化学备课.pptx

第四章 非金属及其化合物第一节第一节 无机非金属材料的主角无机非金属材料的主角 硅硅硅元素硅元素(silicon)(silicon)在地壳中的含量在地壳中的含量氧氧48.6%硅硅26.3%铝铝7.73%铁铁4.75%钙钙3.45%钠钠2.74%钾钾2.47%镁镁2.00%氢氢0.16%其他其他1.20%硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的占地壳总量的90%90%以上。以上。SiSi最外层电子数是最外层电子数是4 4，碳也是。，碳也是。碳、硅原子主要显几价？碳、硅原子主要显几价？正四价（正四价（+4+4价）价）硅原子最外层电子数是多少？哪种元素硅原子最外层电子数是多少？哪种元素最外层电子数与它相同？最外层电子数与它相同？+142 8 4硅单质硅单质物理性质物理性质结构类似金刚石，为硬结构类似金刚石，为硬而脆的灰黑色固体而脆的灰黑色固体,熔熔点高点高,硬度大。硬度大。用途用途 晶体硅的导电性介于晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间导体和绝缘体之间,是良好的是良好的半半导体材料导体材料,硅是信息技术的关键硅是信息技术的关键材料材料硅太阳能电池硅太阳能电池利用硅的半导体利用硅的半导体性能，制成光电性能，制成光电池池 ，将光能转化，将光能转化为电能。为电能。硅的工业制法硅的工业制法 ：粗硅：粗硅：纯硅：纯硅：2C+SiO2=Si+2CO高温高温Si+2Cl2=SiCl4 SiCl4+2H2=Si+4HCl高温高温1.二氧化硅的存在二氧化硅的存在二氧化硅二氧化硅二氧化硅晶体二氧化硅晶体 (石英石英)水晶水晶玛瑙玛瑙硅石硅石(天然天然)结晶形结晶形无定形无定形水晶水晶晶晶体体二二氧氧化化硅硅二氧化硅的用途二氧化硅的用途由由于于SiO2具具有有优优良良的的物物理理化化学学性性能能加加上上SiO2在在自自然然界界的的广广泛泛存存在在，因因此此从从古到今都被人类广泛地应用。古到今都被人类广泛地应用。SiOSiO2是正四面体的空间网状结构，是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定因此性质很稳定 2.二氧化硅的结构二氧化硅的结构.坚硬难熔的固体，坚硬难熔的固体，熔沸点比较高，熔沸点比较高，不溶于水，不溶于水，硬度比较大。硬度比较大。3.二氧化硅二氧化硅物理性质物理性质SiO2的化学性质（很不活泼）的化学性质（很不活泼）2.特性特性 与与HF的反应的反应 不是碱性氧化物不是碱性氧化物 SiO2 4HF=SiF4 2H2O*用途：雕刻玻璃用途：雕刻玻璃1.酸性氧化物酸性氧化物与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应生成盐生成盐 SiO2 CaO=CaSiO3 与强碱反应生成盐和水与强碱反应生成盐和水 SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O 硅酸钠硅酸钠高温高温高温高温实验室盛装实验室盛装NaOH溶液溶液的试剂瓶用橡皮塞而不的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，为什么吗？用玻璃塞，为什么吗？防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液反应生成粘稠的溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶口粘在一起。使瓶塞和瓶口粘在一起。二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)物理性质 熔沸点高、硬度大熔沸点低硬度小与水反应 不反应CO2+H2O=H2CO3与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O与碱性氧化物反应SiO2+CaO=Ca SiO3CO2+Na2O=Na2CO3与酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O 不反应与碳反应SiO2+2C=Si+2COCO2+C=2CO高温高温高温高温高温高温练习：练习：1地壳中含量第一和第二的两种元素地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是所形成的化合物不具有的性质是A熔点很高熔点很高 B与水反应生成对应的酸与水反应生成对应的酸C坚硬坚硬 D可与烧碱反应生成盐可与烧碱反应生成盐 2下列物质中，主要成分不是下列物质中，主要成分不是SiO2的是的是A金刚砂金刚砂 B玛瑙玛瑙 C水晶水晶 D石英石英BA3 3、实验室现提供下列试剂瓶、实验室现提供下列试剂瓶,细口磨口塞玻璃瓶细口磨口塞玻璃瓶广口瓶广口瓶细口橡皮塞玻璃瓶细口橡皮塞玻璃瓶棕色广口瓶棕色广口瓶细口塑料瓶，细口塑料瓶，如何存放下列药品如何存放下列药品?依据是什么依据是什么?a.a.二氧化硅二氧化硅_b._b.氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液c.硝酸银晶体硝酸银晶体_ d._ d.氢氟酸氢氟酸_ _e.e.浓硫酸浓硫酸_ 现象现象 结论结论 反应式反应式 76实验实验观察现象并填写下表观察现象并填写下表观察现象并填写下表观察现象并填写下表滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成色消失，并有透明胶状物质生成色消失，并有透明胶状物质生成色消失，并有透明胶状物质生成NaNa2 2SiOSiO3 3溶液呈碱性，与酸反应生成溶液呈碱性，与酸反应生成溶液呈碱性，与酸反应生成溶液呈碱性，与酸反应生成了了了了HH2 2SiOSiO3 3NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2SiOSiO3 3 胶体胶体胶体胶体+2NaCl+2NaCl1、制备、制备:可溶性硅酸盐（如可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应与酸反应三、硅酸三、硅酸(H2SiO3)（1）硅酸的制备硅酸的制备Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3（2）硅酸的性质硅酸的性质物理物理性质性质:白色白色,胶状胶状,不溶于水的物不溶于水的物化学化学性质性质:弱酸性弱酸性酸性比碳酸弱酸性比碳酸弱.H2SiO3+2NaOH=2 H2O+Na2SiO3不稳定性不稳定性H2SiO3=H2O+SiO2加热加热Na2SiO3 +H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3（3）用途：可作干燥剂和催化剂的载体）用途：可作干燥剂和催化剂的载体四、硅酸盐四、硅酸盐硅酸盐结构复杂的固态化合物，硅酸盐结构复杂的固态化合物，大多都不溶于水，化学性质稳定。大多都不溶于水，化学性质稳定。1.含义：硅酸盐是由硅、氧和金属元素含义：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称组成的化合物的总称 最简单的硅酸盐是硅酸钠最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），），其其水溶液水溶液俗称为水玻璃，俗称为水玻璃，硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀，硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀，可用作木材可用作木材防火剂防火剂等等 。实验实验4-24-22.2.硅酸钠硅酸钠（Na2SiO3）无无机机非非金金属属材材料料硅硅酸酸盐盐产产品品陶瓷陶瓷水泥水泥玻璃玻璃五、硅酸盐工业五、硅酸盐工业1.1.下列物质中属于纯净物的是下列物质中属于纯净物的是()()A.Na A.Na2 2COCO3 310H10H2 2O O B.B.水泥水泥 C.C.纯净的盐酸纯净的盐酸 D.D.普通玻璃普通玻璃2 2要除去要除去SiOSiO2 2中混有的少量中混有的少量CaOCaO杂质，最适宜的杂质，最适宜的试剂是试剂是 A A纯碱溶液纯碱溶液 B B盐酸盐酸 C C硫酸硫酸 D D苛性钠溶液苛性钠溶液3将过量的将过量的CO2分别通入分别通入 CaCl2溶液；溶液；Na2SiO3溶液；溶液；Ca(OH)2溶液；溶液；饱和饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是A B C DABD4下列表述正确的是（下列表述正确的是（）A人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是料，主要成分是SiO2B在医疗上碳酸钠可用于治疗胃酸过多在医疗上碳酸钠可用于治疗胃酸过多C用于现代通讯的光导纤维的主要成分是用于现代通讯的光导纤维的主要成分是高纯度的硅高纯度的硅D分散系中分散质粒子的直径：分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3 悬浊液悬浊液Fe(OH)3 胶体胶体FeCl3 溶液溶液D5.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.二氧化硅溶于水显酸性二氧化硅溶于水显酸性B.二氧化碳通入水玻璃二氧化碳通入水玻璃(Na2SiO3的水溶的水溶液液)可以得到硅酸可以得到硅酸.C.因为高温时因为高温时,二氧化硅与碳酸钠反应放二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强所以硅酸的酸性比碳酸强.D.二氧化硅是酸性氧化物二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何它不溶于任何酸酸B 第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素 氯氯常见的有颜色的气体和有毒的气体有哪些？常见的有颜色的气体和有毒的气体有哪些？常见有颜色的气体：常见有颜色的气体：NO2(红棕色红棕色)、F2(淡黄绿色淡黄绿色)、Cl2(黄绿色黄绿色)溴蒸气溴蒸气Br2(红棕色红棕色)。常见有毒气体：常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等。等。MnO2+4HCl（浓）（浓）MnCl2+2H2O+Cl2+4 -1 +2-1 0一、实验室制备氯气一、实验室制备氯气二、物理性质：二、物理性质：黄绿色气体黄绿色气体、闻气体的方法：（扇闻）闻气体的方法：（扇闻）可溶于水（常温可溶于水（常温1 2）易液化：低温或加压时，可以转变为易液化：低温或加压时，可以转变为液态（液态（-34.6）和固态（）和固态（-101）有强烈刺激性气味有强烈刺激性气味有毒有毒密度比空气大密度比空气大向上排空气法向上排空气法不能用排水法收集氯气不能用排水法收集氯气二、氯气物理性质二、氯气物理性质用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。气体飘进鼻孔。(如图所示如图所示)白烟白烟棕黄色的烟棕黄色的烟苍白色火焰苍白色火焰爆炸爆炸三、氯气化学性质三、氯气化学性质（2）与非金属的反应：）与非金属的反应：氢气在氯气中燃烧氢气在氯气中燃烧实验步骤：实验步骤：在空气中点燃在空气中点燃H2，然后把导管伸入，然后把导管伸入 盛有盛有Cl2的集气瓶中的集气瓶中实验现象：实验现象：H2在在Cl2中中安静安静燃烧，燃烧，苍白色苍白色火焰，生成白雾火焰，生成白雾实验结论：实验结论：光照光照 H2+Cl2=2HCl（爆炸（爆炸注意注意 工业上常用工业上常用Cl2和和H2反应生成反应生成HCl，让，让其溶于水得盐酸，其溶于水得盐酸，Cl2和和H2反应生成反应生成HCl有三种途径有三种途径纯净的纯净的H2在在Cl2中燃烧中燃烧将将H2和和Cl2混合后点燃混合后点燃 H2和和Cl2混合后光照，混合后光照，工业上选用哪种方法？为什么？思考思考1、通过氢气在通过氢气在Cl2中燃烧，你对燃烧的条件及其中燃烧，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？本质有什么新的认识？初中教材：可燃物与氧气发生的一种发初中教材：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应光、放热的剧烈的氧化反应高中教材：高中教材：任何任何发光发光、发热发热的剧烈的化学的剧烈的化学 反应，都称为燃烧反应，都称为燃烧2.点燃和燃烧的区别：点燃和燃烧的区别：点燃是一种反应条件。点燃是一种反应条件。燃烧是一种剧烈的化学反应，其特点是有发燃烧是一种剧烈的化学反应，其特点是有发光发热的现象。光发热的现象。3、新制、新制氯水的成分：氯水的成分：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-1、氯气与水的反应：、氯气与水的反应：Cl2+H2O=HCl+HClO2、次氯酸光照分解：、次氯酸光照分解：HClO=HCl+O2氯水储存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉黑暗处氯水储存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉黑暗处四、四、HClO4.【实验实验】判断氯水中的哪种成分在起漂白作用判断氯水中的哪种成分在起漂白作用？结论：结论：HClO具有漂白作用，而具有漂白作用，而Cl2不具有不具有（2）如果遇到氯气泄露如何自救？）如果遇到氯气泄露如何自救？（1）将）将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的试纸测定氯水的pH值吗？值吗？答：现象是先变红后褪色。不能用答：现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定，试纸测定，因为氯水中的因为氯水中的HClO能将能将pH试纸漂白。试纸漂白。Cl2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于于Cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。巾捂住鼻子。反反应：1、Cl2与与NaOH溶液的反应：溶液的反应：Cl2+H2O=HCl+HClOHCl+NaOH=NaCl+H2OHClO+NaOH=NaClO+H2OCl2+2 NaOH=NaCl+NaClO+H2O漂白液的有效成分：漂白液的有效成分：次氯酸钠次氯酸钠2、Cl2与与Ca（OH）2溶液的反应溶液的反应2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl 2+Ca（ClO）2+2H2O4、五、五、Cl2与碱溶液的反应与碱溶液的反应漂白粉、漂白精的有效成分：次氯酸钙漂白粉、漂白精的有效成分：次氯酸钙方法：先滴少量方法：先滴少量稀硝酸稀硝酸酸化（排除干酸化（排除干扰离子），再滴加硝酸银溶液扰离子），再滴加硝酸银溶液（实验（实验4-6）五、氯离子的检验五、氯离子的检验考点三、卤族元素考点三、卤族元素1元素性质的递变规律元素性质的递变规律包含元素为：氟包含元素为：氟(F)、氯、氯(Cl)、溴、溴(Br)、碘、碘(I)、砹、砹(At)，原子半径逐渐，原子半径逐渐 ，非金属性逐渐，非金属性逐渐 。2单质物理性质的递变规律单质物理性质的递变规律(1)单质颜色逐渐单质颜色逐渐 (F2：气体；气体；Cl2：色气体；色气体；Br2：色液体；色液体；I2：色固体色固体)。(2)密度逐渐密度逐渐 ；熔、沸点逐渐；熔、沸点逐渐 。增大增大减弱减弱加深加深浅黄绿色浅黄绿色黄绿黄绿深红棕深红棕紫黑紫黑增大增大升高升高六、卤族元素六、卤族元素3单质及化合物的化学性质单质及化合物的化学性质(1)单质单质(从从F2至至I2)：氧化性逐渐：氧化性逐渐 ，与氢气化合，与氢气化合 ，与，与H2O反应逐渐反应逐渐 。(2)化合物化合物(从从HF至至HI)：HX稳定性逐渐稳定性逐渐 ，X的还原性逐渐的还原性逐渐 。减弱减弱由易到难由易到难减弱减弱减弱减弱增强增强4卤素单质性质的特殊性卤素单质性质的特殊性Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。且有毒，通常用水液封来保存。I2易升华，易升华，I2遇淀粉变蓝。遇淀粉变蓝。Br2和和I2都可被某些有机溶剂都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油如四氯化碳、汽油)萃取。萃取。氟元素无正价，氟元素无正价，F2与与H2O发生置换反应生成发生置换反应生成O2(2F22H2O=4HFO2)。5卤素离子的检验卤素离子的检验ClIBr AgNO3 _沉淀法沉淀法红红棕棕棕黄棕黄苍白苍白氧化性氧化性氧化性氧化性还原性还原性氧化性氧化性总结总结2次氯酸的重要性质次氯酸的重要性质弱弱棕色棕色成分成分表现的性质表现的性质反应实例反应实例Cl2(1)强氧化性强氧化性(2)呈黄绿色呈黄绿色Cl22FeCl2=2FeCl3H强酸性强酸性2HCaCO3=Ca2CO2H2O滴入紫色滴入紫色石蕊试液石蕊试液先变红，先变红，后褪色后褪色HClO(1)弱酸性弱酸性(2)强氧化性强氧化性HClOOH=ClOH2O漂白、杀菌、消毒漂白、杀菌、消毒Cl沉淀反应沉淀反应AgCl=AgCl3.3.氯水的性质氯水的性质4漂白粉漂白粉2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O CaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2碱性碱性强氧化强氧化CaCl22HClO注意：制漂白粉用的是石灰乳而不是石灰水注意：制漂白粉用的是石灰乳而不是石灰水D2.把氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象是把氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象是 （A）溶液变红色）溶液变红色 （B）溶液变蓝色）溶液变蓝色（C）溶液不变色）溶液不变色 （D）溶液先变红后褪色）溶液先变红后褪色（E）溶液先褪色后变红）溶液先褪色后变红B3、请回答下列实验室中制取气体的有关问题。请回答下列实验室中制取气体的有关问题。下下图图是是用用KMnO4与与浓浓盐盐酸酸反反应应制制取取适适量量氯氯气气的的简简易易装置。装置。装置装置B、C、D的作用分别是：的作用分别是：B_ C _D _向上排气收集氯气向上排气收集氯气防止防止D中的液体倒吸入中的液体倒吸入B中中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境4用下图所示装置制取氯气。下列说法正确的是用下图所示装置制取氯气。下列说法正确的是A该装置图中至少存在三处明显错误该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确该实验中收集氯气的方法不正确C如如果果需需要要得得到到干干燥燥纯纯净净的的Cl2，只只需需在在气气体体发发生生装装置置和和收收集集装装置置 之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可D含含有有2 mol HCl的的某某浓浓盐盐酸酸与与足足量量MnO2混混合合，在在一一定定条条件件下下反应，转移反应，转移1 mol电子电子A5某学生在实验室制取某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：时可能进行如下操作：连接好装置检查气密性连接好装置检查气密性 缓慢加热缓慢加热加入加入MnO2粉末粉末由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸多余的多余的Cl2用用NaOH吸收吸收用向上排空气法收集用向上排空气法收集Cl2其正确操作顺序是其正确操作顺序是 ()ABC DC6用用经经Cl2消消毒毒的的自自来来水水配配制制下下列列溶溶液液：Na2SO3；KI；AlCl3；FeCl2；AgNO3；稀盐酸，发稀盐酸，发 现部分药品变质，它们是现部分药品变质，它们是 ()A B C DA7 7在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现 各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是()A向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明 溶液中有溶液中有Cl2存在存在B溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在分子存在C先加入盐酸酸化，再加入先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，溶液产生白色沉淀，说明溶液中有说明溶液中有Cl存在存在D加入加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子分子 存在存在B