高一化学非金属及其化合物（系统复习学案教案）

非金属及其化合物

一、 无机非金属材料的主角——硅

硅在地壳中的含量仅次于 ，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。 1. 硅——良好的半导体材料，用于制作硅芯片，光电池 (1)化学性质：与C相似

(2)制备：粗硅的制取： 2. SiO2

(1)石英(水晶，玛瑙)，沙子，黏土，光纤的主要成分

(2)化学性质很不活泼，氢氟酸(HF)是惟一可以与之发生反应的酸: SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：

与碱反应生成盐和水：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O 与碱性氧化物化合生成盐：SiO2+CaO高温CaSiO3 3. H2SiO3

弱酸(酸性比碳酸还弱)，难溶与水。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶——硅胶，常用作实验室，食品，药品等的干燥剂。

制备(强酸制弱酸)：Na2SiO3与盐酸反应：

Na2SiO3溶液中通入CO2：

4. 硅酸盐

(1)Na2SiO3——水溶液俗称“水玻璃”，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 (2)硅酸盐的表示方法——写出SiO2和金属氧化物的形式

如，硅酸钠：Na2O ·SiO2 石棉CaO·3MgO·4 SiO2 长石：K2O·Al2O3·6 SiO2 (3)三大类硅酸盐产品：

玻璃——以纯碱，石灰石和石英为原料，经混合，粉碎，高温熔融制得 陶瓷——以黏土为原料，高温烧结而成

水泥——以黏土和石灰石为主要原料，经研磨，混合后，再加入少量石膏 【练习】

1. 下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是( )

A.CO2→H2CO3 B.SiO2→Na2SiO3 C.Na2O2→Na2CO3 D.SiO2→H2 SiO3 2. 在一定条件下，下列物质不能和SiO2反应的是( ) ①焦炭 ②Na2CO3 ③CaCO3 ④HF ⑤HNO3 ⑥KOH ⑦CaO ⑧F2 A. ③⑤⑦⑧ B. ⑤⑦⑧ C. ⑤⑧ D. ⑤

3. 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ① 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ② 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③ 高纯度的硅单质广泛应用于制作光导纤维 ④ 陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

4. 下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和方法填入表中。 混合物 除杂试剂 方法 SiO2（CaCO3） SiO2（Fe2O3） SiO2（NaCl） SiO2（Si） NaHCO3（Na2SiO3） 5. A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。 请填空：

（1）形成单质A的原子的结构示意图为_______________，

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它的最高化合价为____________。

（2）B的化学式（分子式）为 ______________ ， B和碳反应生成A和E的化学方程式是_________________。 （3）C的化学式（分子式）为 _________，D的化学式（分子式）为 _______________。

6. 如图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一

种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)，请填写空白

(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。 (2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？__________。 (3)写出D→C反应的化学方程式：__________________________。 (4)写出E→D反应的化学方程式：__________________________。 二、 富集在海水中的元素——氯

氯原子很容易得到一个电子，而形成Cl， 表现出较强的非金属氧化性

1. Cl2的实验室制备

(1) 原理： (2) 装置：(一般步骤：制取→除杂→干燥→收集→尾气处理)

—

(3) 00

2. Cl2物理性质：黄绿色，强烈刺激性气味，有毒气体。低温或加压可转变成液态，称为液氯 3. Cl2强氧化性

Cl2是一种黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体。是一种活泼的非金属单质，有很强的氧化性。能与大多数金属化合，生成金属氯化物。

M+

nCl2===MCln （n为金属的最高化合价） 2如：Na在氯气中燃烧： ；

Fe在氯气中燃烧： ； Cu在氯气中燃烧： 。

氯气也能与大多数非金属化合，如：H2在氯气中燃烧： ； 【练习】关于燃烧，下列说法错误的是( )

A．一定伴有发光现象 B．一定是氧化还原反应 C．一定要有氧气参加 D．一定会放出热量 4. HClO

Cl2的水溶液(1:2)称为氯水，能杀菌消毒。常温下，溶于水的部分Cl2与水反应： HClO具有强氧化性，能杀死水中的病毒，起到消毒作用，且能漂白大多数有色物质。

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因此，自来水厂多用氯气来杀菌，消毒。氯水也因为含有HClO而具有漂白性。 5. Cl2与碱的反应

将氯气通入NaOH溶液中，可以得到以NaClO为有效成分的漂白液： 将氯气通入冷的消石灰[Ca(OH)2]中，制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉： 6. Cl的检验——HNO3和AgNO3 【练习】

1. 下列关于氯气的说法不正确的是( )

A.氯气化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶储存 B.氯气和液氯是两种不同物质

C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气 D. 氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹 2. 能检验HCl气体中是否混有Cl2，可采用的方法是( )

A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B.用干燥有色布条 C.将气体通入AgNO3溶液 D.用湿润的淀粉KI试纸 3. 室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应

条件下，它们可以按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答： （1）A是________、B是________、C是________（请填化学式）。 （2）反应①的化学方程式为：________________。 （3）反应③的化学方程式为：________________。 （4）反应④的化学方程式为：________________。

4. 为了探究和验证氯气的性质，某研究性学习小组以MnO2和浓盐酸为主要原料，设计了如图所示装置（其中A是连有

注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞）进行了研究 试回答下列问题：

（1）乙中的现象是______，丙中的现象______，丁中的现象是 ； （2）橡皮管连通后，分液漏斗中的气体压强P1与烧瓶中的气体压强P2的关系为P1______P2（填“＞”、“＜”或“=”），连接橡皮管的目的是 ； （3）烧瓶内发生反应的化学方程式： ；丁中发生反应的离子方程式： ； （4）已知氯气与冷水的反应为Cl2+H2O

HCl+HClO．

①你认为使有色布条退色的是什么物质？______． ②试用实验验证你的推论，写出假设、操作方法和推论 三、 硫和氮的化合物 1. SO2

硫(俗称硫磺)是一种黄色晶体，硫或含硫物质在空气中燃烧时生成SO2： (1)SO2是无色，有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，溶于水时生成亚硫酸(H2SO3),溶液显酸性。亚硫酸不稳定，容易分解成水和二氧化硫： (2)具有漂白性——与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解生成原来的有色物质。 催化剂 (3)工业制硫酸2 SO2+O2 2SO3 SO3+H2O===H2SO4 —

(4)SO3与SO2都为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性 a．与碱性氧化物化合生成盐：SO3+CaO===CaSO4 b．与碱反应生成盐和水：SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O 2. 氮的氧化物

在放电或高温条件下，N2与O2反应生成NO： NO不溶于水，在常温下易与O2化合，生成NO2： NO2是红棕色，有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。溶于水时生成HNO3和NO(工业制硝酸)：

O2和NO2是主要的大气污染物——能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。

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△ 大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后形成酸性溶液，随雨水降下，形成酸雨(pH﹤5.6) 3. 氨(NH3)

工业合成氨的原理(人工固氮)：

(1)氨是无色，有刺激性气味的气体，极易溶于水(1:700),形成氨水。氨水显碱性，能使酚酞溶液变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3+H2O(2)喷泉实验

NH3·H2O

NH4++OH-

(3)氨与酸反应生成铵盐：

(4)氨能被氧气氧化生成NO，进而氧化成NO2，用来制造硝酸： (5铵盐——农业上常用的化肥，如硫酸铵，碳酸氢铵，硝酸铵等都是铵盐。 铵盐都易溶于水，受热易分解，与碱反应时放出氨。 NH4ClΔ NH3↑+HCl↑

NH4HCO3Δ NH3↑+H2O+CO2↑

NH4NO3+NaOHΔ NaNO3+H2O +NH3↑

(5)氨气的实验室制法——常用加热铵盐和碱的混合物，向下排空气法收集 2NH4Cl+Ca(OH)2Δ CaCl2+2H2O +2NH3↑

4. 浓H2SO4和HNO3

(1)浓硫酸具有”吸水性”，可用作干燥剂

(2)浓硫酸具有很强的腐蚀性，并能按照水的组成比例脱去纸，棉布，木条等有机物中的H，O元素，俗称“脱水”

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