高中化学必修一第二节化学计量在实验中的应用教案

第二节化学计量在实验中的应用

一、物质的量

1、定义：是国际单位制中7个基本物理量之一，表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n。

A、物质的量表示物质所含指定粒子的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，不能按字面理

解成物质的质量或物质的数量•是一个专有名词。

B、物质的量和摩尔都只适用于微观粒子，不能用于宏观物体。如一摩尔汽车。在使用物质的量时应该用化

学式指明粒子的种类，可以是分子、原子、离子、电子等。如1mol压0、1mol艮、而不能是1mol氢,

因为氢指代不明确。1mol小麦约含有6.02X102个麦粒。这句话不正确。因为物质的量及其单位摩尔的

使用范围是微观粒子。因此在使用中应指明粒子的名称。6.02X1023是非常巨大的一个数值，所以宏观物

体不便用物质的量和摩尔。

2、物质的量单位是摩尔。符号mol。我们把含有6.02X1()23个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。[皿。1任

何粒子的粒子数都相等，即阿伏加德罗常数，约是6.02X1()23。是为了纪念科学家阿伏加德罗。这个常数的

符号是NA,单位为moV'.M的近似值是6.02X1023mo广、阿伏加德罗常数通常是6.02X1023mol-1而不是6.02

X1023,阿伏加德罗常数的数值与一摩尔粒子中所含的粒子数相等，都约是6.02X10"。如：

3、物质的量与粒子数的关系：

物质的量(n)、粒子个数(N)和阿伏加德罗常数(N,J三者之间的关系：用符号表示：N=nXNA

或N=nXNA.满足上述关系的粒子是构成物质的基本粒子，如分子原子离子电子质子中子或它们的组合。

二、摩尔质量(M)：

单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。符号为此常用的单位：克/摩尔、g/mol或g.moU1,

A、1mol任何粒子的质量以克为单位时，在数值上都与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等。

B、对于阿伏加德罗常数有关题目的正误判断要认真审题，抓住题目中的要点，明确题中的陷阱，在解题中

通常使用阿伏加德罗常数的近似值6.02X来进行有关计算，而当进行概念表达或辨析时，只能用阿伏

加德罗常数的值NA来表示粒子的个数，否则不正确。

C、求算M时，M,n,m必须对同一种微粒而言，如求MgCk的M：已知m(MgCk),n(C])要先根据n(Cl),

求出n(MgCla).再求M(MgCL)

物质的质量(m)、物质的量(n)、摩尔质量(M)三者间的关系：

物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。

物质的质量(g)m

物质的量(mol)=符号表示：n=—

摩尔质量(g-mo「)

物质的质量(m)、粒子数(N)与物质的量(n)三者之间的关系:

IT萋

例1：24.5gH2sol的物质的量是

解：HS0』的相对分子质量为98,则M(H2soi)=98g-mol-1.

m(H2so4)24.5g

、1

n(H2soi)=M'(H2SO".)=98bg-mol=0n.25mol,«

三、物质的体积决定：微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离

微粒的数目一定时，固体液体主要决定于：微粒的大小，气体主要决定于：微粒间的距离

物质在固态或液态时，粒子间的平均距离比气态小得多，决定固体、液体的体积的主要因素是粒子的大小，

由于粒子的大小是不同的，所以，Imol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。而气体物质分子之间的距

离很大，故气体物质的体积主要决定于粒子间的距离。决定粒子间距离的主要因素是温度和压强，不同气体

在相同的温度和压强下，分子之间的距离可以看作是相同的，所以，粒子数相同的气体在相同条件下有着近

似相同的体积。反之，在相同温度和压强下，相同体积的任何气体应含有相同数目的粒子，这就是著名的阿

伏加德罗定律。气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，说到气体的体积时，必须指明外界条件，否

则就没有意义。如果将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，用Vm表示，单位为L/mol,那么

在一定温度和压强下,Vm是个常数，如果条件变化了，则Vm亦随之改变。如在0℃、101kPa时,Vm=22.4L/mol；

在25℃、101kPa时，Vm=24.8L/mol«

气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积，符号：Vm,定义式：Vm=()单位：L/mol

掌握使用气体摩尔体积时，要注意：V

1、与温度与压强有关。

2、针对气体而言的，可以是单一气体也可以是混合气体。

3、同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关。

4、气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L,非标准状况下不能使用22.4L/mol

5、只适用于气体。

6、阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，三同导一同。

Vl/V2=nl/n2nl/n2=Nl/N2,PV==nRT

阿伏加德罗定律及其推论：单位物质的量的任何气体在相同条件下占有相同的体积。

同温同压下，

①气体的体积比等于物质的量比

②同温同容下，气体的压强比等于物质的量比

③气体的摩尔质量比等于密度比

④同体积气体的质量比等于摩尔质量比

⑤同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。

四、对于溶液，量取体积要比称量质量更易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔

溶质呢？为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量。-----物质的量浓度

(一)以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。

用符号CB表示，单位mol•L、(或mol/L)。

表达式：CB=—

V

1.溶质是用物质的量而不是用质量表示。2.是溶液的体积，并非溶剂的体积。3.单位：mol-L।或mol・LL

4.从某溶液取出任意体积的溶液，其物质的量浓度都相同，但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。

lmol/LNaOH溶液的含义是什么？将0.5molNaOH配成2L溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？

100mLlmol/LNa0H溶液中，NaOH的物质的量是多少？从该溶液中倾倒出20mL,此20mLNaOH溶液的物质的量

浓度还是lmol/L吗？为什么？

将lOgNaOH溶解在250mL水中，所得溶液的物质的量浓度是lmol/L吗？

物质的量浓度的溶液是生产上和科学实验上常用的一种表示溶液组成的重要方法。因此，我们要学会配制一

定物质的量浓度的溶液。

(-).配制一定物质的量浓度的溶液

1.仪器：容量瓶、天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管

2.过程：

(1)准备工作：检漏

(2)操作步骤：计算+称量—溶解一►转/K洗涤4定容斗摇匀

(3)结束工作：存放，整理清洗n

(三).有关物质的量浓度的计算

1.根据概念的计算

nm

C=--------=---------

VVM

2.有关溶液中溶质微粒的计算

［规律］:(1)难电离的溶质——以分子形式存在于溶液

（2）完全电离的溶质------以离子形式存在于溶液（离子的数目要看物质的组成）

［关键］:微粒的数目=物质的nX物质组成中离子数目XNA

3.物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算

1000XpXa%

C=--------------

M

4.有关溶液稀释的计算c（浓溶液）V（浓溶液）=c（稀溶液）V（稀溶液）

5.根据化学方程式的计算注意：上下单位统一，左右关系对应。

6.有关溶液混合的计算

nl+n2C1V1+C2V2

VI+V2VI+V2

7.有关标况下气体溶于水后溶液的浓度的计算

V/22.4

C=----------------------------

P水V水+（V/22.4）XM

1000Xp液

【例】配制500mL0.1mol•L-lNaOH溶液需要NaOH的质量是多少？

解：500mL0.1mol-L-lNaOH溶液中NaOH的物质的量为:

n(NaOH)=c(NaOH)•V(NaOH(aq))aq表示某种物质的水溶液

=0.1mol,L—1X0.5L=0.05mol

0.05molNaOH的质量为：m(NaOH)=n(NaOH),M(NaOH)=0.05molX40g,mol'=2g

知识拓展：1、万能恒等式：

mVgN

n==GVag（%为标准状况下气体的体积）

MVm

NA

第四章非金属及其化合物

无机非金属材料的主角一硅

地球的地壳由岩石构成的，构成岩石的主要成分是硅酸盐及硅的氧化物。半导体：单晶硅是半导体器

材的核心材料,硅半导体是集成电路的主要材料,估计在21世纪,硅仍然会占半导体材料的95%以上.沙子、石

英、水晶：主要成分是硅的氧化物光导纤维:从石英玻璃熔融体中，拉出直径为100微米的细丝.再把千百根

光导纤维组合并增强处理,就制成成光缆,其优点：质轻,体积小,输送距离长，保密性好,成本低.硅在地壳中

含量丰富，仅次于氧，排在第二位，约占26.3%o碳和硅是同一主族相邻的两种元素，原子结构相近，它们

的性质既有相似之处，又有不同之处。画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，

Si原子最外层有四个电子，既不易失电子,也不易得电子，所以，硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合

物。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常牢固，

形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅都是

以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。

一、二氧化硅（SiOz）

1、存在：SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12%,其存在形态有结晶

形和无定形两大类，通称硅石。水晶是自然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO”

,结晶形玛璘石英水晶_n_O_Si—O-J—

J46

—O-$-o■-

谢Y

3&&

L无翊硅藻土—(W*-O—si—

III

图1平面结构图2空间结构

表示硅原子

2、用途

①、制光导纤维②、石英玻璃制化学仪器③、石英表、石英钟

④、水晶制光学仪器和工艺品⑤、玛瑙制精密轴承和装饰品

3、物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的Si02晶体无色透明

4、结构：空间网状结构构

SiOz与CO?的性质上有着这么大的差别主要取决于结构的不同。CO?是C与0通过化学键所连接的分子结构,

而SiOz是Si—0四面体结构：每1个Si原子周围结合4个0原子，Si在中心,0在四个顶角.同时每1

个0原子周围结合2个Si原子相结合。二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiOz来表示二

氧化硅的组成，Si02的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性，还决定了其化学性质的稳定性。

5、化学性质：稳定，不活泼

①具有酸性氧化物的性质：（不溶于水且不和水反应）

局温

与强碱反应：Si02+2Na0H=Na2Si03+H20与碱性氧化物反应：SiO2+CaO^^CaSiO3

NazSiOs俗名水玻璃，一种矿物胶，常用作黏合剂，所以实验室盛放碱溶液的试剂瓶不用玻璃塞，而用橡

胶塞。对应的酸是硅酸，硅酸不溶于水，是一种弱酸，酸性比碳酸还弱。

②与HF氢氟酸的反应：SiOz除了具有酸性氧化物的通用性之外，还具有特性。比如酸性氧化物一般不与酸

反应，而SiOz却能与HF反应，生成气态的四氟化硅。这也是工业上雕刻玻璃的反应原理，

SiO2+4HF==SiF.t+2IW（不能与盐酸，硫酸，硝酸等除氯氟酸之外的酸反应）

高温

⑶弱氧化性：SiO2+2CSi+2C0t（工业上制粗硅）

高温

④与某些盐反应：NazCCh+SiO?NaiSiOs+COzt

高温

CaCOs+SiOiCaSi03+C02t（工业上制玻璃的主要反应，此两反应并不能说明硅酸的酸性比碳酸强,

而是遵循高沸点物质制低沸点物质的规律)

思考：1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？

HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。

2、实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？

NaOH溶液能与玻璃中的SiOz反应生成NazSiO：；,使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶

液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。制取IIF酸应用铅皿。

二氧化硅和二氧化碳结构性质比较

物质二氧化硅二氧化碳

熔点、沸点、硬度、状态很高、大、固态低、小、气态

化与水不反应C02Jl20=H2c

学

与氢氟酸SiO2+4HF=SiFlt+2H20不反应

性

与碱溶液Si02+2Na0H=Na2Si03+H20C02+2Na0H=Na2C03+H20

质

与碱性氧化物SiO2+CaO=CaSiO3C02+Ca0=CaC03

二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：

相同点：都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。

不同点：①CO?与水反应生成H£O3;SiOz不与水反应；②Si02溶于氢氟酸，CO?不与氢氟酸反应；③SiO,须在

高温下与碱性氧化物反应，而C02可在常温加压下进行。

二、硅酸GfeSith)

1、组成：与一般的酸相比较，组成和结构复杂得多，组成随条件改变而改变，常以通式xSiO2.yH2O表示，

一般用化学式HSiOs来简单表示。

2、物理性质：硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。

3、化学性质：

(1)酸性很弱：比碳酸还弱，因此向硅酸盐溶液中通往二氧化碳，可反应制得硅酸。

Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3(胶体)

碳酸能使石蕊试液变红，而硅酸不能，但硅酸的稳定性比碳酸要强。

△

(2)硅酸的热稳定性很差，受热分解为二氧化硅和水。H2SiO3压0+SiO2

(3)硅酸的酸性很弱，只能与强碱反应，H2SiO3+2NaOH==Na2SI03+2H20

由于二氧化硅不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。

Na2Si03+2HC1==2NaC1+H2Si0：,INa2Si03+C02+H20==Na2C03+H2Si0:i(胶体)

物质硅酸碳酸

化学式H2SiO3H2CO3

酸醉Si02co2

制法Na2Si0s+2HO2NaCl+H2Si031CO2+H2OH2c

颜色与状态白色、粉末状无争液态，只存在于水溶液中

水溶性不溶于水只存在于水溶液中

酸性比较

4、探究硅酸的制备方法：强酸制弱酸，这一原理可用来设计比较不同酸的酸性强弱的实验。

实验4-1：向饱和NazSiOs溶液中滴入酚BL再滴入稀盐酸

现象滴入酚醐溶液变红，再滴入盐酸红色变浅，继续加入盐酸，红色消失，有白色胶状物生成

结论Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了HfiO,且HzSiOs难溶于水,

硅酸浓度大小不同时、形成硅酸胶体的种类也不同。

化学方程式Na2SiO3+2HCl=H2SiO:)(+2NaCl

若改向NazSiOs溶液中滴加IbSO,会有什么现象呢？NazSiOs+HzSO—NazSOi+lbSiOs1

所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体一硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。

硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食

品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。

利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。

利用COz溶于水产生H2CO3,而H£03的酸性比HzSiOs的酸性强,可以将⑩通入到NazSiOs的溶液中。

Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3INa2SiO：,+2HC1==2NaC1+H2Si03I

Na2Si03+HzS04==Na2S01+H2Si03INa2Si03+C02+H20==Na2C03+H2SiOsI

三、硅酸盐在自然界中的存在

1、硅酸盐是由硅氧和金属元素组成的化合物的总称，是一大类结构复杂的固态物质，在自然界中分布极广,

是构成地壳岩石的主要成分，自然界中存在各种天然硅酸盐矿物。自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占

地壳总质量的5虬硅酸盐结构复杂，一般不溶于水，性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，

2,硅酸钠：(1)物理性质：白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃或泡花碱，是一种泡花碱

［实验］P77实验4-2、

放入蒸储水放入NazSiCh饱和溶液

现象当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧

结论用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火

(2)化学性质：可与比硅酸酸性强的一些酸反应生成难溶于水的硅酸。

相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强

3、硅酸盐组成的表示方法：

(1)盐化学式法：一般用于表示组成较简单的硅酸盐，如硅酸钠NazSiO”硅酸钙CaSiO,等。

(2)氧化物法：如橄榄石：(Mg2SiO4):2MgO•SiO2黏土［AlKSizOs)(OH)J:A12O3•2SiO2-2H20

长石：(KAlSisOs):K20•Al203•6SiO2硅酸：SiO2•H20,SiO2-2H20

硅酸钾:K2SiO3——K20•Si02高岭石：Ah(Si205)(OH)“——Al203-2Si02•2H20

用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属的氧化物•较不活泼金属的

氧化物•二氧化硅•水。

4、传统硅酸盐材料：

(1)陶瓷：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具(2)玻璃：(3)水泥：以黏土和石灰石为主要原料

具有特殊功能的含硅物质：

(1)碳化硅(金刚砂)(2)硅钢：导磁性良好，用作变压器铁芯

(3)硅橡胶(4)分子筛：具有均匀微孔结构的铝硅酸盐(5)生物陶瓷：人造骨

四硅裾

1、存在形态：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体

2、晶体结构：正四面体形。晶体Si的结构类似于金刚石的正四面体型，因此物理性质与金刚石类似。

3、物理性质：灰黑色具有金属光泽的固体、熔点高、硬度大、质脆、导电性介于导体和绝缘体之间，是良

好的半导体材料。

4、化学性质：硅不活泼，常温下硅的化学性质很稳定，除国、HF和NaOH外，Si不跟其他物质起反应。硅

有亲氟性。二氧化硅是熔点最高的非金属氧化物，硅酸是常温下固态的酸。

(1)常温下的反应：Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF&t+2H2tSi+2NaOH+H20-Na2SiO3+2H2f

(2)高温下的反应：

高温高温高温

=

Si+O.SiOzSi+2ckSiCLSiO2+2CSi+2C0t

硅的用途。①信息技术的关健材料，一一半导体、晶体管、芯片。0半导体性能一一将太阳能转换为光能

的重要材料——光电池③硅合金

5、硅的制备

高温

（1）工业上制粗硅Si02+2CSi+2C0t

石英砂焦炭电炉中粗硅

（2）由粗硅制纯硅

高温高温

Si+2C12SiCliSiCL+2H/^^Si+4HCl

五、硅酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子的检验：

2

1、Si03'原理：SiO产+2H'===H£i0式胶体）。从溶液中析出的HzSiCh是软而透明的、胶冻状的凝胶，

不溶于水和酸（H'）

方法：向待检溶液中加入过量的稀硝酸，若生成白色胶状固体，则待检溶液中有Si0;。

2、C0：；”:原理：C0/+Ca2+==CaC03

方法：向待检溶液中滴加过量的氯化钙溶液，若生成白色沉淀，再加入稀盐酸或稀硝酸，白

色沉淀溶解且生成无色、无味的气体，则待检溶液中有C0/。试剂不可用熟石灰代

替，原因是无法排除HCOa的干扰。

3、HCO「原理：含HC03的盐易溶于水，易与氢离子反应。HCO3+H,^C02+H20.

方法：向待检溶液中滴加足量含钙离子或根离子的可溶性盐溶液，若无新现象发生，再向溶液

中加入足量的酸，溶液中逸出无色无味气体，则待检溶液中含HCO；

第二节富集在海水中的元素一氯

氯元素的原子结构示意图，分析氯元素的非金属性强弱。容易获得一个电子，是典型的非金属，显非金属性

（强），在自然界以化合物形式存在（NaCl、MgCl2等，海水中，盐矿里）。从化合价的角度分析：CL中显零

价，还有-1,+1,+3,+5,+7等价。CL处于中间价，既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。

自然界中没有游离态的氯，1774年舍勒发现氯气，有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”，

1、物理性质：通常情况下，黄绿色、气体、有剧烈的刺激性气味、能溶于水、有毒、密度比空气大；易液

化。易液化的气体一般是气体分子的分子量较大,液态氯又称为液氯。

闻气体的方法：不管毒性大小如何，均要正确操作，即“用手轻轻地在瓶口（或试管口）扇动，仅使极少

量的气体飘进鼻孔”

干燥的氯气在常温下不与铁反应，且氯易液化，因此大量的氯气要加压液化后贮存于钢瓶中。氯气能溶于水,

但1体积水溶2体积的氯气，故不能用排水法收集，但可以用排饱和食盐水收集。另外，氯气的密度比空气

大，因此要用向上排空气法收集，但氯气有毒，因此要有尾气吸收装置。

2、化学性质.根据氯的原子结构，最外层有七个电子，易得电子，具有强氧化性。

（1）与金属反应：（大多数，除PtAu外）

2Na+CL型2NaCl（产生黄色火焰，冒出白烟，产物溶于水：无色）

CU+C12£BCUC12（产生棕黄色的烟，产物溶于水：蓝绿色）

2Fe+3cL星鸿2FeCL（产生棕褐色烟，产物溶于水：黄色）

Fe时一种变价金属，当遇到强氧化剂时，它会失去3个电子（Fe'+）；当遇到弱的氧化剂时，它只会失去

2个电子（Fe"）Fe+21ICl==FeCl2+H2t,且氧化性HCDCk、Ck有很强的氧化性，能与多数金属反应生成相

应的金属氯化物，尤其要注意的是：它和变价金属反应时，生成高价的金属氯化物，如：CuCl2>FeCh,大

多数金属都能在一定条件下与氯气化合（Pt,Au除外），生成对应的盐。

（2）与某些非金属反应：点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中，观察现象：安静的燃烧，火焰呈

苍白色，瓶口有白雾产生。若氢气和氯气充分混合后，用强光进行照射。释放大量的热，发生爆炸。

H2+C12^^2HC1H2+C12==2HC1

纯净的上在Ch中燃烧发出苍白色火焰，生成HC1气体，HC1具有刺激性气味，极易溶于水。HC1的水溶液叫

做氢氯酸，亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是HC1气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴（酸雾）。

盐酸是重要的化工原料。

［讨论］1.比较Cu在Ch中燃烧与H2在Ch中燃烧现象的共同点。2.燃烧是否一定要有02参加？比较铁、硫、

木炭在6中燃烧与Cu、上等在CL中燃烧的现象，找出共同特点，并由此推论什么叫燃烧。

①燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。②燃烧的本质是氧化还原反应，所以发光

发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。

点燃

在一定条件下，Ck还可跟P、S、C等非金属直接化合。2P+3clz2PCL（在空气中形成白雾）

点燃

2P+5C122PC1.,（在空气中形成白烟）

［小结］氯气是一种很活泼的非金属单质，在化学反应中表现出较强的氧化性。

（3）氯气与水反应：

打开自来水龙头，会闻到一股刺激性的气味，你想过什么原因么？自来水厂用氯气消毒，刺激性的气味是余

氯的气味。氯气溶解于水，所得的水溶液叫氯水。溶解的部分氯与水反应：

CL+HQ=HC10+HC1（HC10：次氯酸）分析氧化还原剂。

次氯酸：次氯酸是一种弱酸，不稳定酸。次氯酸是一种强氧化剂能杀死水里的病菌，自来水常用氯气杀菌消

毒，就是因为氯气溶于水产生次氯酸，次氯酸起杀菌作用。次氯酸可用作漂白剂，因为它能使染料和有机色

质氧化而褪色。

HC10的性质：

①弱酸性：H2C03>HC10在水中部分电离。

0不稳定性，见光受热均易分解

光昭

2HC104^2HC1+02t

③强氧化性：次氯酸中的正一价的氯表现出很强的得电子能力，易得电子变成C1，其氧化性比Ck强，能

杀死水里的病菌能使染料和有机色质氧化而褪色。具有漂白作用。

次氯酸是弱酸，是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。

［讨论］CL可以使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，这个事实说明什么？

起氧化作用的不是氯气而是次氯酸。

［探究性实验］氯气溶于水的这一过程是一个简单的物理溶解过程，还是一个伴随有化学变化的过程呢？新制

的氯水当中究竟含有哪些微粒？如何证明这些微粒的存在呢？你能通过实验来说明问题吗？

药品（HN03酸化的）AgN03溶液、紫色石蕊试剂、红纸、镁粉、氯水等注：氯水使用时不能超过1mL!

微粒检验方法现象

1120无水硫酸铜变成蓝色晶体

CL观察颜色，闻气味黄绿色、有刺激性气味

HC10（少量Cl。-）红纸褪色

H+加入CaCOs粉末或者锌粒有气体生成

cr加入HNO：；酸化过的AgN03溶液有白色沉淀

［思考］液氯与氯水的区别？新制氯水和久置氯水的区别？

液氯新制的氯水久置的氯水

性质黄绿色溶液，具氯气性质黄绿色溶液，具酸性，漂白性酸的通性

成份只有C12分子分子：CL、H20、HC10分子：H2O

离子：H\Cl->CIO-,OH-少量离子：H+、crOH-少量

性质有氧化性，无酸性和漂白有颜色、气味、酸性、强氧化性，只有酸性，相当于盐酸溶液

性能漂白、杀毒、光照时HC10分解

HC10见光易分解，故氯水要放在棕色试剂瓶里。最初人们直接用氯气做漂白剂，但因氯气不稳定溶解度小

难以保存，使用起来很不方便，，经过多年的实验改进，才有了今天的漂白液、漂白粉。

阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。阅读后用化学方程式回答下列问题：LC1』艮NaOH溶液反应。2.工业

上用Ck与石灰乳作用制取漂粉精。3.漂粉精为什么具有漂白、消毒作用？

(4)与碱液反应：CL+2NaOH=NaCl+NaC10+H202Cl2+2Ca(0H)2=Ca(C10)2+CaCl2+2H20

在常温下，氯气与碱反应的规律：氯气+碱==次氯酸盐+金属氯化物+水，此反应中，氯气既得到电子又失去

电子，即是氧化剂又是还原剂。

［讨论］漂白液、漂白粉、漂白精有何区别？

常温下，将氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到以次氯酸钠为有效成分的漂白液(有效成分：NaClO),通入冷

的消石灰中可制得以次氯酸钙为主要成分的漂白粉(主要成分：Ca(CIO)2、CaCl2,有效成分Ca(C10)D)一般

含有效氯约百分之三十五。也可以得到漂粉精(主要成分和有效成分都是Ca(C10)2含量约75给。实验室常用

氢氧化钠溶液除去多余的氯气。

次氯酸钠(NaClO)和次氯酸钙［Ca(C10)2］具有漂白性，是因为它们会与空气中的0)2和水蒸气反应生成

次氯酸。漂白粉漂白原理：Ca(C10)2+C02+lL0=CaCOsJ+2HC10

反应利用的是强酸制弱酸的原理，CO?与H20组成碳酸可以制出比其酸性更弱的次氯酸。

次氯酸盐与强酸反应的离子方程式：ci(r+H+==HC1O

存放漂粉精时应注意哪些问题?漂白粉能与空气中的H20和co?反应并造成失效，故应密封保存。

光耀

漂白粉失效的原理：Ca(C10)2+C02+H20=CaC03I+2HC102HC10在至2HC1+02t三者既可用

于棉麻纸张的漂白，也可作游泳池及环境的消毒剂。

因为氯气具有强氧化性，它还可以与一些具有还原性的溶液反应。

(5)与盐溶液反应：

2+3+

2Fe+CL==2Fe+2Cr(溶液由浅绿色变成棕黄色)2Br「+Cl2=2Cr+Br2

2r+Cl2==I2+2C1-(可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)

3、氯气的用途：

①杀菌消毒②制漂白粉(液)③作制高纯硅、错和钛的中间物质④合成塑料、橡胶、农药、药品等

［总结］

二、氯离子(C1)的检验

为什么检验C1时，先加几滴硝酸银溶液，再加几滴稀硝酸？(防止CO广、P0「等的干扰，在溶液里，有多

种阴离子能与银离子结合生成沉淀，在这些沉淀中，呈白色且不溶于稀硝酸的只有氯化银沉淀，)

写出上述反应的离子方程式

Ag+cr=AgClI2Ag++CO-=Ag2c。31Ag2co3+2H*=2Ag++C02t+H20

检验C「的方法

(1)在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgN03溶液，若产生白色沉淀，则被检液中含有C1,

（2）在被检验的溶液中滴入AgN。；溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有C1，

三、成盐元素一卤素

1、氟氯澳碘破都能与钠钾钙镁等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素之意），

2、原子结构：原子的最外层是7个电子，在化学反应中易得一个电子，成为8电子的稳定结构。

结构与元素性质的递变性：

氯CI17⑨/

溟亚350)))7

从F-------1：

核电荷数逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。

3、卤素单质的化学性质及递变规律：

（1）氧化性：F2>Clz>Br2>L&、Ck、Bn的氧化性强，能把可变化合价的金属氧化成高价的金属卤化物，L

的氧化能力最弱，跟铁反应只夺取铁的2个电子，生成FeL。3Bm+2Fe=2FeBr3L+Fe=FeI2

2NaBr+C12===2NaCl+Br22KI+Cl2===2KC1+I22KI+Bn===2KBr+I2

（2）与氢气反应：H2+XZ==2HX氟气与氢气在冷暗处即可剧烈化合爆炸，氯气与氢气混合强光照射或点燃

时剧烈化合，漠加热时缓慢与氢气化合，碘持续加热时与氢气缓慢化合，同时又分解。氟、氯、漠、碘随着

核电荷数的增多、原子半径的增大，它们单质与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱，所生成的氢化物的稳定性也

逐渐降低。卤素单质与H2化合的难易关系：F2>Cl，Br2>l2卤化氢的稳定性关系：HF>HC1>HBr>HI

Hz+Fz=2HF（黑暗、低温、剧烈反应发生爆炸）Hz+CIz=2HCI（光照）

压+Bn=2HBr（加热500℃缓慢反应）

Ib+I2、、、2HI（不断加热，缓慢进行，同时分解）

（3）、与水的反应，从&——L反应能力逐渐减弱：2&+2H20==4HF+0式剧烈）CL+H2O==HC1+HC1O

Br2+Il20=IIBr+HBr0I2+H20=HI+III0Bm、L与水的反应比较微弱，

通式:X2+H20=HX+HX0（X:C1、Br、I）

氟、氯、澳、碘与水反应的剧烈程度随着核电荷数的增多、原子半径的增大而减弱。

（4）与碱溶液的反应：X2+2Na0H==NaX+NaX0+H2（X=Cl,Br,I,反应能力逐渐减弱）

（5）卤素单质间的置换反应：Cl2+2Br=2C1+Br2CL+2I=2C1+LBr2+2I=2Br+I2

氧化性：Cl2>Br2>I2还原性：Cl<Br

（6）卤素单质的特性：卤素单质不易溶于水，易溶于酒精，汽油，四氯化碳等有机溶剂。

氟单质是淡黄绿色气体，氯气是黄绿色气体，浪是深红棕色液体，易挥发，用水封，澳水是橙红色。

碘是紫黑色固体，易升华，碘水是棕黄色，碘遇淀粉变蓝色。

四、氯气的实验室制法

△

1、实验原理：4HC1+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl21

实验室制氯气的其它方法：2KMnO4+16HCl（^）=2KCl+2MnCl2+8H20+5Cl2t

KCIO3+6HCI（浓）=KC1+3H2O+3C12t

工业上制氯气：电解饱和食盐水法:2NaCl+2H20==2Na0H+Cl2t+H2t

请用双线桥法标出电子转移，并指出氧化剂和还原剂

我们知道氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体、并且可以溶于水。那么如何收集该气体呢？

装配收集装置和尾气发生装置，制取一瓶氯气。

2、CL中可能含有的什么杂质，为什么？

3、除杂试剂；4、收集方法：5、尾气吸收试剂；

［探究］2、可能有HC1气体和水蒸气。因反应物中的浓盐酸有挥发性，故可能有HC1；反应体系中有水，且反

应在加热的条件下进行，故可能有水蒸气。

3、可用浓硫酸除去水蒸气，需要导管洗气瓶

4、用瓶口向上排空气集气法收集•（集气瓶）

5、NaOH溶液，需要烧杯

［提供仪器］氯气发生器，分别装有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶、装有NaOH溶液的集气瓶。

［实验］按以上设计装置来制取一瓶纯净干燥的氯气。

1、物理性质：HC1是一种无色,有刺激性气味的气体，密度大于同条件

下的空气,熔沸点较低,极易溶于水HC1极易溶于水，可产生喷泉实验,

喷泉实验是依据内外大气压强差产生压力，将水压入到烧瓶中，产生

喷泉实验现象，只要有压强差，就会产生喷泉实验现象。

氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸是无机强酸，具有酸的通性

酸的通性：

与指示剂反应与较活泼金属反应

与金属氧化物反应与碱的中和反应

与盐反应

2、HC1制备原理：

H2SO（+NaC1^^XaHSOi+HC1t

压SO4+2NaCl=MMla2SO.,+2HClt

实验室制备HC1的实验装置同制氯气相似，装置图如下：

生活中我们经常遇到一些具有漂白性能的洗涤液，很多时侯，我们都是被他美丽的广告词所迷惑，但却因为

不知道其漂白性能如何而不敢轻易使用。那么，我为大家现场演示一下漂白过程。

［演示实验］将一有色布条浸泡到一黄绿色溶液中，观察实验现象。

大家知道我用的这种溶液是什么吗？

氯水具有漂白性，能使有色布条褪色，但我们知道氯水是由多重成分构成的，究竟是哪种粒子的作用使氯水

具有漂白性呢？这就是我们这节课的研究主题

氯水中漂白成份的探究

学生观察实验现象，布条褪色

学生猜测：是一种黄绿色的液体，是氯水创设问题情境，激发学生的求知欲望。

首先请同学们跟我一起回顾一下新制氯水的成份

H+、C「、CRT、极少量的Off和HC10、比0、CL

在这些众多的粒子中，究竟是哪种粒子起漂白作用呢？我们能否利用现有的知识，轻松排除几个粒子，为我

们的研究缩小范围呢？：在氯水中存在的分子有未溶解的氯气、未电离的IIC10和1120,存在的离子有1广、Cl\

C10\和极少量的0匹，可以根据现有知识提到Cl，e、H20不具有漂白性，从旧知识引入，激活学生

的学习思维，引入探究主题。，我们知道1广、Cl\HQ和Oil一定不具有漂白性，那么，我们研究的焦点集

中在Ck、HC1O和C10-上。猜想一下这三种粒子中哪种可能具有漂白作用，你能用什么样的对比实验来证明

你的观点。氯水中起漂白作用的成分是HC1O氯水中起漂白作用的成分是HC1O

通过科学探究已经证实氯水中起漂白作用的成分是HC1O,那么HC1O为什么能漂白，其漂白的原理又如

何呢？请同学们注意观察我的演示实验，记录实验现象，并思考出现这种现象的原因又可能是什么吗？

在小烧杯中，向滴有酚配的NaOH溶液中滴加氯水，观察现象

HC1O是一种强氧化性的酸，它具有漂白性，正是利用它的强氧化性将有机色素的结构破坏，使其褪色，我们

将这种漂白性称之为氧化漂白。氧化漂白不能复原。

干燥的旧报纸，遇到氯气不褪色，湿润的旧报纸遇到氯气不但不褪色，字迹反而更清楚，这是为什么吗

次氯酸只能使有机有色物质褪色，而不能使无机有色物质褪色。

第三节硫和氮的氧化物

二氧化硫和三氧化硫

一、硫俗称硫磺。

1、硫的物理性质：淡黄色晶体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2,熔沸点都很低。

用何种方法除去站在试管上的硫单质？（用CS,碱溶液加热条件下进行洗涤，加热升华法）

存在形式：游离态：火山口附近或地壳的岩石

化合态：硫化物和硫酸盐,如硫铁矿FeSz、黄铜CuFeSz、石膏（CaSO,•2HQ）、芒硝（Na2S04•10H20）

2、硫的化学性质：比较活泼的非金属单质，常见化合价为-2,0,+4,+6,硫单质的处于硫元素的中间

价态，那么硫硫既有氧化性又有还原性

△△

=

①氧化性：与绝大多数金属反应Fe+S^=FeSCu+S^Cu2S（与变价金属生成低价金属）

2Na+S==Na2s（研磨并轻微爆炸）

Hg+S==lIgS（此法应用于消除室内洒落的汞）

△

与非金属反应：也+S^H2s.制得的H2s是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性

②还原性：与氧气发生反应

③自身氧化还原反应3S+6Na0H===2Na2S+Na2S0：t+3H20

二、二氧化硫

1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体1：40o

2、化学性质：酸性氧化物，与水反应生成酸；可以跟碱或碱性氧化物直接反应；具有氧化性、还原性，因S

的化合价为+4价。

（1）酸性氧化物--一亚硫酎

①二氧化硫与水反应：S0（亚硫酸）

2+H2OH2SO3

H2sCh是一种不稳定的二元弱酸，有强还原性，弱氧化性。HSO,不稳定，容易分解成水和二氧化硫，对于这样

的反应，在同一条件下，能同时向两个方向进行的反应，我们称它为可逆反应。

可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。

水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水，这二个反应是可逆反应吗？不是，条件不同

②二氧化硫与碱的反应

S02+2NaOH=Na2SO3+H20；S02+NaOH=NaHS03

[S02+2NaOH--Na2S03+H20：Na2S03+H20+S02--2NaHS03]

向澄清石灰水中通入S02,起初会看到沉淀，继续通入，沉淀消失

S02+Ca(OH)2=CaSO3!+H20；S02+Ca(OH)2+H20==Ca(HSO：1)2

[S02+Ca(OH)2==CaS03\+H20；CaSO3+1I2O+S02==Ca(HSO3)J

[问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO?与CO??不能

③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO:„利用这点性质，我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放SO?的问题，

可以把生成的SO2最终转化为石膏，称之为钙基固硫。

二氧化硫中的硫处于中间价态，既有氧化性，又有还原性

(2)二氧化硫的弱氧化性：SOz+2H2s===3sl+2HX)将SO?与H£气体混合后可看到混浊

(3)二氧化硫的还原性

①与卤素单质反应：SO2+Br?+21L0=II2SO4+2llBr

SO2+CL+2H20=H2s0,+2HC1能使卤素单质的水溶液褪色。

②与某些强氧化剂的反应：SO2不仅能与卤素单质发生反应，而且能使酸性高锌酸钾溶液褪色

2KMnO,+2HQ+5soz===K2soi+2MnS04+2Hzs0“

紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。但这并不是SCh的漂白性所起的作用，是它们之间发生氧化还原反应,

漂白是对于有机色质来说，卤水与酸性KMnO4不是有机色质。

SO2除了可以被溟水、酸性KMnCU溶液氧化外，还可被HNOs、氯气、氧气、Fe3+等强氧化剂氧化。

催化剂、

③SO?的催化氧化2so2+0?、力口热2s

SO3是无色固体，熔沸点都很低。与水反应生成硫酸，是硫酸的酸酥，典型的酸性氧化物，具有酸性氧化物

的通性和强氧化性。

(4)漂白性：品红溶液褪色，再加热，颜色又复原。(品红溶液是一种有机红色染料)

SCh有漂白作用，但漂白后的新物质不稳定，易恢复。SO2能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质，

该物质易分解恢复为原有色物质，需要注意的是SCh的漂白性与氯气和活性炭不同，SCh不能漂白酸碱指示

剂。能氧化酸碱指示剂而使指示剂褪色的常见物质主要有氯水、浓硝酸、过氧化钠等，它们会使指示剂先显

色后褪色。

石蕊通入SO2很快变成红色，不褪色。通入氯气、双氧水、漂白粉先变红后褪色。

品红通入SO2褪色，加热后恢复红色。通入氯气、双氧水、漂白粉褪色加热后不恢复红色。

常见漂白剂及其原理比较:

漂白剂HC10、Na202>03>H202S02活性炭

原理氧化作用，具有强氧化性，化合作用，与某些有色物质化合成吸附作用，吸附

将有色物质氧化成无色不稳定的无色物质有色物质

特点不可逆，褪色后颜色不再复原可逆，受热或放置一段时间可复原—

变化化学化学物理

漂白是指使有色物质褪色，漂白剂不一定能使无机色质如高镒酸钾、硫酸铜、等褪色，即使能使无机色质褪

色，也不称为漂白作用如二氧化硫使高镭酸钾溶液褪色，某些漂白剂也可用于消毒，如氯气，漂白粉，双氧

水，臭氧等，正因为它们有强氧化性，才使得它们都可用来杀菌消毒，它们的强氧化作用能使细菌细胞内的

氧化还原系统彻底破坏，二氧化硫也可用于漂白和消毒，但过氧化钠不能作消毒剂，原因是过氧化钠溶于水

可生成有腐蚀性的氢氧化钠。

漂白剂按原理可分为三大类：

1、氧化型：漂白剂本身是强氧化剂，通过氧化作用，