应： 注意点：Si与但部分酸都不发生化学反应（如：H2

2、SO4、浓HNO3等），只与HF反应。 SiF4、SiCl4在常温下都是 态。SiC俗称： 。 （5）单质Si的用途： ， ， 。 2. SiO2 （1）SiO2的物理性质： （2）SiO2的化学性质： SiO2与非金属单质反应 SiO2与C反应： (也是制取粗Si的方法) SiO2与HF反应： （氢氟酸腐蚀玻璃） Si与CaO反应： SiO2与NaOH溶液反应： SiO2与Na2CO3固体反应： SiO2与CaCO3固体反应： 该反应的反应原理： （5）SiO2的用途： 、 注意点： 、 、 都是SiO2 玻璃中也含有一定量的SiO2，沙子中也含有小颗粒状SiO2晶体。 装有NaOH溶液的试

3、剂瓶要用 塞。氢氟酸要用 试剂瓶装。 SiO2不与H2O反应，也不与大部分酸反应（如：HCl、浓HNO3等），只与氢氟酸 反应。 光导纤维是利用了SiO2对光的 原理。 3.硅酸（H2SiO3）与原硅酸（H4SiO4） （1）H2SiO3物理性质： （2）由于H4SiO4不稳定，在空气中放置一段时间会变成硅酸： 注意点：H2SiO3与H4SiO4是我们学习过的唯一两个不溶于水的酸。 SiO2是H2SiO3的酸酐，我们常见的酸酐有：CO2是 酸酐， SO2是 酸酐，P2O5是 酸酐，N2O5是 酸酐。 （3）H2SiO3的制备： 4.Na2SiO3 （1）Na2SiO3的物理性质： （“可”、“

4、不”）溶于水，其水溶液俗称： ，显 性， 是制备 和 的原料。 注意点：大部分硅酸盐都是难溶于水的，只有K、Na、铵的硅酸盐可溶，其它都不溶于水。 是Na2SiO3水溶液的俗称，并不是Na2SiO3固体的俗称。 （2）Na2SiO3的化学性质： Na2SiO3与盐酸反应： （制备H2SiO3的方法） Na2SiO3溶液中通入CO2气体： 反应现象： ，反应原理： 注意点：Na2SiO3的水溶液显 性。 5.硅酸盐工业 （1）硅酸盐材料包括： ， ， 。 （2）水泥：原料 ；化学组成 ； 玻璃：原料 ；化学组成 ； 反应原理： 金属氧化物均匀的分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征染色就形成了 玻璃

5、 玻璃中含有：Co2O3 色，FeO 色，Cu2O 色。 陶瓷：原料 ； 6.硅酸盐的表示是方法 （1）盐化学式法。如： 、 、 、 （2）氧化物法（即将硅酸盐表示成 的形式）。如：高岭土Al2O32SiO22H2O 氧化物的书写顺序： H2O 氧化物前系数配置原则：按配置前后原子个数守恒原则配置系数，但系数要是出现分 数，要化为整数。 氧化物之间以“”隔开； 如：将KAl3(OH)3Si3O10写成氧化物的形式： 例1、有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有 重要的作用下列关于硅的说法不正确的是 A高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片 B

6、硅可由二氧化硅还原制得 C常温时硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D自然界硅元素的贮量丰富，并存在大量的单质硅例2、下列物质：氢氟酸；浓H2SO4；烧碱溶液；Na2CO3固体；氧化钙；浓HNO3，其中在一 定条件下能与SiO2反应的有() A B.全部 C D例3、下列离子方程式不正确的是 () A硅酸钠溶液与澄清石灰水反应：SiOCa2=CaSiO3 B向澄清的石灰水中通入过量的CO2：CO2OH=HCO C向小苏打溶液中加入过量石灰水：2HCOCa22OH=CaCO32H2OCO D向水玻璃中加入过量盐酸：2HSiO=H2SiO3例4、将过量的CO2分别通入CaCl2溶液；Na2S

7、iO3溶液；Ca(OH)2溶液；饱和Na2CO3溶液最终溶 液中有白色沉淀析出的是 () A B C D例5、工业上制取金刚砂的化学反应方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在这个氧化还原反应中，氧化剂和 还原剂物质的量之比为（ ） A1：2 B2：1 C5：3 D3：5例6、在雷达的微波过滤中使用的铁氧磁性体，如Y3Fe5O12,，其中钇(Y)是稀土元素，通常显+3价.下列有关 叙述正确的是( ) A.可表示为3YO33FeOFe2O3 B.可表示为Y3O5Fe3O4Fe2O3 C.该物质中铁的化合价均为+3价 D. 该物质中钇，铁的化合价分别为+4和+2价例7、下列说法正确的是（ ）

8、A.硅材料广泛应用于光纤通讯 B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应例8、关于硅及其化合物的叙述中，错误的是（ ） A硅是良好的半导体材料 B二氧化硅能与石灰石反应：SiO2CaCO3 CaSiO3CO2 C可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO22C Si2CO D水泥的主要成分是：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2例9、A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧 的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。A+EBCD+H2O加碳高温加氧化钙高 温加氢氧化钠加

9、热请填空： 形成单质A的原子的结构示意图为 ，它的最高化合价为 。 B的化学式为 ，B和碳反应生成A和E的化学方程式是 C的化学式（分子式）为 ，D的化学式（分子式）为 。考点二：Cl及其化合物 1.Cl2的性质 （1）Cl元素的存在形式： （2）Cl2的物理性质： （3）Cl2的化学性质：（是活泼的非金属，是强 剂） Cl2与金属反应： Cl2与金属Na反应： ，现象： Cl2与金属Cu反应： ，现象： Cl2与金属Fe反应： ，现象： Cl2与非金属反应： Cl2与氢气反应： （工业制取盐酸的方法），现象： Cl2与P反应： （Cl2少量），现象： （Cl2过量），现象： 注意点：光照H2

10、和Cl2的混合气体时，会发生爆炸，因此实际工业生产使用点燃的方法来生产 盐酸，绝对不能用光照的方法。 氢气点燃前必须 。H2是 气体，Cl2是 气体。 “烟”与“雾”的区别：悬浮在空气中的固体微小颗粒称为“烟”； 悬浮在空气中的 小液滴称为“雾”。 Cl2与H2O的反应： 注意点：氯气的水溶液叫“氯水”，该水溶液的颜色为浅黄绿色，这说明其中含有氯气分子。 新制氯水中含有的微粒主要有 。 久置氯水由于 的分解，颜色变 ，分解的方程式： ，微粒主要有 相当于极稀的 。因而氯水要放 瓶中保存，最好现用现制。 Cl2与湿润的石蕊试纸作用的现象： 氯水是 ，液氯是 （“纯净物”、“混合物”） Cl2与碱

11、的反应： Cl2与NaOH溶液的反应： Cl2与Ca(OH)2溶液的反应： (制取漂白粉) 注意点：Cl2与碱在常温下的反应通式： Cl2+碱=金属氯化物+次氯酸盐+H2O 但在加热的条件下会有ClO3-生成。如： 氯气与碱反应是氧化还原反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂。有一类物质叫拟卤素， 如：BrCl与NaOH溶液反应： ， （“是”、“不是”）氧化还原反应。 漂白粉是 、 混合物，有效成分是 。漂白液是 Cl2与还原性物质发生反应： Cl2与SO2发生反应： Cl2与NaBr溶液发生反应： Cl2与FeBr2溶液发生反应： （Cl2少量） （Cl2过量） 2.Cl2的制取 （1）反应原理

12、： 。 （2）实验装置：装置一般包括四个组成部分： （3）制取气体：浓盐酸的还原性比稀盐酸强，容易被MnO2氧化，反应一定要在 条件下才 可以进行。 （4）净化气体：制取的Cl2中常含有 、 等杂质，通常用 除 去 ，再用 除去 。 （5）收集方法： ， （6）验满方法： 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，现象是 ，则 证明已集满。 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近盛有Cl2的瓶口，现象是 ，则 证明已集满。反应的方程式： 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，现象是 ，则 证明已集满。 （7）尾气吸收：用 。反应的方程式： 注意点：实验室制取Cl2方程式中，浓盐酸的作用是： 实验室制取Cl

13、2方法有很多，但都是利用了浓盐酸的还原性。 如：KMnO4与浓盐酸反应： KClO3与浓盐酸反应： 3.Cl2的用途 （1）作消毒剂、漂白剂溶于水生成HClO具有强 性。 （2）制造盐酸： （3）制造漂白粉： （4）是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。 （5）制高纯度的半导体Si，高纯度的金属钛。 4.HClO与Ca(ClO)2 （1）HClO的机构：电子式 ，结构式 （2）HClO的化学性质：HClO不稳定，见光易分解： （3）Ca(ClO)2的化学性质： Ca(ClO)2与稀盐酸反应： 适量的CO2通入到Ca(ClO)2溶液中： 反应能发生的原因是： ，说明酸性： 注意

14、点： 干燥的Cl2，固体的Ca(ClO)2都没用漂白作用，之所以可以漂白，是因为生成的 HClO有漂白性。 5.卤族元素及其化合物 （1）第 族的元素，包括： ，最外成都有 个电子， 表现出较强的 性。 （2）卤族元素单质的物理性质：从上到下， 颜色加深，F2 ，Cl2 、 Br2 、I2 ，密度增大，熔沸点 除了F2与水反应外，一般不易溶于水，易溶于有机溶剂。 注意点：单质 Br2是唯一一种常温下为液态的非金属单质。 单质I2加热易 ，可以使淀粉变 。 （3）卤族元素单质的化学性质及递变规律： 与H2的反应： ，条件及现象： ，条件及现象： ，条件及现象： ，条件及现象： 注意点：与H2化合

15、越容易则非金属性 ，所得到的氢化物稳定性越 卤化氢的水溶液从上到下酸性 ，即： HF标准状况下为 ， 其沸点为 与H2O反应：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O（X=Cl、Br、I，反应能力依次减弱）。 F2与H2O反应： ，其原因是F元素没有正化合价 与金属反应：如：2Fe+3Cl22FeCl3，2Fe+3Br22FeBr3 Fe+I2=FeI2（I2的氧化性不强，与变价金属反应得低价盐）。 与碱溶液反应：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O（X=Cl、Br、I，反应能力依次减弱）。 卤素单质之间的置换反应： Cl2与NaBr溶液反应： Br2与NaI溶液反应： Cl2与NaI

16、溶液反应： 氧化性： 还原性： （4）卤素离子的检验 操作：在含有卤素离子的溶液中，加入 ，观察现象。 现象：若无沉淀生成，则证明是 ，其原因是 。 若产生 ，则证明是 存在，离子方程式： 若产生 ，则证明是 存在，离子方程式： 若产生 ，则证明是 存在，离子方程式： 注意点：常考的淡黄色物质有 、 、 。 AgBr的用途是： ；AgI的用途是： 例1、有关氯的叙述正确的是 A液氯和氯水是同一物质 B红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾 C氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂 D干燥的漂白粉仍然具有较强的漂白性 例2、制取漂白液的化学方程式是：Cl22NaOHNaClNaClOH2O，该反应的氧化剂

17、与还原剂之 比为（ ） A1：1 B1：2 C 2：1 D 3： 例3、多原子分子氰(CN2)2 ，硫氰(SCN)2和(OCN)2的性质与卤素单质相似，故称为拟卤素。它们可 以生成酸和盐（见表，表中X代表F、Cl、Br、I）。 卤素氰硫氰物质X2(CN)2(SCN)2(OCN)2酸HXHCNHOCN盐KXKCNKSCN (1)在表中空格处应该分别填写_、_、_。 (2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。 (CN)2与KOH溶液反应的化学方程式为：_。 已知阴离子的还原性强弱为： 。写出在NaBr与KSCN的混合 溶液中加入(CN)2反应的离子方程式_。 例4、 某温度下，将Cl2通入NaO

18、H溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，经测 定ClO- 与ClO-3的浓度之比为1：3，则Cl2与 NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化 的氯元素的物质的量之比为 （ ） A. 21 ：5 B. 11：3 C. 3：1 D. 4：1 例5、将KMnO4与 KClO3的混合物加热可得气体A ，在反应后的残留固体中加入一定量的 浓 H2SO4并加热，又可得到单质气体B 。写出有关化学方程式 例6、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2 2KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 =2ClO2+K2SO4 +2CO2+2

19、H2O下列说法正确的是（ ） A. KClO3在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物 C. H2C2O4在反应中被氧化 D. 1mol KClO3参加反应有2mol电子转移考点三：N及其化合物 1.N2 (1)物理性质： ， (2)化学性质：一般状况下N2比较稳定，不与强酸、强碱等物质反应。 N2与H2反应： N2与O2反应： N2与Mg反应： (3)氮的固定： 固氮方法：人工固氮：工业合成氨 自然固氮：雷雨天生成NO 生物固氮：豆科植物的根瘤菌可以直接吸收空气中的氮气转化为氨基酸。 2.NO与NO2 (1)NO 物理性质： NO的化学性质： NO与O2反应： NO、NO2与NaOH溶液反

20、应： NO、O2与H2O反应： (2)NO2 物理性质： NO2的化学性质： NO2与H2O反应： NO2与NaOH溶液反应： NO2、O2与H2O反应： 注意点：氮的氧化物还有N2O，N2O3，N2O5 N2O俗称： ，是无色气体，具有 作用。 N2O3是暗蓝色液体，是 的酸酐，N2O3与H2O反应： 常温极易分解为NO、NO2 N2O5是白色固体，是 的酸酐，N2O5与H2O反应： 是工业食盐，有毒性。 空气中的NOx（尤其是NO2）是造成光化学烟雾的主要因素。NOx在紫外线照射下， 发生一系列的光化学反应，产生一种有毒的气体光化学烟雾，刺激呼吸器官，使人 生病甚至死亡。 3.NH3 (1

21、)物理性质： (2)化学性质 NH3与水反应： 注意点：NH3是唯一能使红色石蕊试纸变 的气体，所以常用此方法检验NH3。 液氨是纯净物，存在自偶电离 （类似于水） NH3与酸反应：NH3与HCl反应 NH3与H2SO4反应 NH3与CO2和H2O反应 注意点：NH3与HCl的反应可以用来检验NH3和HCl气体，现象是 碳铵指的是 。 NH3与O2反应： （氨的催化氧化反应） (3)NH3的制取 实验室制取NH3的原理： 注意点：试管口（盛固体药品的试管）要 选择干燥的固体药品装入试管，要混合均匀，平铺试管底部。 装置应不漏气，实验操作前要先进行 检查。 由于实验室制NH3的反应是在非水溶液中进行的，所以不能写离 子方程式（只有