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文檔簡介
1、非金屬元素概論 教學(xué)目標(biāo)知識技能:了解元素核外電子排布的周期性與元素性質(zhì)遞變關(guān)系,掌握典型非金屬在周期表中的位置及其性質(zhì)的關(guān)系。了解常見非金屬元素(Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si)的單質(zhì)及其化合物。能力培養(yǎng):通過對本節(jié)內(nèi)容的分析討論,使學(xué)生在掌握元素化合物知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生對知識進行分析綜合、歸納演繹的邏輯思維能力和直覺思維能力以及靈活運用所學(xué)知識解決問題的能力。科學(xué)思想:培養(yǎng)學(xué)生建立“一切客觀事物本來是互相聯(lián)系和具有內(nèi)部規(guī)律的”辯證唯物主義的觀點??茖W(xué)品質(zhì):認(rèn)識本質(zhì),進行知識整理、綜合、提高與拓展的方法培養(yǎng)??茖W(xué)方法:培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象、概括整理、歸納總結(jié)、準(zhǔn)確系統(tǒng)地掌握知
2、識規(guī)律的方法。重點、難點 非金屬元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用。元素化合物知識的綜合應(yīng)用及物質(zhì)推斷。 教學(xué)過程設(shè)計 教師活動【引入】一、元素化合物的復(fù)習(xí)方法落實存在、性質(zhì)、制備、用途四要點。學(xué)生活動體會“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系。【舉例】(1)從位置出發(fā),以Cs為例。位置:第六周期,IA族。結(jié)構(gòu)特點:最外層只有一個電子,原子半徑大。比Na、K更活潑的金屬元素,具強的金屬性。應(yīng)隔絕空氣保存;與水反應(yīng)劇烈,可能發(fā)生爆炸;與氧氣迅速反應(yīng),主要產(chǎn)物肯定不是Cs2O。(2)從結(jié)構(gòu)出發(fā):已知某元素原子有六個電子層,最外層2個電子最外層電子數(shù)少,電子層數(shù)多,應(yīng)是活潑金屬,金屬性大于鈣與水劇烈反應(yīng);氫氧化物是可溶性強堿;
3、碳酸鹽、硫酸鹽均不溶于水。與教師共同分析。(3)從性質(zhì)出發(fā):某單質(zhì)能從水中置換出O2。非金屬性大于氧,應(yīng)為最活潑的非金屬元素F在周期表的右上角,第二周期A族可與絕大多數(shù)金屬、非金屬甚至某些稀有氣體直接反應(yīng);化合價只有-1價;幾乎無法用氧化劑將F-氧化成F2。分析:歸納:【投影】例1 BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料,曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗,它是鍺酸鉍的簡稱,若知:在BGO中,鍺處于其最高價態(tài)。在BGO中,鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同,在此氯化物中鉍具有最外層8個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物,且在BGO晶體的化學(xué)式中
4、,這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請?zhí)羁眨海?)鍺和鉍的元素符號分別是_、_。(2)BGO晶體的化學(xué)式是_。(3)BGO晶體所含鉍氧化物的化學(xué)式是_。【組織討論】請分析解題思路,歸納思維過程。2總結(jié)規(guī)律、串聯(lián)比較,使知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。分析:Ge:第主族元素,最高正價+4;最高價氧化物GeO2。Bi:第主族元素,最外層5個電子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應(yīng)形成共價鍵數(shù)目:8-5=3BiCl3在BGO中鉍為+3價氧化物Bi2O3。設(shè)BGO化學(xué)式為mGeO2nBi2O3有:2m=3n mn=32m=3 n=2BGO化學(xué)式為3GeO22Bi2O3(或Bi4(GeO4)3)答案:略。歸納思維過程:位置最外層電子
5、數(shù)成鍵情況實際價態(tài)化學(xué)式即:位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)【投影】例2 有A、B、C三種常見的短周期元素,它們之間兩兩結(jié)合成化合物X、Y、Z。X、Y、Z之間也能相互反應(yīng)。已知X是A和B按原子個數(shù)比11組成的化合物,其它元素形成的單質(zhì)(仍用A、B、C表示)和組成的化合物間反應(yīng)關(guān)系式如下:B+CY A+CZ X+YMX+ZC+N Y+ZC+N請?zhí)羁眨海?)上述反應(yīng)中,一定屬于氧化還原反應(yīng)的是_,理由是_。(2)若M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物,則X、Y、Z分別是_。(3)寫出反應(yīng)、的化學(xué)方程式:_,_。【組織討論】請分析解題思路并總結(jié)思維方法。分析:有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),故、一定是氧
6、化還原反應(yīng)。由題意知:Y、Z中均含C元素,且一為正價,一為負(fù)價,故C為非金屬元素??赡苁橇蚧虻?,則Y、Z極可能一為氧化物,一為氣態(tài)氫化物N可能是H2O。又:M由A、B、C三種元素組成;M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物。依據(jù)物質(zhì)的分類M應(yīng)是酸M是H2SO4AH;BO;CSXH2O2;YSO2;ZH2S答案:略。進行思維方法總結(jié):對元素化合物的推斷題,首先要仔細(xì)審題,把握題意,明確題目給定條件和要求。然后,在熟練的知識網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,搜索掃描,確定范圍。尋找切入點或突破口,最后分析求解?!军c評】只有將所學(xué)過的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,并從中找到知識規(guī)律,才能準(zhǔn)確地找到切入點和突破口,從而培養(yǎng)出良好的直覺思
7、維能力。3以結(jié)構(gòu)為主線,以元素周期律為指導(dǎo),聯(lián)系類型、掌握遞變?!就队啊坷? 同主族元素所形成的同一類型的化合物,其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)往往相似,化合物PH4I是無色晶體,下列對它的描述不正確的是 A它是一種共價化合物B在加熱時此化合物可以分解C這種化合物能跟堿發(fā)生反應(yīng)D該化合物可以由PH3與HI化合而成【提問】怎樣求解信息題?分析:由題意知,PH4I與NH4I結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似,而NH4I又應(yīng)與NH4CI結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相似。而NH4CI是一種離子化合物;受熱易分解;可與強堿反應(yīng);可由NH3與HCI化合而成。故所選答案為A??偨Y(jié):對信息題,先要準(zhǔn)確地理解、把握信息,從中理出信息要素。然后利用信息要素,結(jié)合自己所
8、學(xué)知識來分析和解決問題。二、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點教師與學(xué)生一起分析周期表【提問】1非金屬元素數(shù)目?在周期表中所處區(qū)域?與周期序數(shù)的關(guān)系?回答:122種非金屬元素,有6種是稀有氣體;除H外均處于周期表右上方;除第一周期外,每周期非金屬元素數(shù)目=8-周期序數(shù)。2非金屬元素的結(jié)構(gòu)特點?2除H、He、B外,最外層電子數(shù)4;且原子半徑比同周期的金屬元素小。三、非金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)【提問】非金屬單質(zhì)有怎樣的物理性質(zhì)?請歸納他們的狀態(tài)、晶體類型及其溶解性。歸納:常溫下狀態(tài):氣態(tài)H2、N2、O2、F2、Cl2(稀有氣體除外);液態(tài)Br2;其余為固態(tài)。晶體類型:原子晶體B、C、Si;分子晶體:除
9、B、C、Si外的其它(常見)非金屬單質(zhì)。溶解性:除F2與水發(fā)生置換反應(yīng),Cl2、Br2在水中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)(部分)外,可以說非金屬單質(zhì)均難溶于水。【投影】例4 有A、B、C、D四種短周期元素,已知A原子最外層電子數(shù)比電子層數(shù)少,常溫、常壓下,B2、C2、D2均為無色雙原子氣體分子。這四種元素的單質(zhì)和化合物之間在一定條件下存在如下反應(yīng):(1)2A+C2=2AC(3)3B2+D2=2DB3(2)3A+D2=A3D2(4)2B2+C2=2B2C請?zhí)羁眨海?)電子式:AC_,B2C_,DB3_。(2)DB3分子的空間構(gòu)型_,是_(填極性或非極性)分子。(3)A3D2溶于B2C中,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的
10、化學(xué)方程式是_。分析:由A原子最外層電子數(shù)比電子層數(shù)少A可能為Li或Mg;常溫、常壓下,B2、C2、D2均為無色雙原子氣體分子它們可能是H2、N2、O2(五種氣體中,F(xiàn)2、Cl2分別為淺黃綠色和黃綠色氣體),再結(jié)合給定條件判斷BH;CO;DN;AMg。所以,相應(yīng)化合物:ACMgO;B2CH2O;DB3NH3;A3D2Mg3N2。答案:略?!咎釂枴?請分析解題思路;2怎樣把握物質(zhì)的物理性質(zhì)?回答:首先要把握通性,然后根據(jù)不同物質(zhì)類型,突出其代表性和特性。四、非金屬單質(zhì)的制備(一)實驗室制備制備非金屬單質(zhì),要結(jié)合非金屬元素及其化合物的性質(zhì)、存在來考慮?!窘M織討論】實驗室通常用哪些方法來制備非金屬單
11、質(zhì)?請同學(xué)們通過討論,給以歸納總結(jié)。分小組讀書討論、歸納總結(jié)如下:1還原法用還原劑還原的方法來制備,如H2:Zn+2H+Zn2+H22氧化法用氧化劑氧化非金屬陰離子的方法來制備(包括用同一種非金屬元素的高價態(tài)氧化該元素的低價態(tài)來制備單質(zhì)。),如:Cl2、Br2、I2、(N2)等。MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O(或用KMnO4、KClO3等做氧化劑;Br2可類似制備)Cl2+2X-(Br-、I-)X2+2Cl-3加熱分解法在加熱條件下使某些化合物發(fā)生分解反應(yīng)以制備單質(zhì),如:O2也可通過其他分解反應(yīng)來制備O2:2Na2O2+2H2O4NaOH+O24分離法將空氣通過NaOH溶液、濃
12、硫酸、灼熱的銅網(wǎng)后,可得較純凈的N2氣體。【投影】例5 根據(jù)下圖實驗,填空和回答問題(1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_裝置()的燒杯中冷水的作用是:_裝置()的燒杯中液體的作用是:_(2)進行此實驗時,燒瓶內(nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住,用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠,這是因為_。(3)裝置()的燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸,試簡述其理由_。【組織討論】請分析解題思路并求解。分析:由題目給定條件知,此為制取單質(zhì)溴的實驗裝置,應(yīng)該選用強氧化劑來氧化Br-成Br2。在()中,濃硫酸、二氧化錳和溴化鈉發(fā)生反應(yīng)生成溴單質(zhì)。然后在()中冷卻成液態(tài)。故()是用來吸收尾氣中的溴化氫氣體的。由于
13、溴蒸氣的強腐蝕性,在實驗過程中應(yīng)避免與橡膠接觸。答案:(1)MnO2+H2SO4+2NaBr 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2冷凝:吸收未冷凝的氣體。(2)溴蒸氣會腐蝕橡皮塞和橡皮管。(3)當(dāng)氣體被吸收時,液體上升到漏斗中。由于漏斗的容積較大,導(dǎo)致燒杯中液面明顯下降,使漏斗口脫離液面,漏斗中液體又流回到燒杯中,從而防止了倒吸?!咎釂枴看朔磻?yīng)中濃硫酸的作用?可否用濃硫酸與溴化鈉反應(yīng)來制取溴化氫氣體,為什么?回答:此反應(yīng)中,濃硫酸首先與溴化鈉反應(yīng)生成溴化氫,然后,溴化氫再與二氧化錳反應(yīng)制取溴單質(zhì)。盡管濃硫酸具有強氧化性,過程中會把部分溴化氫氧化生成溴單質(zhì),但由于最終目的是制單質(zhì)溴,故無
14、影響。但制溴化氫就不同了,因要求最終產(chǎn)物是溴化氫,而濃硫酸會把部分溴化氫氧化生成溴,故此法不可用?!拘〗Y(jié)】解題思路與方法:(1)審題,(2)分析,(3)思考,(4)求解(注意與前面所總結(jié)方法相聯(lián)系)。(二)非金屬單質(zhì)的工業(yè)制法【組織討論】請同學(xué)們通過討論,給以歸納總結(jié)。分小組讀書討論、歸納總結(jié)如下:1電解法用于將還原性較弱的非金屬陰離子氧化成單質(zhì)。2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH2還原劑還原法在高溫下,用還原劑將非金屬元素的高價態(tài)還原成零價。如H2、Si的制備。C+H2O CO+H22C+SiO2 Si+2CO3氧化劑氧化法用氧化劑將非金屬陰離子氧化成非金屬單質(zhì)。如從海水中提取溴
15、、碘。4分離法用物理方法從混合物中分離所需要的單質(zhì)。如將空氣液化后氣化,分離出N2、O2?!拘〗Y(jié)】引導(dǎo)學(xué)生將實驗室制法與工業(yè)制法相對比(原理、原料、方法)。工業(yè)制備要考慮原料來源、操作、生產(chǎn)的連續(xù)性、廢棄物處理、經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等問題。精選題 一、選擇題1氮的固定是指 A植物從土壤中吸收含氮養(yǎng)分B植物將所吸收的含氮養(yǎng)分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為植物蛋白質(zhì)C將氨轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛峒捌渌幕衔顳將空氣中氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹衔?汽車尾氣中的CO、NO都是城市空氣中濃度較高的嚴(yán)重污染物,有關(guān)它們的敘述不正確的是 ACO、NO的燃燒產(chǎn)物分別是CO2和NO2BNO、NO2的混合氣可與水反應(yīng)生成一些HNO2,但NO、NO2都
16、不是HNO2的酸酐C化學(xué)上有一種說法:等電子體結(jié)構(gòu)類似。CO與NO+(亞硝?;栯x子)的微粒中最外層電子數(shù)之和相等,應(yīng)具有類似的結(jié)構(gòu)D在催化劑作用下,可通過反應(yīng):2CO+2NON2+2CO2來達到凈化汽車尾氣的目的3有A、B、C三種氣體,分別是Cl2、HCl、HBr,A和B混合無反應(yīng),那么下列判斷正確的是 AC一定不是HClB不能確定A、B各是什么物質(zhì)CC可能是HClDC一定是HBr4密閉容器中,300時將100mL由H2O、CO2、H2和CO組成的混合氣體與足量的Na2O2在連續(xù)電火花作用下充分反應(yīng)后,容器內(nèi)壓強只有原來的五分之一,則原混合氣體中各組分的體積比不可能是 A1111B3124C
17、1351D223351998年,美國科學(xué)家合成出具有極強爆炸性的“N5”,但對其結(jié)構(gòu)尚不十分清楚,只知“N5”實際是帶正電荷的分子碎片。若“N5”的空間結(jié)構(gòu)呈V型對稱,5個氮原子最外電子層都達8電子結(jié)構(gòu),且含2個NN,將其視為“N5n+”,則n值為 A1 B2 C3 D46某種混合氣體可能含有N2、HCl、CO,把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO,氣體體積都沒有變化。再通過足量的Na2O2固體,氣體體積減小。最后通過灼熱的銅網(wǎng),經(jīng)充分反應(yīng)后氣體體積又減小,但還有剩余氣體。以下對混合氣體組分的判斷,正確的是 A一定沒有N2;CO和HCl至少有一種B一定含有N2、HCl和COC
18、一定有N2;CO和HCl至少有一種D一定有N2和HCl;沒有CO7將1體積選項中的氣體與10體積O2混合后,依次通過盛有足量濃NaOH溶液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子(假設(shè)反應(yīng)都進行完全),最后得到的尾氣可以是 ACl2 BCOCCO2 DN2些性質(zhì)來看,每組中的物質(zhì)有些類似,據(jù)此判斷下列反應(yīng)正確的是 ACu+2NH3Cu(NH2)2+H2B2Na+2NH32NaNH2+H2NNH2C3Mg(NH2)2 Mg3N2+4NH3D2Na+2NH32NaNH2+H29下列物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng):H2S+O2,Na+O2,Cu+HNO3,P2O5+H2O,F(xiàn)e+HCl。在不同條件下得到不同產(chǎn)物的是 A
19、BCD10兩份質(zhì)量均為1g的硫粉,分別使之與足量的H2和O2完全反應(yīng),將產(chǎn)生的含硫化合物混合,最終可得硫的質(zhì)量是 A0.5g B1gC1.5g D2g二、非選擇題11下列關(guān)系圖中,A是一種正鹽,D的分子量比C的式量大16,E是酸。當(dāng)X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其它產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已刪去):回答下列問題:(1)A是_,Y是_,Z是_,(2)當(dāng)X是強酸時,A、B、C、D、E均合同一種元素,E是_,(3)當(dāng)X是強堿時,A、B、C、D、E均合同一種元素,E是_。12已知A、B、C、D是短周期中的4種非金屬元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子。又知,B單質(zhì)在高溫
20、下可從A與D組成的某種化合物中置換出A,同時生成化合物BD,A、C、D三種元素組成的某種鹽水溶液顯酸性,B、C均能與D組成原子數(shù)比為11和12的化合物。(1)寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式_,(2)寫出中鹽的水溶液顯酸性的原因(寫出離子方程式)_,(3)這四種元素可組成原子個數(shù)比4121(按A、B、C、D順序)的化合物,其名稱為_。這四種元素又可組成原子個數(shù)比為4112(按A、B、C、D順序)的化合物,其結(jié)構(gòu)簡式為_,(4)C元素的氣態(tài)氫化物能還原CuO,生成Cu、C單質(zhì)及A與D形成的化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。13A、B、C是中學(xué)化學(xué)常見的三種化合物,它們各由兩種元素組成,甲、乙是兩種單質(zhì),這些
21、化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系:據(jù)此判斷:(1)在A、B、C這三種化合物中,必定含有乙元素的是_(用A、B、C字母填寫)。(2)單質(zhì)乙必定是_(填“金屬”或“非金屬”),其理由是_(3)單質(zhì)乙的化學(xué)式可能是_,則化合物B的化學(xué)式是_。14在化工生產(chǎn)中,要用到一種無色、可溶于水的晶體:鋁銨礬。該晶體是一種復(fù)鹽,其主要成分是十二水合硫酸鋁銨。向該復(fù)鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液,將發(fā)生一系列變化。試回答:(1)硫酸鋁銨在水溶液中的電離方程式為_;(2)在逐滴加入濃NaOH溶液的過程中,產(chǎn)生的現(xiàn)象有:溶液中出現(xiàn)白色沉淀;有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生;白色沉淀量逐漸增多;白色沉淀完全消失;白色沉淀量逐漸
22、減少。請答出各種現(xiàn)象由先到后出現(xiàn)的順序(用序號回答)_;(3)寫出滴入NaOH溶液的過程中,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:_;_;_。15化合物E(含兩種元素)與NH3反應(yīng),生成化合物G和H2?;衔颎的式量約為81,G分子中硼元素(B的相對原子質(zhì)量為10.8)和氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40和7.4,由此判斷:(1)化合物G的化學(xué)式為_。(2)反應(yīng)消耗1molNH3,可生成2molH2,組成化合物E的元素是_和_。(3)1molE和2molNH3恰好完全反應(yīng),化合物E的分子式為_。 答 案 一、選擇題1D 2A 3A、B 4A 5A 6C 7C、D 8C、D 9A 10C二、非選擇題11(1)(NH4)
23、2S O2 H2O(2)H2SO4 (3)HNO312(1)C+H2O(氣)CO+H2(2)NH4+H2ONH3H2O+H+(3)尿素H4NOOCCOONH4(4)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O13(1)A、B(2)非金屬;因為A+B乙+C,且乙為單質(zhì),可知乙元素在A、B中分別顯正、負(fù)價,所以乙是非金屬。(3)S(或N2)H2S(或NH3)(2);(3)Al3+3OH-Al(OH)3NH4+OH-NH3+H2OAl(OH)3+OH-AlO2-+2H2O15(1)B3N3H6(2)B、H(3)B2H6非金屬元素概命(二) 教師活動五、非金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1氧化性(1)與氫氣反應(yīng)【組織討
24、論】請結(jié)合元素周期表同周期、同主族非金屬元素性質(zhì)遞變規(guī)律,總結(jié)非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的規(guī)律。學(xué)生活動總結(jié):結(jié)論:非金屬元素的非金屬性越強,其非金屬單質(zhì)的氧化性就越強,就越易與氫氣反應(yīng);生成的氣態(tài)氫化物也就越穩(wěn)定。【提問】工業(yè)上用什么方法來制備HCl?可否用光照H2、Cl2混合氣的方法來制HCl?回答:工業(yè)上用氫氣在氯氣中燃燒的方法來制備HCl。不能用光照H2、Cl2混合氣的方法來制HCl,因為這樣會產(chǎn)生劇烈爆炸。(2)與金屬反應(yīng)【引入】非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)的反應(yīng),非金屬表現(xiàn)出氧化性?!就队啊烤毩?xí):寫出Cl2、O2、S分別與Fe、Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式,指明實驗現(xiàn)象。寫化學(xué)方程式并描述實驗現(xiàn)象:2F
25、e+3Cl22FeCl3劇烈反應(yīng),大量棕褐色的煙。Cu+Cl2CuCl2劇烈燃燒,生成棕黃色的煙。加少量水,溶液變綠色;再加水,溶液變藍(lán)綠色。6Fe+4O2 2Fe3O4劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體。2Cu+O2 2CuO加熱變黑。Fe+S FeS劇烈反應(yīng),生成黑色固體。2Cu+S Cu2S銅在硫蒸氣中燃燒,有紅光?!咎釂枴吭阼F過量的情況下,是否有FeCl2生成?為什么?將少量水加入反應(yīng)容器中,振蕩,溶液變渾濁,為什么?回答:無FeCl2生成,因為Cl2具強氧化性,它將鐵氧化成FeCl3,而固態(tài)時FeCl3與Fe不反應(yīng)。當(dāng)將FeCl3溶于水時,由于發(fā)生反應(yīng)FeCl3+3H2OFe(OH)3
26、+3HCl,即:FeCl3水解生成了Fe(OH)沉淀,故溶液變渾濁?!咎釂枴緾uCl2晶體是什么顏色?(學(xué)生可能錯誤:無色;白色;藍(lán)色;藍(lán)綠色。)回答:棕黃色。【組織討論】從以上幾個反應(yīng)來看,非金屬單質(zhì)與金屬的反應(yīng),是否有什么規(guī)律存在?請加以分析總結(jié)。分析:非金屬單質(zhì)與變價金屬反應(yīng),若非金屬單質(zhì)的氧化性較強(如O2、Cl2、Br2等),則金屬被氧化成高價態(tài)化合物;若非金屬單質(zhì)的氧化性較弱(如I2、S等),則金屬被氧化成低價態(tài)化合物。(3)非金屬單質(zhì)間的反應(yīng)【提問】哪些非金屬單質(zhì)間可發(fā)生相互反應(yīng),反應(yīng)原則是什么?分小組分析討論、歸納小結(jié):通常,非金屬單質(zhì)可以與O2或X2反應(yīng),生成相應(yīng)的氧化物或鹵
27、化物。O2做氧化劑,除X2外的非金屬單質(zhì)均可被直接氧化;X2做氧化劑,許多非金屬單質(zhì)也可被氧化,較熟悉情況為H2、P等。原則:非金屬性強的氧化非金屬性弱的。(4)非金屬間的置換【提問】非金屬間的置換反應(yīng)按什么原則進行?【投影】練習(xí):寫出滿足下列要求的化學(xué)方程式:同主族非金屬元素間的置換;同周期非金屬元素間的置換;不同周期、不同主族非金屬元素間的置換?;卮穑悍墙饘匍g的置換原則是非金屬性強的置換非金屬性弱的。即:元素同周期,右邊的置換左邊的;元素同主族;上面的置換下面的。寫化學(xué)方程式:Cl2+Br-(I-)或Br2+I-;O2+H2S;C+SiO2。F2+H2O;Cl2+H2S;CH4+O2(不完
28、全燃燒)。O2+HI;Br2+H2S;I2+H2S。【投影】例1 由短周期元素形成的四種常見的非金屬單質(zhì)A、B、C、D。在室溫下,它們之中有三種氣體,一種固體。在這些單質(zhì)中,B的式量最小,C次之。這些單質(zhì)和甲、乙、丙、X、Y五種化合物之間存在如下關(guān)系:(1)寫出化合物乙的化學(xué)式_。(2)上述圖示的化學(xué)反應(yīng)共有。種基本反應(yīng)類型,其中化合反應(yīng)有_個。(3)上述四種單質(zhì)中存在同素異形體的元素是(寫元素符號)_?!窘M織討論】請分析解題思路并求解。分析:由題目給定條件和前面知識知,除稀有氣體外,非金屬單質(zhì)只有5種在常溫下是氣態(tài)。故三種氣體應(yīng)是H2、N2、O2、Cl2中的三種(F2不常見);A與D反應(yīng)存在
29、量的問題,A(或D)有一個可能是固體(氣體間的兩兩反應(yīng)不存在量的問題);由相互反應(yīng)關(guān)系可推斷:BH;CO;DCl。再考慮:X是氧化物,Y是氯化物,甲是H2O,丙是HCl??赏浦阂沂呛跛?;Y是一種能水解生成含氧酸和HCl的氯化物;A與CI2反應(yīng)是有一個量的限制,AP。答案:(1)H3PO4(2)2種(化合與復(fù)分解),5(3)O(O2與O3)、P(紅磷與白磷)2還原性【提問】哪些非金屬單質(zhì)以還原性為主?哪些非金屬單質(zhì)在一定條件下顯現(xiàn)還原性?讀書討論并歸納小結(jié):以還原性為主的非金屬單質(zhì),如:C、H2等;遇強氧化劑如O2、Cl2、HNO3、H2SO4(濃)等時表現(xiàn)出還原性的非金屬單質(zhì),如:S、P等
30、。非金屬單質(zhì)的氧化性與還原性情況:強氧化性的:F2、O2、Cl2、Br2;以氧化性為主的:N2、I2、S;以還原性為主的:C、Si、P;【投影】例2 120、101.3kPa條件下,有2LH2O、2LCO、2LCO2、0.5LO2和1LH2組成的混合氣體。將混合氣體通過分別放有足量Cu粉、C粉和CuO粉末的三個灼熱的反應(yīng)管。假設(shè)氣體通過每個反應(yīng)管都能充分反應(yīng),且不論三個反應(yīng)管以何種順序排列,問:(1)尾氣是否有可能是單一氣體_?若可能,該氣體是_。(2)原氣體中是否有幾種(或一種)不可能再存在于尾氣之中_?若有,它們(或它)是_。(3)原氣體是否有幾種(或一種)肯定存在于尾氣之中_?若有,它們
31、(或它)是_?!窘M織討論】請分析解題思路并求解。分析:根據(jù)題目給定條件,C、Cu均可與O2反應(yīng),而過程中卻不會產(chǎn)生O2,所以,不管用何種排列順序,最后一定沒有O2;又依據(jù)質(zhì)量守恒定律,C、H元素一定存在最后產(chǎn)物中,以H2O或H2、CO或CO2形式存在,但無法確定是以什么形式存在。(1)不可能;(2)有,O2;(3)沒有?!締l(fā)】此題的求解可用排列、組合,依次分析的方法或同學(xué)們剛才所用的方法。請比較一下兩種方法的差異,由此可得到什么啟示?回答:兩種方法的差異在于:效率。排列、組合法費時費力。思維方式。排列、組合法的思維不敏捷,且容易使思維發(fā)生混亂(步驟太多、太繁)。啟示:對看似比較復(fù)雜的題,一定
32、要先弄明白題目給了什么條件,要求解決什么問題,千萬不要急于動手,因為“欲速則不達”。在讀懂題的基礎(chǔ)上理順?biāo)悸?,剝絲抽繭,拓展思維。這樣才能提高效率,培養(yǎng)較高層次的能力。【投影】例3 如圖:已知:化合物E與水反應(yīng)生成白色漿狀物;化合物F是不能成鹽的氧化物;單質(zhì)D能與某些稀有氣體反應(yīng)。據(jù)此,請?zhí)羁眨海?)化合物F是_;化合物I是_。(2)反應(yīng)、反應(yīng)的化學(xué)方程式是_;_?!窘M織討論】請分析解題思路并求解。分析:由題目給定條件知:D為最活潑的非金屬單質(zhì)F2;F為不成鹽氧化物,且由單質(zhì)B與化合物C發(fā)生置換反應(yīng)得到F為CO,B為碳,化合物C為氧化物,再結(jié)合G與H燃燒生成C,判斷H為O2,C為H2O,G為H
33、2,I為HF;化合物E由碳與化合物A反應(yīng)得到(可能是碳化物),再考慮E與水反應(yīng)生成白色漿狀物,E是CaC2,A是CaO。答案:(1)CO;HF (2)略【總結(jié)】常用解題方法:把握類型,了解性質(zhì),直覺思維,推理結(jié)論。六、(非金屬)氣態(tài)氫化物【提問】什么叫氣態(tài)氫化物?【組織討論】請歸納非金屬氣態(tài)氫化物的下列性質(zhì)。1物理性質(zhì)2水溶液酸堿性3穩(wěn)定性(如前所述)、還原性回答:非金屬氫化物,都稱為氣態(tài)氫化物。歸納:物理性質(zhì):一般都是無色氣體;除CH4、SiH4外,均為極性分子,都有刺激性氣味;HX、NH3易溶于水,H2S可溶,其余一般不溶。水溶液酸性:A、A族元素的氣態(tài)氫化物的水溶液一般為揮發(fā)性酸(HCl
34、、HBr、HI為強酸,其余為弱酸);NH3水溶液堿性,其余不溶,可視為中性。還原性:非金屬元素的非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的還原性越弱;非金屬元素的非金屬性越弱,其氣態(tài)氫化物的還原性越強?!就队啊坷? 某無色溶液可能含有下列鈉鹽中的幾種:(A)氯化鈉,(B)硫化鈉,(C)亞硫酸鈉,(D)硫代硫酸鈉,(E)硫酸鈉,(F)碳酸鈉。向此溶液中加入適量稀硫酸,有淺黃色的沉淀析出,同時有氣體產(chǎn)生。此氣體有臭雞蛋氣味,可使澄清的石灰水變渾濁,不能使品紅試液褪色。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答下列問題。(1)不能使品紅試液褪色,說明該氣體中不含_(填分子式)。(2)此無色溶液中至少存在哪幾種鈉鹽?請寫出全部可能的情況
35、_(填寫相應(yīng)的字母)。分析:由題意知,加酸后產(chǎn)生淺黃色沉淀和有臭雞蛋氣味的氣體,此氣體不能使品紅試液褪色但能使澄清的石灰水變渾濁,則一定有硫化鈉和碳酸鈉,至少一定有亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉中的一種(但都必須是硫化鈉過量),無法判斷硫酸鈉是否存在。(1)SO2(2)B、C、F;B、D、F;B、C、D、F七、非金屬元素的含氧酸【組織討論】請歸納總結(jié)非金屬元素含氧酸的分類、酸性強弱、化學(xué)性質(zhì)及遞變、特性等。討論歸納、總結(jié)如下:(1)常見的含氧酸(2)酸性強弱遞變規(guī)律同主族由上至下酸性逐漸減弱;同周期由左到右酸性逐漸增強;同種元素中,高價態(tài)酸的酸性一般大于低價態(tài)酸的酸性。(3)氧化性酸與還原性酸常見的強氧
36、化性酸有:HNO3、濃H2SO4、HClO等。常見的還原性酸有:H2SO3、H3PO3等。HNO2既有氧化性,又有還原性,但以氧化性為主。(4)某些酸的特殊性質(zhì)濃H2SO4:吸水性做干燥劑;脫水性使晶體脫結(jié)晶水,使有機物碳化。HClO:漂白作用。漂白原理與Na2O2同,是利用強氧化性破壞有色物質(zhì)。H2SO3:漂白作用。與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),加熱后恢復(fù)原色。HF:與SiO2反應(yīng)。SiO2+4HFSiF4+2H2O【提問】酸的氧化性與氧化性酸是不是一回事?為什么?回答:酸的氧化性與氧化性酸是兩個不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+結(jié)合電子的性質(zhì),凡酸皆有此性質(zhì)。而氧化性酸是指含氧
37、酸的中心元素結(jié)合電子的性質(zhì)。【投影】某學(xué)生設(shè)計實驗,欲選用下列試劑證明NaNO2既有氧化性,又有還原性。試劑:酸性高錳酸鉀溶液、硝酸、硫酸、碘單質(zhì)、淀粉-碘化鉀試紙?;卮穑河C明NaNO2的氧化性,所選用的試劑是_,觀察到的現(xiàn)象是_。欲證明NaNO2的還原性,所選用的試劑是_ ,觀察到的現(xiàn)象是_。答案:硫酸、淀粉-碘化鉀試紙淀粉-碘化鉀試紙變藍(lán)色。酸性高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀溶液的紫色消失?!就队啊坷? 有A、B、C、D四種單質(zhì)。在一定條件下,B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙,C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每個分子中都含有10個電子,并且甲、乙、丙、丁有如下關(guān)系:回答:(1)單
38、質(zhì)B的化學(xué)式。(2)單質(zhì)A與化合物乙反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)根據(jù)化合物丙、丁中D元素化合價判斷丙、丁是否在一定條件下生成單質(zhì)D,簡述判斷理由?!窘M織討論】請分析解題思路并求解。教師注意引導(dǎo)學(xué)生將反應(yīng)的可能性與實際能否反應(yīng)加以區(qū)別。分析:含10個電子的化合物有:CH4、NH3、H2O、HF,甲、乙、丙各為其中之一。B和A、C、D單質(zhì)化合生成甲、乙、丙,B應(yīng)為H2;上述四種氫化物中,能與某單質(zhì)反應(yīng)生成兩種化合物的只有CH4和NH3,而這種單質(zhì)為O2。故C為O2,A為F2(F比O非金屬性強),乙為H2O,甲為HF;D可能為C或N2,則丁可能是CO2或NO;答案:(1)H2(2)2F2+2H2O4HF
39、+O2(3)若D為N2,丙、丁分別是NH3和NO,在一定條件下可以反應(yīng)(NH3、NO中N元素的化合價分別是-3、+2,0價居其中);若D為C,丙、丁分別是CH4與CO2,化合價分別是-4、+4,0價居其中,故理論上也可發(fā)生反應(yīng)生成碳單質(zhì)?!拘〗Y(jié)】解題思路與方法:(1)審題,(2)分析,(3)思考,(4)求解(注意與前面所總結(jié)方法相聯(lián)系)?!就队啊堪?、重要非金屬單質(zhì)的性質(zhì)比較表(如下表)請同學(xué)認(rèn)真思考,準(zhǔn)確完成此表。填表:(如下)精 選 題一、選擇題1氫疊氨酸(HN3)與醋酸酸性相近,其鹽穩(wěn)定,但受撞擊時發(fā)生爆炸生成N2,有關(guān)氫疊氮酸及其鹽的敘述有:NaN3的水溶液顯堿性,HN3的固體屬于分子晶體,NaN3的固體是離子晶體,NaN3可用于小汽車防撞保護氣囊。其中正確的是 ( )A、B、C、D全對2某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應(yīng)得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液,經(jīng)測定ClO-與ClO3-的物質(zhì)的量濃度之比
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