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江苏省南京一中高中化学人教版必修1《第四章 非金属及其化合物》知识点复习课件


第四章 非金属 及其化合物

硅 Si
硅的原子结构示意图:

+14

2

8

4

其原子既不易失去又不 易得到电子,但由于硅 是一种亲氧元素,可以 形成四价化合物。

存在:

硅元素在地壳中的含量

居第二位。没有游离 态,只有化合态。(如:二氧化硅和硅酸盐) 最常见的沙子中,就含有硅的氧化物。
硅有晶体硅和无定形硅 两种同素异形体 晶体硅的物理性质:

晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆、 熔沸点高的固体。单质硅是良好的半导体 材料。
人工制造出来的单质硅(晶体硅)

硅的用途
晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等。

晶体管

集成电路

太阳能电池

二氧化硅
存在: 广泛存在于自然界中,也叫硅石,代表 物为石英晶体——水晶

物理性质:
难溶于水,熔沸点高

化学性质: 稳定,不活泼

不与水反应 SiO2+H2O≠H2SiO3 (1)与HF反应:

二氧化硅 —酸性氧化物

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 玻璃中含有SiO2,可用HF来刻蚀玻璃。 氢氟酸是唯一可以与之反应的酸

(2)与碱性氧化物反应
高温

SiO2+CaO=CaSiO3 硅酸钠,水溶液俗 (3)与碱反应: 名“水玻璃”,具有

制备硅胶和木材 比较:CO2+NaOH=Na2CO3+H2O 防火剂等 SiO +Ca(OH) =CaSiO +H O
比较:CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O
2 2 3 2

粘性,其用途很广, SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

思考:实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶而橡 皮塞而不用玻璃塞?
因为玻璃的主要成分是SiO2, NaOH可以跟发 生反应,生成有粘性的硅酸钠,使瓶和塞粘合。

硅酸(H2SiO3)
强酸制弱酸 (1)制取:可溶性的硅酸盐与酸的反应 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
白色胶状

原 理

① 白色胶状,难溶 ② 弱酸性(酸性 H2SiO3 < H2CO3) (2)性质: SiO +CO +H O=H SiO ↓+Na CO Na2 3 2 2 2 3 2 3 (用作干燥剂) ③ 脱水形成“硅胶”

氯气
氯的原子结构和性质:

结构:Cl

+17 得e-

2 8 7

Cl
性质:

Cl

-

易得到一个电子,显-1价,强氧化性 可以失去电子显正价+1、+5、+7

色态:黄绿 色气体

密度:密度 比空气大

溶解性:可溶 于水(1:2)所 得溶液叫氯水

物理性质
气味:有刺 激性气味

易液化

毒性:有毒

[思考]闻气体时的正确操作? 用手轻轻地在瓶 口扇动,仅使极 少量的气体飘进 鼻孔。

氯气的化学性质:(氧化剂,强氧化性) (1)氯气与金属反应
2Na+Cl2 Cu+Cl2 点燃 点燃 2NaCl CuCl2 2FeCl3

2Fe+3Cl2

点燃

Cl2有很强的氧化性,能与多数金属反应生 成相应的金属氯化物。 要注意的是: 它和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物, 如:CuCl2、FeCl3

(2)氯气与某些非金属反应
H2+Cl2 H2+Cl2
0

点燃
光照

2HCl 2HCl
-1 +1

(3)氯气与水的反应
Cl2 + H2O HCl + HClO
既是氧化剂又是还原剂

思考:用自来水养金鱼时,通 常先将自来水晒一段时间再注 入鱼缸,你知道为什么吗? 目的:除去水中微量HClO

Cl-的检验:
试剂: AgNO3溶液, 稀硝酸溶液 操作及现象: 先加AgNO3溶液,产生 白色沉淀,再加稀硝酸, 沉淀不溶解。

离子反应:Ag+ + Cl- = AgCl↓

次氯酸(HClO)的性质
1、强氧化性:杀菌消毒、漂白作用 2、极弱酸性:H2CO3 >HClO 3、不稳定性:受热、见光易分解
光照 2HCIO 2HCl + O2↑ 或△

用途:可用于自来水的杀 菌消毒和用做漂白剂漂白 有色物质。

(4)氯气与碱溶液的反应
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2=====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Cl2 + 2OH- === Cl- + ClO- + H2O 氯气+碱 氯化物+次氯酸盐+水

漂白粉的制取、成分、原理:
2Ca(OH)2 + 2Cl2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉的成分: CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物 漂白粉的有效成分: Ca(ClO)2 漂白原理:

Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
(反应原理:强酸制取弱酸)

比较:
类别 状态 粒子 Cl2分子 Cl2分子 漂白性 无 无 氯气 纯净物 气态 液氯 纯净物 液态

新制 混合物 液态 氯水
久置 混合物 液态 氯水

H2O、 Cl2、HClO + Cl 、 H 、 ClO
H2O、 Cl 、 H
+




硫 是 黄 色 粉 末



硫在氧气中燃烧:
实验现象是: 生成明亮的蓝紫色火焰。 化学方程式是:
点燃

S + O2 === SO2

二氧化硫
物理性质:
无色、有刺激性气味的有毒的气体,密度比空 易溶于水(1∶40) 。 气大,易液化 , 化学性质:

(1) 与H2O的反应
(亚硫酸) SO2 + H2O = H2SO3

(2)与碱反应生成盐和水

SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O

0

+4

S

SO2
催化剂

+6

SO3

(3)既有氧化性,又有还原性

2SO2 + O2

2SO3

SO2 + 2 H2S = 3 S ↓ + 2 H2O
(4)漂白性:暂时性漂白,可逆

品红 红色

SO2

褪色 无色

用途:它可以用来漂白纸浆、毛、丝、 草编制品等。

漂白性物质小结
氧化作用 HClO、O3 Na2O2、H2O2 Ca(ClO)2 化学变化 永久漂白 化合作用 吸附作用

SO2

活性炭

化学变化 物理变化 暂时漂白 永久漂白

无色固体,酸性氧化物
化学性质: (1) 与H2O的反应

SO3

SO3 + H2O = H2SO4 (硫酸)
(2)与碱反应生成盐和水

SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2O SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O
(3)与碱性氧化物反应生成盐

SO3 + CaO = CaSO4

1、在放电或高温下: 放电 N2 + O2 = 2 NO (无色) 或高温 一氧化氮 2、在常温下: 2 NO + O2 = 2 NO2 (红棕色) 二氧化氮 *比较NO和NO2的性质: NO:无色无味、不溶于水(不与水反应)、不稳定(易氧 化) NO2:红棕色有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性

NO2和NO

3、 NO2 易溶于水: 3 NO2 + H2O =2HNO3 + NO

二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1、空气中 SO2和NO2的来源:

(1)煤、石油等含硫燃料的燃烧;
(2)火山爆发、工厂尾气; (3)汽车尾气。

2、SO2和NO2的危害性:

形成酸雨

酸雨的形成:
雨水. 霜. 雹. 露 等

SO2

NOx





石油 煤 金属矿物

物理性质: 无色有刺激性气味的气体,比空气轻、 极易溶于水(1:700) ,易液化。 化学性质:
1、氨与水反应
NH3 + H2O
大部分

NH3

NH3 ·H2O
小部分约1%

NH4+ + OH-

NH3.H2O不稳定,受热分解为氨和水:
NH3 · 2O H == NH3 + H 2O

2、氨与酸反应 ——生成铵盐
现象: 产生大量的白烟

NH3 + HCl == NH4Cl

NH3的实验室制法

△ 2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O

反应原理:

△ NH4NO3 + NaOH == NH3↑ + NaNO3 + H2O NH4
+的检验:

铵盐

OH △

-

有刺激性气味 的气体产生 湿润的红色石 蕊试纸变蓝

铵盐的性质
铵盐受热易分解:
NH4Cl == NH3 + HCl NH4HCO3 == NH3 + H2O + CO2


(1)H2SO4=2H++SO42- 酸的通性实 ++Cl- 质就是H+的 HCl = H 性质。 HNO3 = H++NO3- (2)稀硫酸和盐酸属于有弱氧化性,其氧 化性实际上是H+的氧化性,与金属反应 时H+被还原为H2;而浓硫酸和硝酸属于 有强氧化性,与金属反应时是+6价的S和 +5价的N被还原为SO2和NO或NO2等, 无H2产生。

硫酸

1、物理性质: 浓硫酸无色、无味、粘稠的油状液体,密 度大,沸点高,难挥发,与水任意比互溶。 2、化学性质: 1)稀硫酸具有酸的通性 A、使石蕊溶液变红 B、和碱反应 C、和碱性氧化物反应 D、和盐反应 E、和金属反应

3、浓硫酸的特性: ①吸水性:可作干燥剂(不可干燥氨气) ②脱水性 ③强氧化性

浓硫酸的强氧化性:
① 加热时浓硫酸能与大多数金属(除Au 、 Pt)反应,但不生成氢气。 实验:Cu 与浓H2SO4的反应 现象: 加热能反应,产生的气体能使湿润的品 红试纸褪色,溶液稀释后呈蓝色。 反应:
△ Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

钝化:
常温下,浓硫酸或浓硝酸能使Al、Fe 等金属表面生成致密的氧化物保护膜, 阻止内部金属继续反应。此现象称 “钝化” ② 与某些非金属反应 △ C + 2H2SO4 (浓) = CO2 + 2SO2 + 2H2O

硝酸
物理性质: 纯HNO3是 无 色、易 挥发 ,有 刺激性 气味 的液体, 能与水任意比互溶. 化学性质:

强氧化性 稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性 硝酸能与大部分金属(除金和铂)反应: Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

王水

硝酸虽具有强氧化性,但不能氧 化金、铂。但王水能金、铂溶 解。王水是浓HNO3和浓HCl按 1:3的体积比混合成的氧化性更 强的溶液.


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