《2013届高三化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物教案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高三化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物教案.doc（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 非金属及其化合物第一课时 碳、硅及其化合物复习目标：1、掌握碳、硅及其化合物的性质、转化关系。2、了解硅酸盐工业，新型无机非金属材料的特性及其应用。基础知识：一、碳、硅元素的存在及单质的性质和用途1存在形态自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。2单质的性质与用途比较碳硅结构金刚石：空间网状 结构石墨： 层状结构的晶体晶体硅：空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软 ，有滑腻感晶体硅硬度 大、熔点 高化学性质与非金属单质反应与O2反应：CO2=CO2(完全燃烧),2CO2=2CO
2、(不完全燃烧)与O2、Cl2反应：Si+O2=SiO2Si+2Cl2=SiCl4与氧化物反应与CuO,SiO2反应C2CuO=2CuCO2C+SiO2=Si+2CO与酸反应与浓H2SO4、浓HNO3反应：与氢氟酸的反应：C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O，C4HNO3(浓)=CO24NO22H2OSi4HF=SiF42H2与碱反应Si+2OH-+H2O=SiO+2H2【例1】3碳、硅元素的单质及其化合物的特殊性一般情况，非金属元素单质熔沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。一般情况，
3、较强氧化剂较强还原剂=较弱氧化剂较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂：SiO22C =Si2CO，FeOC = FeCO。硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。一般情况，较活泼金属酸=盐氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si4HF=SiF42H2。一般情况，碱性氧化物酸=盐水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO24HF=SiF42H2O。一般情况，非常活泼金属(Na、K等)才能够置换出H2O中的氢，但CH2O(g)=CO+ H2。一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2H2O= H2CO3，但SiO2不溶
4、于水，不与水反应。4硅与铝的相似性及区别（1）与强碱溶液反应时相似 Si、Al均与NaOH溶液反应生成盐和H2。 SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3Al(OH)3均与NaOH溶液反应生成盐和水。 Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量CO2均生成白色 沉淀。（2）区别 除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反应。 Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。 Na2SiO3溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时现象不同。二、CO2和SiO2的比较物质二氧化硅二氧化碳化学式SiO2CO2晶体类型原子晶体分子晶体主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点
5、低，常温下为气体，微溶于水化学性质与水反应不反应CO2H2O=H2CO3与酸反应SiO24HF=SiF42H2O不反应与碱反应SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(盛碱液的试剂瓶用橡皮塞)CO22NaOH=Na2CO3H2OCO2NaOH=NaHCO3与盐反应SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClOCO2Na2CO3H2O=2NaHCO3与碱性氧化物反应SiO2CaO=CaSiO3CO2Na2O=Na2CO3三、硅酸和硅酸盐1硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质弱酸性：酸性比碳酸还弱。Na2SiO3CO2+H2O=Na2CO3H2
6、SiO3 。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO32硅酸盐(1)硅酸盐：是由 硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称 水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。(3)硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为 Na2OSiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为：K2OAl2O36SiO2 。【注意事项】氧化物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。氧化
7、物之间以“”隔开；系数配置出现分数应化为整数。例如：长石：KAlSi3O8不能写成 K2O Al2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2。四、传统无机非金属材料（1）普通玻璃 主要原料： 纯碱、石灰石、石英。 主要成分： Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2 。（2）普通硅酸盐水泥主要原料： 石灰石 、 黏土 。主要成分（写出名称和化学式）： 硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3)【例2、3】例题精讲：【例1】(2008年全国卷)对于A族元素，下列叙述中不正确的是()ASiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键BC、S
8、i、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8CCO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D该族元素的主要化合价是4和2解析A族元素最外层电子数都是4，但C原子的次外层只有2个电子，Ge原子的次外层有18个电子。SiO2和CO2都是共价化合物，且都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。答案为B。答案B【例2】 下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是 （ ） A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D.传统无机非金属材料
9、和新型无机非金属材料的主要成分不同解析无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。传统无机非金属材料是指我们常说的硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、砖瓦、陶瓷等；新型无机非金属材料是指一些新型的具有特殊结构和特殊功能的非硅酸盐型材料。新型无机非金属材料与传统无机非金属材料相比，具有许多优良性能,如耐高温、耐磨损、耐酸碱腐蚀、具有压电效应、具有生物功能等。答案 B【例3】下列表述正确的是 （ ）人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天到了，游
10、客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A B C D答案D实验探究 高纯硅的制取实验单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450500)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图：相关信息如下：四氯化硅遇水极易水解硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物有关物质的物理常数见下表：请回答下列问题：（1）装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 。（2）甲方案：f接装置；乙方案：f接装置
11、。但是装置、都有不足之处，请你评价后填写下表。方案优点缺点甲乙（3）在上述（2）的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表述： 。（4）SiCl4与H2反应的化学方程式为 。解析 (1)g管使分液漏斗与烧瓶连通，使浓盐酸顺利滴下。由信息知，四氯化硅与水反应，故需除去氯气中的水。B瓶装饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，C瓶装浓硫酸干燥氯气。（2）四氯化硅在常温下易液化，如果收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置。（3）将甲、乙方案的优点集中在一起设计合理的方案。答案 （1）平衡压强，使液
12、体从分液漏斗中顺利流下浓硫酸（2）方案优点缺点甲收集产品的导管粗，不会堵塞导管冷凝产品，减少产品损失空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解尾气没有处理，污染环境乙有尾气处理装置，注重环保避免空气中的水蒸气进入装置产品易堵塞导管没有冷凝装置，产品易损失（3）在装置的i处接干燥管j（4）SiCl4+2H2=Si+4HCl第四章 非金属及其化合物第二课时 富集在海水中的元素氯复习目标：1、掌握氯及其化合物的物理、化学性质。2、掌握卤族元素的相似性和递变性。3、理解海水资源的综合开发利用以及氯碱工业。基础知识：一、氯气【思考】并回答下列问题：（1）Cl2为什么易液化？常见的易液化的气体还有哪几
13、种？（2）用什么现象说明Cl2溶于水时只有少量Cl2与水发生了反应？（3）将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？（4）常见的有特殊颜色的气体有哪些？各显什么颜色？（5）你知道的具有漂白性的物质有哪些？漂白原理有什么不同？1、物理性质 通常情况下，氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体。 密度比空气大 ，有毒，易液化，能溶于水，通常1体积水约溶解 2 体积氯气，其水溶液称为氯水。 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔 。2、化学性质 Cl的最外层有7个电子，易得到1个e-，具有很强的氧化性，能跟很多具有还原性的物质发生反应，如金属、非金属单质、化合物等。（1）与金属反应铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为： Cu+Cl2 = CuCl2 (棕黄色烟) 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 （棕褐色烟)（2）与非金属反应氢气在氯气中燃烧的化学方程式为： H2+Cl2 = 2HCl (苍白色火焰)（3）与水反应 氯气与水反应的化学方程式： Cl2+H2O=HCl+HClO 。A、氯水与次氯酸氯气的水溶液叫氯水，呈黄绿色，溶于水的部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸。Cl2H2OHClHClO次氯酸(HClO)具有三
