1、,高中化學(xué) 必修,歸納與整理第四章 非金屬及其變化,硅 Si,硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖：,其原子既不易失去又不易得到電子，但由于硅是一種親氧元素，可以形成四價(jià)化合物。,存在：,硅元素在地殼中的含量居第二位。沒有游離態(tài)，只有化合態(tài)。(如：二氧化硅和硅酸鹽) 最常見的沙子中，就含有硅的氧化物。,晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆、熔沸點(diǎn)高的固體。單質(zhì)硅是良好的半導(dǎo)體材料。,晶體硅的物理性質(zhì):,人工制造出來(lái)的單質(zhì)硅（晶體硅）,晶體管、集成電路、硅整流器、太陽(yáng)能電池、硅合金等。,硅的用途,晶體管,集成電路,太陽(yáng)能電池,二氧化硅,存在： 廣泛存在于自然界中，也叫硅石，代表物為石英晶體水晶,每1個(gè)Si原子周圍結(jié)

2、合4個(gè)O原子，Si在中心,O在四個(gè)頂角. 同時(shí)每1個(gè)O原子周圍結(jié)合2個(gè)Si原子相結(jié)合。,硅原子,SiO2四面體,二氧化硅中氧原子與硅原子個(gè)數(shù)比為2：1,用SiO2來(lái)表示 二氧 化硅的組成,表示O與Si的原子個(gè)數(shù)比,不是分子式是化學(xué)式,（二）二氧化硅的結(jié)構(gòu),物理性質(zhì)：,難溶于水，熔沸點(diǎn)高,化學(xué)性質(zhì)： 穩(wěn)定，不活潑,氫氟酸是唯一可以與之反應(yīng)的酸,（1）與HF反應(yīng)： SiO2+4HFSiF4+2H2O,玻璃中含有SiO2，可用HF來(lái)刻蝕玻璃。,不與水反應(yīng),SiO2+CaO=CaSiO3,（2）與堿性氧化物反應(yīng),高溫,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+Ca（OH）2=CaSiO3

3、+H2O,（3）與堿反應(yīng)：,思考：實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶而橡皮塞而不用玻璃塞？,因?yàn)椴ＡУ闹饕煞质荢iO2， NaOH可以跟發(fā)生反應(yīng)，生成有粘性的硅酸鈉，使瓶和塞粘合。,硅酸鈉，水溶液俗 名“水玻璃”，具有 粘性,其用途很廣， 制備硅膠和木材 防火劑等,硅酸（H2SiO3）,（1）制取：可溶性的硅酸鹽與酸的反應(yīng),Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3,白色膠狀,強(qiáng)酸制弱酸,（2）性質(zhì)：, 白色膠狀，難溶, 弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）, 脫水形成“硅膠”,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,（用作干燥劑）,原理,生成的硅酸逐漸聚合而形成

4、硅酸溶膠，經(jīng)干 燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。常常用 做干燥劑。也可作催化劑的載體。,（3）用途,氯的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì):,結(jié)構(gòu)：,性質(zhì)：,氯氣,Cl,得e-,Cl-,易得到一個(gè)電子，顯-1價(jià)，強(qiáng)氧化性 可以失去電子顯正價(jià)+1、+5、+7,物理性質(zhì),色態(tài)：黃綠色氣體,溶解性：可溶于水（1:2）所得溶液叫氯水,密度：密度比空氣大,氣味：有刺激性氣味,易液化,毒性：有毒,思考聞氣體時(shí)的正確操作？,用手輕輕地在瓶口扇動(dòng)，僅使極少量的氣體飄進(jìn)鼻孔。,氯氣的化學(xué)性質(zhì):,（氧化劑，強(qiáng)氧化性）,（1）氯氣與金屬反應(yīng),Cl2有很強(qiáng)的氧化性，能與多數(shù)金屬反應(yīng)生 成相應(yīng)的金屬氯化物。 要注意的是： 它和變價(jià)金屬

5、反應(yīng)時(shí)，生成高價(jià)的金屬氯化物， 如：CuCl2、FeCl3,（2）氯氣與某些非金屬反應(yīng),（3）氯氣與水的反應(yīng),Cl-的檢驗(yàn):,試劑：,AgNO3溶液, 稀硝酸溶液,操作及現(xiàn)象：,先加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解。,離子反應(yīng)：,Ag+ + Cl- = AgCl,次氯酸（HClO）的性質(zhì),1、強(qiáng)氧化性：殺菌消毒、漂白作用,2、極弱酸性：,3、不穩(wěn)定性：受熱、見光易分解,用途：可用于自來(lái)水的殺菌消毒和用做漂白劑漂白有色物質(zhì)。,H2CO3 HClO,（4）氯氣與堿溶液的反應(yīng),Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O,Cl22NaOH=NaClNaClOH2O

6、2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,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：,漂白粉的有效成分：,CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物,Ca(ClO)2,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,漂白原理：,(反應(yīng)原理：強(qiáng)酸制取弱酸）,鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),2. 鹵素與氫氣的反應(yīng) (2)鹵化氫的穩(wěn)定性關(guān)系：HF HCl HBr HI,1.鹵素與金屬反應(yīng),3.鹵素與水反應(yīng),通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,4.鹵素間的相互置換,氧化性：Cl2Br2

7、I2 還原性：,硫在氧氣中燃燒：,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：,生成明亮的藍(lán)紫色火焰。,硫是黃色粉末,化學(xué)方程式是：,硫,二氧化硫 物理性質(zhì)： 無(wú)色、有刺激性氣味的有毒的氣體，密度比空氣大，易液化 ，,易溶于水(140) 。,化學(xué)性質(zhì):,(1) 與H2O的反應(yīng),SO2 + H2O = H2SO3,（亞硫酸）,(2)與堿反應(yīng)生成鹽和水,SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O,(3)既有氧化性，又有還原性,SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O,(4)漂白性：暫時(shí)性漂白，可逆,用途：它可以用來(lái)漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。,化學(xué)性

8、質(zhì):,(1) 與H2O的反應(yīng),（硫酸）,(2)與堿反應(yīng)生成鹽和水,SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2O,SO3 無(wú)色固體，酸性氧化物,SO3 + H2O = H2SO4,SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O,(3)與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽,SO3 + CaO = CaSO4,1、在放電或高溫下： N2 O2 2 NO （無(wú)色） 一氧化氮 2、在常溫下： 2 NO O2 2 NO2 （紅棕色） 二氧化氮 *比較NO和NO2的性質(zhì)： NO：無(wú)色無(wú)味、不溶于水(不與水反應(yīng))、不穩(wěn)定（易氧化） NO2：紅棕色有刺激性氣味、易溶于水、穩(wěn)定、有毒性 3、 NO2 易溶于水

9、： 3 NO2 H2O 2HNO3 NO,放電,NO2和NO,或高溫,二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染,1、空氣中 SO2和NO2的來(lái)源： （1）煤、石油等含硫燃料的燃燒； （2）火山爆發(fā)、工廠尾氣； （3）汽車尾氣。,2、SO2和NO2的危害性：,形成酸雨,物理性質(zhì):,NH3,無(wú)色有刺激性氣味的氣體，比空氣輕、極易溶于水(1:700) ，易液化。,化學(xué)性質(zhì)：,1、氨與水反應(yīng),NH3 + H2O,大部分,小部分約1%,NH3 H2O,NH4+ + OH,NH3.H2O不穩(wěn)定，受熱分解為氨和水：,銨鹽的性質(zhì),銨鹽受熱易分解:,NH4NO3 + NaOH = NH3 + NaNO3 + H2O,NH

10、4+的檢驗(yàn)：,銨鹽,OH-,有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),噴泉實(shí)驗(yàn),【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】,現(xiàn)象,硫酸,1、物理性質(zhì)：,濃硫酸無(wú)色、無(wú)味、粘稠的油狀液體，密度大，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，與水任意比互溶。,2、化學(xué)性質(zhì): 1）稀硫酸具有酸的通性 A、使石蕊溶液變紅 B、和堿反應(yīng) C、和堿性氧化物反應(yīng) D、和鹽反應(yīng) E、和金屬反應(yīng),3、濃硫酸的特性： 吸水性：可作干燥劑(不可干燥氨氣) 脫水性：脫水性是指濃硫酸能把有機(jī)物中的氫氧原子按2：1（H2O）的個(gè)數(shù)比脫去。 【實(shí)驗(yàn)】取10g蔗糖放入小燒杯中，加入幾滴水，用玻璃棒攪拌均勻，再加入10mL濃硫酸，并用玻璃棒迅速攪拌。觀察物質(zhì)的顏色、體積變化并聞

11、味。,現(xiàn)象:蔗糖變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。,2H2SO4 (濃) + C= CO2 + 2H2O + 2SO2,脫水性,氧化性,濃硫酸的強(qiáng)氧化性：, 加熱時(shí)濃硫酸能與大多數(shù)金屬(除Au、 Pt)反應(yīng)，但不生成氫氣。,現(xiàn)象：,加熱能反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色，溶液稀釋后呈藍(lán)色。,反應(yīng)：,實(shí)驗(yàn)：Cu 與濃H2SO4的反應(yīng),鈍化:,常溫下，濃硫酸或濃硝酸能使Al、Fe等金屬表面生成致密的氧化物保護(hù)膜，阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)反應(yīng)。此現(xiàn)象稱 “鈍化”, 與某些非金屬反應(yīng),硝酸,純HNO3是 色、易 ,有 氣味,物理性質(zhì):,能與水任意比互溶.,的液體,揮發(fā),刺激性,無(wú),化學(xué)性質(zhì):,強(qiáng)氧化性,稀硝酸和濃硝酸都有強(qiáng)氧化性,硝酸能與大部分金屬(除金和鉑)反應(yīng):,特殊物質(zhì)的物理性質(zhì)： 有色氣體：氟氣(淡黃綠色)、氯氣(黃綠色)、二氧化氮?dú)怏w(紅棕色)等。 無(wú)色但在空氣中顯紅綜色的氣體：一氧化氮?dú)怏w。 有刺激性氣味的氣體：氨氣、二氧化硫氣體、氯氣。 有臭雞蛋氣味的氣體：硫化氫氣體。 在水中溶解度最大的氣體：氨氣。 最輕的氣體：氫氣。 銀白色、有金屬光澤的液體：汞、鈉鉀合金。 深紅棕色液態(tài)