高一化学非金属及其化合物知识汇总

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1、 第四章非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角-硅非金属元素在地壳中的含量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、约占地壳 总量的90%以上。豪门二杰-碳、硅碳-统治了有机界：碳是构成有机物的主 要元素。硅统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许 多矿物的基本元素。思考1：碳、硅原子最外层电子数是多少？Si碳、硅原子最外层电子数是4思考2：碳、硅原子主要显几价？正四价（+4价 ） 碳、硅都是亲氧元素。 硅的亲氧性强于碳的亲氧性。因此硅元素在自然界都 是与氧的化合物的形态存在 。一、硅的存在和结构： 1、硅的存在： (1)硅在地壳中的含量仅次于氧,为26.3% (2)硅是一种亲

2、氧元素,主要以氧化物及硅酸盐 的形式存在。 2、硅的结构：正四价归纳总结3、主要物理性质结构类似金刚石，灰黑色、硬而脆有金属光泽的固体熔点、沸点高，硬度大, 半导体4、化学性质：不活泼Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2注：常温下，Si与Cl2、O2、强氧化剂， H2SO4、HNO3等强酸都不反应。5、工业制粗硅：粗硅提纯*Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HClSiO2+2C=Si+2CO高温6、用途： 高纯硅：半导体材料。含硅4%的硅钢导磁性，作变 压器铁芯电脑的中央处理器 （CPU）二、二氧化硅和硅酸硅石结晶形（石英 ）无定形（硅藻土 ） 水

3、晶玛瑙1、SiO2二氧化硅的存在：（3）物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。（4）化学性质： 很稳定，不活泼（2）、 SiO2晶体结构：正四面体的空间网状结构不与酸反应：除氢氟酸以外（特性）SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O是酸性氧化物 SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O高温-刻蚀玻璃-烧碱的试剂瓶不可用玻璃塞，用胶塞（5）SiO2与CO2化学性质的比较物 质二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反应 与酸反应 与碱反应 与碱性氧化物 与碳反应 由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上 SiO2在自然界的广泛存在，

4、因此从古到今都 被人类广泛地应用着（6）、二氧化硅的用途制光导纤维石 英 制 品三、硅酸(H2SiO3)（1）制取： 向饱和Na2SiO3溶液中,滴入 酚酞,再滴入稀盐酸现象结论方程式饱和Na2SiO3溶液滴入酚酞，溶液呈红 色，滴入盐酸有透明的硅酸凝胶产生 Na2SiO3呈碱性，硅酸难溶于水Na2SiO3+2HCl = H2SiO3（胶体）+2NaCl思考：将CO2通入Na2SiO3溶液中的现象? 现象：有白色胶状沉淀生成 方程式 ：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3+Na2CO3a。硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸还弱H4SiO4=H2SiO3+H2O(易)(2)化学性质b、不稳定

5、性：硅酸凝胶经干燥 脱水就形成干胶， 称为“硅胶”。是一 种常用的干燥剂、 催化剂载体硅酸凝胶吸附性四、硅酸盐硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水。最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液 俗称为水玻璃，可用作肥皂填料、木材防火剂等木条放入蒸馏水现象结论水份蒸发后燃烧木条放入Na2SiO3溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后， 失去防火作用防火效果好 用作防火剂阅读课本粘土 土壤胶体的性质？ 化学成分？土壤胶体一般带负电荷，具有保肥能力 。无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃t硅酸盐产品简介：产品主要原料 主要设备反应 条件主要反应或主要成分主要 性质水泥粘土、石灰 石、(石膏)适 量水泥回

6、转窑高温硅酸三钙：3CaOSiO2 硅酸二钙：2CaOSiO2 铝酸三钙：3CaOAl2O3水硬性玻璃纯 碱 石灰石 石 英 玻璃窑高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2传统无机非金属材料： 陶瓷、玻璃、水泥 新型无机非金属材料 ： 新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等阅读课本科学视野既耐高温又耐低温的硅橡胶制品高压钠灯高压钠灯透明氧化铝陶瓷新型陶瓷制成的人造骨生 物 陶 瓷 应 用用高温结构陶瓷做的发动机叶片用高温结构陶瓷做的发动机叶片五、用二氧化硅和金属氧化物的形式 表

7、示其组成实 例Na2SiO3 Na2OSiO2l要领：两边原子个数守恒l格式：金属氧化物、二氧化硅、水l顺序：金属按活动顺序表练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉：CaMg3Si4O12长石：KAlSi3O8普通玻璃： CaNa2Si6O14黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 3MgOCaO4SiO2K2OAl2O36SiO2 CaONa2O6SiO2Al2O32SiO22H2O六、SiC 俗称：金刚砂，具有金刚石结构，硬度大ABDC1.下列物质中属于纯净物的是( )A.Na2CO310H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃2.下列叙述正确的是( )A.酸均不能与酸性氧化物反应

8、B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 3.下列物质有固定熔点的是（ ）A.水泥 B.玻璃 C.Na2OSiO2 D.水玻璃实验室有六种试剂，根据它们各 自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛 放，请在对应的各种试剂瓶和所装试 剂之间进行连线。试剂二氧化硅氢氧化钠溶液硝酸银晶体 氢氟酸浓硫酸 氯水试剂瓶细口磨口塞广口瓶棕色细口磨口塞细口橡皮塞棕色广口瓶细口塑料瓶防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反 应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶 口粘在一起氯 气（ 第 一 课 时 ）江苏省淮安中学 张正飞 2005年12月1

9、4日生活中最重要的调味品是什么？你知道么?若将海水中的盐结晶后平铺于陆 地上，可使陆地平均升高你知道么?150米趁着顺风，德军开启了压缩氯气钢瓶， 在长约六公里的战线上，黄绿色的云团飘向 法军阵地。毫无准备的英法士兵随着黄绿色 的气体涌来，先是咳嗽，继而喘息，拼命挣 扎，口吐黄液慢慢躺倒。使1.5万人中毒， 5000人死亡.这就是战争史上的第一次化学战 ，从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了 人类战争的史册。京沪高速公路氯气泄漏事件新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路 淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来车相撞 , 大量液氯外泄。据目击者描述 : “一股黄绿色的 气体就像探照灯光一样，

10、唰地射向高空，足有 5米高,并有刺鼻的味道，眼睛也熏得有些睁不开 。”事发后消防队员不断地用水枪喷射，但时值 西南风，氯气迅速向西南方扩散 ，造成350 人中 毒进医院救治, 另有28人中毒死亡的特大事故， 附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。请问：根据上述材料，氯气有哪些物理性质？京沪高速公路氯气泄漏事件新华网报道:2005年3月29日，京沪高速公路淮安段一辆满载液氯的液罐车和对面来 车相撞 ,大量液氯外泄。据目击者描述 : ”一 股黄绿色的气体就像探照灯光一样，唰地 射向高空，足有5米高,并有刺鼻的味道，眼 睛也熏得有些睁不开 。”事发后消防队员不断地用水枪喷射，但时值西南风，氯气迅速向

11、西南方扩散 ，造成 350 人中毒进医院救治, 另有28人中毒死亡的 特大事故，附近居民采取应急措施,疏散到一高坡上。一、氯气的物理性质物理性质看黄绿色易溶于水(1:2)测闻？刺激性气味有毒“尝”南昌儿童游泳集体氯气中毒中新网南昌6月6日消息：南昌发生一起儿童游泳集体氯气中毒事件，11名症状较重的儿童被立刻送往医院抢救。原因是馆内一工作人员操作失误，在泳池内还有队员的情 况下，将净 化水质用的氯气管道 打开消毒，当即导致靠近管道附近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力等氯气中毒症状。氯气有毒为什么游泳池还要通入它？氯气与水反应探究问 题：氯气能否与H2O反应？ 假设一：氯气与水不反应，则成分：

12、假设二：氯气与水会反应，则可能成分：Cl2、H2OCl2、H2O、HCl(Cl- 、 H+)氯气与水反应探究方案1：氯水中滴加几滴石蕊试液。 现象：溶液无变红。评价：是猜想不正确?是操作不规范？是方案不合理？ 结论：氯水中没有H+ ， 假设二不成立。探究二：氯水中有 无H+ 方案：氯水与硝酸银（酸化）溶液反应现象：有白色沉淀生成结论：氯水中有 Cl- ， 假设二成立。探究一：氯水中有 无Cl- 氯气与水反应探究方案2：在石蕊试液中加氯水再 探 究现象：先变红后褪色结论：氯水中有一种成分具有漂白性假设二成立，氯水中有H+存在新问题：氯水中哪一种成分具有漂白性？ 实验证明方案1：把干燥的红布条放入

13、盛干燥氯气的集气瓶中现象：红布条未褪色结论：起漂白作用的不是Cl2分子方案2：将湿润的红布条放入盛干燥氯气的集气瓶中现象：红布条褪色结论：具有漂白作用是氯气与水反应生成的另一物质HClO推断氯氯水中可 能存在的粒子实验实验 方案现现象预计预计结论结论 ：推断氯氯水中可 能存在的粒子实验实验 方案现现象预计预计H+石蕊试试液变红变红 Cl2 KI淀粉试纸试纸变蓝变蓝 ClAgNO3溶液白色沉淀结论结论 ：H+、Cl2、Cl二、氯气化学性质信息：次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸还弱，具有很强氧化性，能杀死水里的病菌，具有杀菌消毒作用，且能使某些染料 和有机色素褪色，可用作棉、纸张等 的漂白剂，次氯酸

14、不稳定，且见光分解放出氧气。1、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO新制氯水中有哪些分子和离子:分子:离子:（弱酸）H2O、Cl2、HCl、HClO新制氯水的组成二、氯气化学性质1、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO（弱酸）2HClO=2HCl+O2光照反馈 练习下列物质中具有漂白作用是( )A、干燥氯气 B、液氯 C、新制氯水 D、久置氯水水和氢氯酸(盐酸)H2O、Cl2、HCl、HClOC推测：氯原子的最外电子层上有7个电子， 在化学反应中极易得一个电子形成8电子稳 定结构而显示价，从而表现出较强的 氧化性，在一定条件下，能跟许多金属、 非金属及化合物发生反应。 请大家根据氯

15、原子的结构来分析和 预测氯气的化学性质。 氯气的化学性质？1、与 水 反 应3、与 金 属 反 应4、与 氢 气 反 应2、与 碱 反 应自学 归纳根据Cl原子结构推测Cl2还能与什么物 质反应？Cl2+ H2O = HCl+ HClOCl2 + 2NaOH = NaCl+NaClO + H2O注意：常温下干燥的氯气不与铁反应因此可用钢瓶贮存。2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3点燃棕褐色烟（但无火焰） 实验现象 剧烈燃烧加少量的溶液呈棕褐色设问从上述三个反应方程式Cl2体现的是什么物质？00+3 -1失23e-得6e-3.铁与氯气的反应 4、与氢气等非金属反应氢气与氯气混合后光照引爆实验现象发生爆炸瓶口产生大量白雾白色火焰安静燃烧空气中形成大量白雾实验现象H2 + Cl2 = 2HCl点燃00+1 - 1失2e-得2e-生成的HCl极易溶于水，遇空气中的水 蒸气形成盐酸的水液而呈现雾状。设问为何会产生白雾？思考烟和雾的区别烟：是由固体小颗粒组成 雾：是由液体小液滴组成的。小结： （1）H2和Cl2的反应条件不同现象不同 （故写反应 一定要注意条件）如：在常 温下黑暗处Cl2和H2混合气体不发生反应 （2）该反应工业上可用于制盐酸（生产 时是将在空气中点燃的H2的导管伸入到 盛Cl2的铁制容器中，而不能将H2和Cl2