2022年高中化学第四章非金属及其化合物知识结构教案新人教版.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章 非金属及其化合物学问结构：一、硅元素：无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3 ,次于氧；是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90以上；位于第3周期,第A族碳的下方；Si +12 8 4 对比 C +2 4 最外层有 4 个电子,主要形成四价的化合物；二、二氧化硅（SiO2）自然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形；石英是常见的结晶形二氧化硅,其中 无色透亮的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙；二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是 SiO4 ,因此有良好的物理和化学性质被广泛应用；（玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维）名师归纳总结 专心爱心专心1 第 1 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 物理：熔点高、硬度大、不溶于水、干净的 SiO2无色透光性好化学：化学稳固性好、除HF 外一般不与其他酸反应,可以与强碱（NaOH）反应,酸性氧化物,在肯定的条件下能与碱性氧化物反应SiO24HF = SiF 高温 SiO2CaO =4 2H2O CaSiO 3 SiO22NaOH = Na2SiO3H2O 不能用玻璃瓶装 HF装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞三、硅酸（ H2SiO3）酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小,由于 比硅酸强的酸反应制得；SiO2 不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性Na2SiO32HCl = H 2SiO3 2NaCl 硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体；四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳固；一般不溶于水；（Na2SiO3 、K2SiO3 除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 ：可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂；常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥 四、硅单质与碳相像,有晶体和无定形两种；晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔 点高（ 1410）,硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼；是良好的半导体,应用：半导体晶体管及芯片、光电池、五、氯元素：位于第三周期第A族,原子结构：+17 2 8 7 简单得到一个电子形成氯离子Cl, 为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在；六、氯气物理性质：黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态 液氯 和固态；也能与非金制法 :MnO24HCl 浓 =MnCl22H2O Cl 2闻法 : 用手在瓶口轻轻扇动, 使少量氯气进入鼻孔化学性质：很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物（盐）属反应：2NaCl2 = 2NaCl 2Fe3Cl2 = 2FeCl3 Cu Cl 2 = CuCl2 点燃 Cl 2H2 = 2HCl 现象：发出惨白色火焰,生成大量白雾；燃烧不肯定有氧气参与,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧；燃烧的本质是猛烈的氧化仍原反 应,全部发光放热的猛烈化学反应都称为燃烧；Cl 2 的用途：自来水杀菌消毒光照 Cl2H2O = HCl HClO 2HClO = 2HCl O2 HClO 有强氧化性和1 体积的水溶解2 体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色；其中次氯酸漂泊性,起主要的消毒漂白作用；次氯酸有弱酸性,不稳固,光照或加热分解,因此久置氯水会失效；制漂白液、漂白粉和漂粉精制漂白液 Cl 22NaOH=NaClNaClOH2O ,其有效成分NaClO比 HClO稳固多 , 可长期存放名师归纳总结 制漂白粉 有效氯 35 和漂粉精 充分反应有效氯70 2Cl22CaOH2=CaCl2CaClO 22H2O 第 2 页,共 5 页专心爱心专心2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 与有机物反应,是重要的化学工业物质；用于提纯 Si 、Ge、Ti 等半导体和钛有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品七、氯离子的检验使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子（CO3 2、SO3 2 ）HClAgNO 3 = AgCl HNONaCl AgNO 3 = AgCl NaNONa2CO32AgNO3 =Ag 2CO3 2NaNO 3 AgClAg = AgCl 八、二氧化硫2CO32HNO 3 = 2AgNO3CO2 H2O 制法（形成） ：硫黄或含硫的燃料燃烧得到（硫俗称硫磺,是黄色粉末）点燃 S O2 =物理性质：无色、刺激性气味、简单液化,易溶于水（ SO2 1：40 体积比）化学性质：有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原先颜色；这是由于 H2SO3不稳固,会分解回水和 SO2SO2H2O H2SO3 因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应；可逆反应在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应,用可逆箭头符号 连接；九、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电：高温或放电 N2O2 = 2NO,生成的一氧化氮很不稳固,在常温下遇氧气即化合生成二氧化氮： 2NOO2 = 2NO2一氧化氮的介绍：无色气体,是空气中的污染物,少量NO可以治疗心血管疾病；二氧化氮的介绍：红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化、易溶于水,并与水反应：3 NO2H2O = 2HNO3NO 这是工业制硝酸的方法；十、大气污染 SO2 、NO2 溶于雨水形成酸雨；防治措施： 从燃料燃烧入手； 从立法治理入手；从能源利用和开发入手；从废气回收利用,化害为利入手；2SO2 O2催化剂2SO3 SO3H2O= H2SO4）十一、硫酸物理性质：无色粘稠油状液体,不挥发,沸点高,密度比水大；化学性质：具有酸的通性,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性；是强氧化剂；浓 H 2SO4 C12H22O11 = 12C 11H2O放热名师归纳总结 2 H 2SO4 浓 C = CO2 2H2OSO2 爱心专心3 第 3 页,共 5 页专心- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 仍能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气；2 H 2SO4 浓 Cu = CuSO42H2O SO2 稀硫酸：与活泼金属反应放出 应,与碱中和十二、硝酸H2 ,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性氧化物反物理性质：无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大；化学性质：具有一般酸的通性,浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂；仍能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气；4HNO 3 浓 Cu = CuNO 3 22NO2 4H2O 8HNO3 稀 3Cu= 3CuNO322NO 4H2O 反应条件不同,硝酸被仍原得到的产物不同,可以有以下产物+4 : N+3 O2,H N+2 O2, N+1 0-3O, N 2O,N 2, NH3 硫酸和硝酸：浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属（如铁和铝）使表面生成一层致密的氧化爱护 膜,隔绝内层金属与酸,阻挡反应进一步发生；因此,铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸；硝酸和硫酸都是重要的化工原料和试验室必备的重要试剂；可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；硫酸仍用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸；十三、氨气及铵盐 氨气的性质：无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水（且快）1：700 体积比；溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性：NH3H2O NH3· H2O1% NH4OH 可作红色喷泉试验； 生成的一水合氨 NH3· H2O是一种弱碱, 很不稳固, 会分解, 受热更不稳固： NH3· H2O =NH3 H2O 浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味；氨气能跟酸反应生成铵盐：NH3 HCl = NH4Cl 晶体 氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它；氨气简单 液化为液氨,液氨气化时吸取大量的热,因此仍可以用作制冷剂；铵盐的性质：易溶于水（许多化肥都是铵盐）NH4Cl = NH3 HCl NH4HCO 3 = NH3 H2O CO2 ,受热易分解,放出氨气：可以用于试验室制取氨气：（干燥铵盐与和碱固体混合加热）NH4NO3NaOH = Na NO3H2ONH3 2NH4Cl CaOH2 = CaCl22H2O 2NH3 用向下排空气法收集,红色石蕊试纸检验是否收集满； 氮在自然界的循环有重要的意义；请看书本 P88图 4-34 小结： SiO24HF = SiF 4 2H2O 名师归纳总结 高温 SiO2CaO = CaSiO 3 专心爱心专心4 第 4 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - SiO22NaOH = Na2SiO3H2O Na2SiO32HCl = H 2SiO32NaCl 2NaCl 2 = 2NaCl 2Fe3Cl 2 = 2FeCl3 CuCl 2 = CuCl2 点燃 Cl 2H2 = 2HCl 光照 Cl 2+H2O=HCl+HClO 2HClO = 2HCl+O2 Cl22NaOH = NaClNaClOH2O 2Cl 22CaOH2 = CaCl 2CaClO22H2O HClAgNO 3 = AgCl HNONaCl AgNO 3 = AgCl NaNONa2CO32AgNO3 =Ag 2CO3 2NaNOAg2CO 32HNO 3 = 2AgNO3CO2 H2O ClAg = AgCl 点燃SO2 = SO2 SO2H2O H2SO3高温或放电N2O2 = 2NO 2NO O2 = 2NO2 3 NO2H2O = 2HNO3NO 催化剂2 SO2O2 2SO3 SO3H2O=H2SO42 H 2SO4 浓 Cu = CuSO42H2O SO2 2 H 2SO4 浓 C = CO2 2H2OSO2 4HNO 3浓 Cu = CuNO3 22NO2 4H2O 8HNO3 稀+3Cu = 3CuNO32+2NO +4H2O NH3· H2O = NH3 +H2O NH3+HCl=NH4Cl NH3H2O NH3· H2O NH4OH爱心专心5 即 NH3H2O NH4OHNH4Cl = NH3 HCl NH4HCO 3 = NH3 H2O CO 2 NH4NO3NaOH = Na NO3H2ONH3 2NH4ClCaOH2 = CaCl 22H2O2NH3 专心名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页
