高中化学必修一非金属及其化合物

第四章非金属及其化合物[循着图示·想一想]1.特殊得存在形式:C——金刚石、石墨、C602.特殊得用途:Si——半导体材料、太阳能电SiO2——光导纤维H2SiO3——硅胶可作干燥剂Na2SiO3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料3.特殊得表示方法:硅酸盐可以用氧化物得形+2H2O——自主学习)1.碳、硅元素得原子结构与存在原子结构示意图在元素周期表中得位置单质得结构金刚石:空间网状结构石墨:层状结构晶体硅:与金刚石类似得空间元素在自然界中得存在形式元素在自然界中得存在形式既有游离态又有化合态只有化合态(1)碳、硅得物理性质与用途(用短线连接起来):提示:①—c,②—a,③—e,④—b,⑤—d(2)碳、硅得化学性质:①碳单质得化学性质b.与其她物质得反应(用化学方程式表示):②硅得化学性质3.二氧化硅与二氧化碳得比较不反应CO2＋H2OH2CO3与酸只与氢氟酸反应:SiO2+CO少量:CO+与碱(NaOH)2NaOH===NaCO＋HO+H2O(盛碱液得试剂瓶用232溶液反应CO足量:CO+橡胶塞)22NaOH===NaHCO3如与Na2CO3反应:＋CO22O===CaCO3↓+2HClO硅及其化合物得特性含硅化合物得特性含硅化合物得特性↑+2H2O酸性氧化物一般与水反应生成相应酸2酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应“较强酸制较弱酸”就是复分解反应得一般“较强酸制较弱酸”就是复分解反应得一般无机酸一般易溶于水硅酸难溶于水——自主学习)(1)硅酸盐:就是由硅、氧与金属元素组成得化合物得总称,就是构成地壳岩石得重要成分。(2)硅酸盐组成得表示方法:通常用二氧化硅与金属氧化物得组合形式表示硅酸盐得组成,如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2,①白色、可溶于水得粉末状固体,其水溶液俗称水玻璃,有黏性,水溶液显碱性。②与酸性较硅酸强得酸反应:(1)传统无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。①常见硅酸盐材料比较石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英水泥回转窑(2)新型无机非金属材料,如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。硅及其化合物在常用物质中得易错点(1)用作半导体材料得就是晶体硅而不就是Si(3)传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃得主要成分就是硅酸盐。硅酸盐改写成氧化物形式得方法(2)氧化物前计量数得配置原则:除氧元素外,其她元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数,且不同(3)当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石:KAlSi3O8不能写成2K2O2⑤2Mg＋CO2=MgO＋C含硅化合物间得重要转化关系－上述转化关系就是含硅化合物推断题得重要突破口。1.特殊得颜色:Cl2——黄绿色气体Br2——红棕色液体I2——紫黑色固体-)3.X－(卤素离子)得检验:＋H2OHCl＋HClO+2H2O2HClO+2H2O——强烈刺激性气味2.从氯得原子结构认识氯气得化学性质——氧化性(1)与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物。HCl。(3)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应:Cl2＋2KI===2KCl＋I2。3.从化合价得角度认识Cl2得化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应,氯得化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。氯气与水反应得化学方程式:Cl2＋H2OHCl＋HClO。(2)与碱(NaOH)反应①成分:漂白粉得主要成分就是Ca(ClO)2、CaCl2,其中有③漂白原理:化学方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO氯水成分得实验探究方法新制氯水为浅黄绿色有刺激性气味得液体,由多种成分组成决定了它具有多重性质,在与不同得试剂反应时,起作用得微粒不同。具体得探究过程见下表:Cl-ClAg＋===AgCl↓有气泡产生H+2HCO－===O2↑+H2OHClO＋Cl2＋2H2O===4H2Cl-2+SO-石蕊溶液先变红后褪色H＋、HClO酸性与漂白性次氯酸盐得强氧化性ClO－不论就是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,－不论就是在酸性环境还就是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到——师生共研)(1)都能与大多数金属反应:3H2＋X2===2HXX2＋H2OHX＋HXO(F2除外)(4)都能与碱液(如NaOH)反应:X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)熔、沸点还原性(X－)逐渐升高 逐渐增大→逐渐减小与氢气化合或与水反应由易到逐渐减弱 逐渐增强氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序就是:Cl2>Br2>I2;阴离子还原性由强到弱顺序就是:I－>Br－>Cl－;Cl2能从Br－得溶液中置换出Br2,离子方程式为2BrCl2===2ClBr2;Br2能从I－得溶液中置换出I2,离子方程式为2IBr2===2BrI2。3.卤素离子得检验方法——沉淀法〔则有Cl则有Cl-未知液生{浅黄色沉淀成成则有Br-l黄色沉淀l则有I-粉KI试纸变蓝,其实质就是Cl2＋2I－===2ClI2。此外碘单质易升华,就是常温下固体单质卤素离子得其她检验方法1、置换——萃取法:振荡振荡有机层呈{EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(红棕色或),表明有Br)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up16(橙),－)红色EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(紫色),表明)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up9(浅),I－)2、氧化——淀粉法检验I－:蓝色溶液,表明有I-振荡振荡——师生共研)(1)将湿润得淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2得瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。(2)将湿润得蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2得瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色得变化,则证明已集满。(4)尾气吸收时,不能使用澄清得石灰水,因为石灰水浓度太小,吸收不完谨记涉及氯气制备与性质探究实验得典型装置②化学性质——黄色固体;FeS、S——黑色固体→——吸水性、脱水性、强氧化性2——还原性、氧化性、漂白性EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up6(化),△)+2H2O——1.价态多变元素得单质——硫硫元素位于元素周期表中第三周期第ⅥA族,原子结构示意图为,最外层有6个电子,在化学反应中易获得2个电子而呈现出－2价。自然界中①物理性质颜色状态黄色晶体①物理性质:②化学性质:②化学性质:具有酸性氧化物得通性(书写化学方程式)。与氧化钙反应与氢氧化钠反应常见得能用于漂白得物质得比较与分析用于漂白得物质HClO利用次氯酸得二氧化硫与有可漂白所有有可漂白所有有及棉、麻等物品与CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入得气体过量,则沉淀都可以消失,所以不能用澄清得石灰水2,无(含淀粉)方法一:钙基固硫法消除SO2对环境污染得“3方法”为防治酸雨,工业上常用生石灰与含硫得煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从方法二:氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化得氨水与烟方法三:钠、碱脱硫法——写出稀H2SO4与下列物质反应得离子方程式:②Ba(OH)2:Ba22OH2HSO－===BaSO4↓+2H2O;－少量胆矾加入浓硫酸中蓝色固体变成白色硫酸得特性用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上将铜片加入盛有浓硫酸得试管中加铜片逐渐溶解,产生无色刺激性气(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应得化学方程式:(3)用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,就是实验室里常用得试剂。能发生反应得离子方程式:－－1.分清浓硫酸得脱水性与吸水性得区别(1)吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离得水,可用作干燥剂。2.注意由“量变”引起得“质变”影响,开始阶段就是浓H2SO4反应,产生SEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up1(－),3)EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up1(－),3)+2NO↑+H2O。——1.硫元素得化合价与氧化性、还原性之间得关系2.硫及其化合物之间得转化规律(1)不同价态硫得转化就是通过氧化还原反应实现得。当硫元素得化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻得价态,即台阶式升降,可用下图表示如:H2S3写出③、④、⑤反应得化学方程式:EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up6(化),△)注意事项:＋3S↓+3H2O。③含硫物质得连续氧化:(2)相同价态硫得转化就是通过酸、碱反应实现得,如:写出②、③、④反应得化学方程式:其中加入氧化剂能实现得就是 ,加入还原剂能实现得就是_______。答案:①、④③、⑤2、如图,A为非金属单质,B2、如图,A为非金属单质,B就是一种具有还原性得二元含氧弱酸,D为一种非金A: ,D:_________,E:_________。 2(H2CO3HNO3HNO32ONaOHKMnO4(H＋)溶液1.特殊得颜色:NO2——红棕色气体②NHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up2(＋),4):NHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up2(＋),4) 石蕊试纸3.特殊得性质:硝酸具有不稳定性与强氧化性EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up7(温),催)EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up7(高),剂)2NH3(2)3NO2+——NO与NO2性质得比较性质性质NONO2颜色状态气味颜色状态气味难溶于水有毒(跟血红蛋白结合)红棕色有刺激性气味得气体导致光化学烟雾与酸雨,导致光化学烟雾与酸雨,破坏臭氧层(2)化学性质——“三解”。①“热解”——不稳定,受热易分解,写出下列反应得化学方程式:a.NH4Cl受热分解:NH4Cl====NH3↑+HCl。b.NH4HCO3受热分解:NH4HCO3==NH3↑+H2O＋CO2↑。②“碱解”——铵盐都可与碱发生反应生成NH3或NH3·H2O。写出铵盐与碱溶液反应得离子方程式:a.稀溶液不加热:NHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up7(＋),4)＋OH－===NH3·H2O。b.浓溶液或加热:NHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up1(＋),4)＋OH－====NH3↑+H2O。③“水解”——铵盐溶于水易水解,离子方程式:NHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up1(＋),4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up1(＋),4)NOx尾气得处理方法NO2、NO得混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收得条件就是:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或——①与水反应:NH3＋H2ONH3·H2ONHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up7(＋),4)＋OH－。氨气溶于水得氨水,氨水中含有得粒子有:NH3·H2O、H2O、NH3、NHEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up7(＋),4)、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱,不稳定,易分解,化学方程式为NH3·H2O△,NH3↑+H2O。③与酸反应:与氯化氢反应得化学方程式为NH3＋HCl=制硝酸、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。用铵盐与熟石灰制取实验室制取氨气得简易方法方法方法化学方程式(或原理)发生装置NaOHNaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓氨水＋固体NaOH浓度得增大有利于NH3得生成CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O+↑+Ca(OH)2喷泉实验得原理及应用使烧瓶内外在短时间内产生较大得压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中得液体压入烧瓶内,在尖嘴导下面就是几种常见得能形成喷泉得气体与液体。HCl水、NaOHNH3NaOH溶液NO2氨气还原性得“4大体现”(4)被氮氧化物氧化:——硝酸就是无色、易挥发得液体,有刺激性气味,能与水以任意比例混溶。②市售浓硝酸呈黄色得原因就是:硝酸分解生成得NO2溶解在硝酸里。③硝酸保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。不论浓、稀硝酸都有强氧化性,而且浓度越大氧化性越强。稀硝酸与铜反应得化学方程式:浓硝酸与铜反应得化学方程式:如浓硝酸与C反应得化学方程式:C＋4HNO3(浓)===CO2↑+4NO2↑+2H2O。2＋4HNOEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up7(－),3)===3Fe3NO↑+2H2O。硝酸与金属反应得规律(1)与金属反应时,盐酸或稀硫酸中起氧化作用得就是H＋,所以能放出H2,而硝酸中＋5价氮,其氧化性远大于H＋,所以硝酸与金属反应不放出H2。(2)金属与硝酸反应,金属一般被氧化为高价金属硝酸盐。若金属过量且有变价时,将生成低价金属硝酸(4)硝酸与金属反应时,一部分起氧化剂得作用,被还原为氮得氧化物,一部分起酸得作用,与金属离子结合形成盐。若金属过量,待反应后,再加入稀硫酸,则这部分成盐得NOEQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up1(