第四章非金屬及其化合物-復(fù)習(xí)課

1、一、硅單質(zhì)一、硅單質(zhì)1 1、存在、存在：硅有晶體硅和無定形硅兩種。：硅有晶體硅和無定形硅兩種。2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。(1) (1) 灰黑色，有金屬光澤，硬而脆灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體的固體(2) (2) 熔、沸點(diǎn)高、硬度大熔、沸點(diǎn)高、硬度大(3) (3) 晶體硅是良好的半導(dǎo)體晶體硅是良好的半導(dǎo)體(1)(1)常溫常溫下：下： Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4 +2H2 Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2注：其它氧化劑，如注：其它氧化劑，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與

2、硅起反應(yīng)。等常溫下都不與硅起反應(yīng)。(2)(2)加熱加熱時：與某些非金屬反應(yīng)時：與某些非金屬反應(yīng)Si+O2=SiO23.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)Si+2Cl2=SiCl44.4.用途用途晶體硅是良好的晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料, ,硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。硅太陽能電池硅太陽能電池電腦芯片（電腦芯片（CPU）可用來制造可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽能電池、硅的合金可用來制造變料，還可以制成太陽能電池、硅的合金可用來制造變壓器鐵芯等。壓器鐵芯等。結(jié)晶形（石英晶體）結(jié)晶形（石英晶體）無定形無定形硅藻土硅藻

3、土水晶水晶瑪瑙瑪瑙1、二氧化硅的存在天然的天然的SiOSiO2 2稱為硅石稱為硅石硅石硅石無色透明無色透明彩色環(huán)帶或?qū)訝畈噬h(huán)帶或?qū)訝钏К旇Ф?、二氧化硅二、二氧化?、二氧化硅物理性質(zhì)3、二氧化硅化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)： SiO2不能與水反應(yīng)不能與水反應(yīng) SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3 高溫高溫（1）酸性氧化物）酸性氧化物SiO2 + 2OH =SiO32-+ H2O與強(qiáng)與強(qiáng)堿堿反應(yīng)生成鹽和水反應(yīng)生成鹽和水與與堿性氧化物堿性氧化物反應(yīng)生成鹽反應(yīng)生成鹽不與酸反應(yīng)（除氫氟酸以外）不與酸反應(yīng)（除氫氟酸以外）在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)（此

4、反應(yīng)常用（此反應(yīng)常用于刻蝕玻璃）于刻蝕玻璃）實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？實(shí)驗(yàn)室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸？弱的氧化性弱的氧化性高溫高溫SiO2+2C = Si + 2CO4、二氧化硅的用途光學(xué)纖維胃鏡光學(xué)纖維胃鏡二氧化硅用來制光導(dǎo)纖維二氧化硅用來制光導(dǎo)纖維 二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2 狀狀 態(tài)態(tài) 熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn) 硬度硬度水水 溶溶 性性 化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與水水反應(yīng)反應(yīng)與與堿堿反應(yīng)反應(yīng)與與堿性氧堿性氧化物化物反應(yīng)反應(yīng)與與酸酸反應(yīng)反應(yīng)與與碳碳反應(yīng)反應(yīng) 用用 途途CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能

5、反應(yīng)不能反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O二氧化硅和二氧化碳的性質(zhì)比較二氧化硅和二氧化碳的性質(zhì)比較高溫高溫SiO2+2C= Si+2CO高溫高溫CO2+C= 2CO不能反應(yīng)不能反應(yīng)人工降雨，滅火人工降雨，滅火, ,飲料等飲料等光導(dǎo)纖維，飾品等光導(dǎo)纖維，飾品等三、硅酸三、硅酸 1 1、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3( (較強(qiáng)酸較強(qiáng)酸制制較弱酸較弱酸) )Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3H2SiO3=H2O+SiO2加熱加熱H2SiO3+2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O四、硅酸鹽四、硅酸鹽 硅酸鈉不能燃燒且不易

6、受腐蝕，硅酸鈉不能燃燒且不易受腐蝕，是制備硅膠和是制備硅膠和木材防火劑等的原料。還可以作為礦物膠。木材防火劑等的原料。還可以作為礦物膠。2、硅酸鹽組成表示、硅酸鹽組成表示硅酸鈉（硅酸鈉（Na2SiO3) 鎂橄欖石（鎂橄欖石（Mg2SiO4）鈣沸石鈣沸石Ca(Al2Si3O10) 3H2O活潑金屬氧化物活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物SiO2H2ONa2O SiO22MgO SiO2CaO Al2O3 3SiO23H2O1 1、玻璃：、玻璃： 普通玻璃普通玻璃: :以以純堿純堿(Na2CO3)、石灰石、石灰石(CaCO3)和石英和石英(SiO2 ) 為原料為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻

7、璃窯中熔融制得。，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融制得。 2 2、水泥、水泥以黏土和石灰石為主要原料以黏土和石灰石為主要原料 經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再加入適經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再加入適量量石膏石膏，研成細(xì)粉就得到水泥。，研成細(xì)粉就得到水泥。 石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度。石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度。3 3、傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷 傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷是以傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷是以粘土為原料，經(jīng)高溫?zé)惩翞樵?，?jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。結(jié)而成。五、硅酸鹽工業(yè)五、硅酸鹽工業(yè)一、活潑的黃綠色氣體一、活潑的黃綠色氣體氯氣氯氣1.氯氣的物理性質(zhì)氯氣的物理性質(zhì)(1)(1)氯氣是氯氣是黃綠色黃綠色加

8、壓液化，貯存在鋼瓶中加壓液化，貯存在鋼瓶中向上排空氣法收集向上排空氣法收集(2)(2)有強(qiáng)烈刺激性氣味，有強(qiáng)烈刺激性氣味，有毒有毒的氣體的氣體(4)(4)易液化易液化(3)(3)密度比空氣大密度比空氣大(5)(5)能溶于水（能溶于水（1 1體積水可溶解體積水可溶解2 2體積氯氣體積氯氣）不能用排水法收集，可用排飽和食鹽水法收集。不能用排水法收集，可用排飽和食鹽水法收集。干燥的氯氣干燥的氯氣常溫不與鐵反應(yīng)常溫不與鐵反應(yīng)氯的原子結(jié)構(gòu)氯的原子結(jié)構(gòu) Cl +17 2 8 7 得電子能力強(qiáng)，通常顯得電子能力強(qiáng)，通常顯-1價。價。2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)典型非金屬性典型非金屬性 （強(qiáng)氧化性）（強(qiáng)氧

9、化性）Cl得得e e- -Cl（1） 氯氣與金屬反應(yīng)氯氣與金屬反應(yīng)2Na+Cl2 2NaCl點(diǎn)燃點(diǎn)燃Cu+Cl2 CuCl2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Fe+3Cl2 2FeCl3（棕黃色的煙）（棕黃色的煙）（白煙）（白煙）（棕褐色的煙）（棕褐色的煙）現(xiàn)象：現(xiàn)象：劇烈燃燒，火焰呈劇烈燃燒，火焰呈黃黃色，生成色，生成白色白色晶體晶體現(xiàn)象：現(xiàn)象：劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙，劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙， 產(chǎn)物溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色。產(chǎn)物溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：劇烈燃燒，產(chǎn)生劇烈燃燒，產(chǎn)生棕褐棕褐色的色的煙煙2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)（1） 氯氣與金屬反應(yīng)氯氣與金屬反應(yīng)FeCl3和和CuCl2能

10、用它們的金屬與能用它們的金屬與鹽酸反應(yīng)制取嗎？鹽酸反應(yīng)制取嗎？不能。鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣；不能。鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣； 銅不和鹽酸反應(yīng)。銅不和鹽酸反應(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，尤其要注意的是：它和變價金屬反應(yīng)時，金屬氯化物，尤其要注意的是：它和變價金屬反應(yīng)時，生成高價的金屬氯化物，如：生成高價的金屬氯化物，如：CuCl2、FeCl3 。2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)（2 2）氯氣與非金屬反應(yīng)）氯氣與非金屬反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl點(diǎn)燃現(xiàn)象：現(xiàn)象：安靜燃燒，安靜燃燒，蒼白色火焰蒼白色火焰，瓶

11、口有白霧，瓶口有白霧H2 + Cl2 2HCl光照現(xiàn)象：現(xiàn)象：發(fā)生爆炸發(fā)生爆炸 2P + 3Cl2 2PCl3 (液液)點(diǎn)燃點(diǎn)燃（少量）（少量） 2P + 5Cl2 2PCl5(固固) 點(diǎn)燃點(diǎn)燃（過量）（過量）現(xiàn)象：現(xiàn)象：產(chǎn)生產(chǎn)生白色煙霧白色煙霧2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)（3 3） 氯氣與水反應(yīng)氯氣與水反應(yīng)溶解的氯氣溶解的氯氣部分部分與水起反應(yīng)，生成與水起反應(yīng)，生成鹽酸和次氯酸鹽酸和次氯酸。Cl2 + H2O HCl + HClO既是氧化劑又是還原劑既是氧化劑又是還原劑次氯酸次氯酸0-1+1Cl2 H2O H+ +Cl- +HClO離子方程式：2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，見光

12、或加熱分解不穩(wěn)定，見光或加熱分解次氯酸的性質(zhì)次氯酸的性質(zhì)很弱的酸很弱的酸（酸性比碳酸還弱）（酸性比碳酸還弱）酸性：酸性：H2CO3 HClO HCO3HClO有強(qiáng)氧化性，殺菌、消毒，有漂白作用。有強(qiáng)氧化性，殺菌、消毒，有漂白作用。強(qiáng)調(diào)：氯氣無漂白作用。強(qiáng)調(diào)：氯氣無漂白作用。Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O試寫出離子方程式試寫出離子方程式(4)(4)氯氣與堿的反應(yīng)氯氣與堿的反應(yīng)2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)氧化劑是氧化劑是_ ，還原劑是，還原劑是_。1mol Cl2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是_NA。1失去失去e-，化合價升高，被氧化，化合價

13、升高，被氧化得到得到e-，化合價降低，被還原，化合價降低，被還原0 1 +1氧化產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物是_，還原產(chǎn)物是，還原產(chǎn)物是_ 。Cl2 + 2OH = Cl + ClO + H2O漂白液漂白液主要成分主要成分：NaClNaCl和和NaClONaClO有效成分有效成分：NaClONaClO制法制法：ClCl2 2與與NaOHNaOH溶液作用溶液作用漂白原理漂白原理：次氯酸鹽與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)次氯酸鹽與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)釋放出釋放出HClOHClO而起漂白作用。而起漂白作用。NaClO+HCl=NaCl+HClONaClO+HCl=NaCl+HClO2NaClO+CO2NaClO+CO2 2+H+H

14、2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3 +2HClO+2HClO與與NaOH反應(yīng)反應(yīng)(4)(4)氯氣與堿的反應(yīng)氯氣與堿的反應(yīng)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O酸性：酸性：HClO_H2CO32Cl22Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉漂白粉主要成分：主要成分：CaCl2和和Ca(ClO)2有效成分有效成分：Ca(ClO)2制法制法：Cl2與消石灰作用與消石灰作用漂白原理漂白原理：Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO 與與Ca(OH)2反應(yīng)反應(yīng)漂白粉比漂白液易運(yùn)輸，應(yīng)如何保存？漂白粉

15、比漂白液易運(yùn)輸，應(yīng)如何保存？(4)(4)氯氣與堿的反應(yīng)氯氣與堿的反應(yīng)密封，保存于陰涼干燥處。密封，保存于陰涼干燥處。漂粉精漂粉精（5 5）與某些鹽溶液的反應(yīng)）與某些鹽溶液的反應(yīng)與與FeCl2、Na2S、Na2SO3等鹽溶液反應(yīng)等鹽溶液反應(yīng)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-SO32- -+Cl2+H2O=SO42- -+2Cl- -+2H+SO2+Cl2+2H2O=4H+SO42- -+2Cl- -2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3Na2S+Cl2=2NaCl+SNa2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HClS2- -+Cl2=2C

16、l- -+2S（表現(xiàn)氯氣的強(qiáng)氧化性）（表現(xiàn)氯氣的強(qiáng)氧化性）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)2、與非金屬反應(yīng)、與非金屬反應(yīng)3、與水反應(yīng)、與水反應(yīng)1、與金屬反應(yīng)，生成高價態(tài)的金屬氯化、與金屬反應(yīng)，生成高價態(tài)的金屬氯化物。物。2Fe + 3 Cl2 2FeCl34、與堿溶液反應(yīng)，生成次氯酸鹽、金屬、與堿溶液反應(yīng)，生成次氯酸鹽、金屬氯化物和水。氯化物和水。 H2 + Cl2 2HCl點(diǎn)燃點(diǎn)燃Cl2 + H2O = HCl + HClOCl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O5、與某些鹽溶液的反應(yīng)、與某些鹽溶液的反應(yīng)2FeCl2 + C

17、l2 = 2FeCl3二、二、Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)室制法1、原料：、原料：二氧化錳和濃鹽酸二氧化錳和濃鹽酸MnO2+4HCl(濃濃) MnCl2+Cl2+2H2O 注意： 1.MnO2為難溶于水的黑色固體 2.稀鹽酸與MnO2不反應(yīng) 3.反應(yīng)需要加熱。2、原理：、原理：MnO2+4H+ +2Cl- =Mn2+Cl2+2H2O問題問題5.5.生成生成1molCl1molCl2 2, ,電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量是電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量是 N NA A。1.1.請用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目請用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目2.2.氧化劑是氧化劑是_，還原劑是，還原劑是_。4.4.濃鹽酸表現(xiàn)出濃鹽酸表現(xiàn)出 性和性和 性。性。3.3.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_。二、二、Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃濃) MnCl2+Cl2+2H2O 1212失去失去e-2得到得到2e-+4 1 +2 0MnO2HCl還原還原酸酸2 2尾氣尾氣處理處理氣體氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置3、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置固固+ +液液（加熱）（加熱）氣體氣體凈化裝置凈化裝置氣體氣體收集裝置收集裝置(1) Cl2的凈化的凈化用濕潤的用濕潤的KI淀粉試紙，試紙變藍(lán)。淀粉試紙，試紙變藍(lán)。雜質(zhì)雜質(zhì): HCl , 水蒸氣水蒸氣除除HCl:用飽和食鹽水用飽和食鹽水干燥：干燥：濃濃H