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教学目标：1、了解硅、氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质。 2、认识氮、硫等非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 教学重点：常见非金属元素（H、C、N、O、Si、S、Cl等）单质及其重要化合物的主要性质及应用。 教学难点：了解硅、氯、氮、硫及其重要化合物的主要性质。 教学过程： 一．硅 1．相关反应 物理性质 与非金属反应 与氢氟酸反应 与强碱溶液反应 粗硅工业制取 化 学 性 质 与盐反应 物理性质 与氢氟酸反应 与强碱溶液反应 Si 晶体硅：灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆 化学 性质 Si + O2 SiO2 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 高温SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水晶 SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ △ 物理性质 化学 性质 与强碱溶液反应 加热 白色沉淀 H2SiO3 H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 +2H2O H2SiO3 H2O + SiO2 实验室制取原理 2．三大传统无机非金属材料 原料 设备 水泥 石灰石 黏土 水泥回转窑 玻璃 纯碱、石灰石、石英（过量） 玻璃窑 高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ 高温SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 成分 特点 硅酸二钙2CaO·SiO2 硅酸三钙3CaO·SiO2 铝酸二钙3CaO·Al2O3 水硬性 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 无固定熔点、沸点 陶瓷 黏土 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl △原理 复杂的物理化学变化 __________________________________________________
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二．氯 1．Cl2性质 物理性质 与非金属反应 黄绿色气体、密度大于空气、1:2溶于水、有毒 光照Cl2 + H2 2HCl 或点燃点燃Cl2 + 2Na 2NaCl 、Cl2 + Cu CuCl2 、3Cl2 + 2Fe 2FeCl3 （Cl2与金属反应生成高价金属氯化物） 与H2O反应 与碱溶液反应 与盐溶液反应 Cl2的水溶液叫氯水，溶解的Cl2中有少量与水反应 Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Cl2 + Na2SO3 + H2O = 2HCl + Na2SO4 Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl 化 学 性 质 与金属反应 △△实验室制取原理 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+2H2O 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O NaClO + 2HCl = NaCl + Cl2↑+ H2O ( 离子方程式: Cl O-+ 2H+ + Cl- = Cl2↑+ H2O ) △2．新制氯水成分 分子：H2O HClO Cl2 离子：H+ Cl- ClO- OH- 久置氯水成分分子：H2O 离子：H+ Cl- OH- 3．实验室如何制取纯净的氯气制取原理：MnO2 + 4HCl(浓) 操作顺序 ① ② 4．漂白粉 ①制法：2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O②有效成分：Ca(ClO)2 成分：CaCl2 和 Ca(ClO)2 ③ 漂白原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓+ 2HClO （在溶液中） 漂白慢Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO 漂白快 ④久置失效发生的反应：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2HClO2HClO 5．Br2 、I2在不同溶剂中的颜色 水 苯或汽油 橙 ～ 橙红 淡紫～紫红 四氯化碳 橙 ～ 橙红 紫 ～ 深紫 光照或加热 2HCl + O2↑ 仪器中盛装的药品 先通入饱和食盐水 再通入浓H2SO4 △ MnCl2 + Cl2↑+2H2O 气体成分：Cl2 （HCl、H2O） 应出现的现象 有晶体析出（NaCl） 各试剂的作用 除去HCl 除去H2O Br2 黄 ～ 橙 I2 深黄～ 褐 6．置换反应 Cl2 + 2NaBr = Br2+ 2NaCl Br2 + 2KI = I2 + 2KBr ∴氧化性 Cl2 ＞Br2 ＞I2 氧化剂- 7．I2遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色 I——————→I2 三．氮 1．氮的氧化物 NO： 无色气体、 有毒（同CO）、难溶与水2NO + O2 = 2NO2 NO2：红棕色气体、有毒、 与水反应3NO2 + 2H2O = 2HNO3 + NO 2．有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO+ 3O2 + 2H2O = 4HNO3 3．硝酸 物理性质 化 学 强 酸的通性 与金属氧化物 无色液体、有刺激性气味、 能以任意比溶于水 3FeO + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O __________________________________________________
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性 质 氧 化 性 与金属 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 +2NO2↑+ 2H2O C + 4HNO3(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O 光照4HNO3 4NO2↑ + O2↑+ H2O 或加热与非金属 △不稳定性 4．氨 ( NH3 ) 物理性质 化 学 性 质 与H2O 与酸 无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、1:700溶于水 NH3 + H2O NH3·H2O NH4++ OH -NH3 + HCl = NH4Cl 氨 的 催化剂4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 加热催化氧化 NH4+ + OH- NH3↑+ H2O 2NH4Cl +Ca(OH )2 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O 实验室制取原理 △△5．实验室制取干燥NH3的方法： 制取原理： 2NH4Cl +Ca(OH )2气体成分： NH3（ H2O ） 除水用试剂：碱石灰 (不用浓H2SO4 、CaCl2原因是：2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 ; CaCl2 + 8NH3 =CaCl2·8NH3 ) 四．硫 1．SO2的性质 物理性质 与H2O 与碱溶液 与盐溶液 与氯水 无色气体、有刺激性气味、有毒、1:40溶于水、密度大于空气 SO2 + H2O = H2SO3 先：SO2 +2NaOH = Na2SO3+H2O 后：SO2 + Na2SO3 + H2O = 2NaHSO3 SO2过量时总反应：SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + Na2CO3 = CO2+ Na2SO3 （ SO2不过量时 ） SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl SO2能使品红溶液 (有机色质)褪色（生成了不稳定的无色物质），但加热褪色后的无色溶液，又恢复为原来的红色（不稳定的无色物质分解复原） Na2SO3 +H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑+ H2O △ 2NH3↑+ CaCl2 + 2H2O 化 学 性 质 漂白性 实验室制法 2．H2S 物理性质 与浓H2SO4 化 学 性 质 与碱溶液 与盐溶液 与氯水 与氧化剂 无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、1:2.6溶于水、密度大于空气 H2S + H2SO4（浓）= S↓+ SO2 + 2H2O 先H2S + NaOH= NaHS + H2O; 后NaHS + NaOH = Na2S + H2O. 总反应: H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O H2S + Cu2+ = CuS↓+ 2H+ 2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H+ H2S +Cl2 = S↓+ 2H+ + 2Cl- 氧化剂 H2S ——————→ S↓ __________________________________________________
高中化学必修一第四章知识点、习题(答案)
