搜索
第四章非金属及其化合物硅Si硅的原子结构示意图：+14284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。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。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:人工制造出来的单质硅（晶体硅）晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等。硅的用途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，不活泼氢氟酸是唯一可以与之反应的酸（1）与HF反应：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2，可用HF来刻蚀玻璃。不与水反应SiO2+H2O≠H2SiO3—酸性氧化物二氧化硅SiO2+CaO=CaSiO3（2）与碱性氧化物反应高温SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O比较：CO2+NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+Ca（OH）2=CaSiO3+H2O比较：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O（3）与碱反应：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。硅酸钠，水溶液俗名“水玻璃”，具有粘性,其用途很广，制备硅胶和木材防火剂等硅酸（H2SiO3）（1）制取：可溶性的硅酸盐与酸的反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓白色胶状强酸制弱酸（2）性质：①白色胶状，难溶②弱酸性（酸性H2SiO3H2CO3）③脱水形成“硅胶”Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3（用作干燥剂）原理氯的原子结构和性质:结构：性质：氯气Cl得e-Cl-+17287Cl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物理性质色态：黄绿色气体溶解性：可溶于水（1:2）所得溶液叫氯水密度：密度比空气大气味：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+Cl22NaCl点燃Cu+Cl2CuCl2点燃点燃2Fe+3Cl22FeCl3Cl2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+Cl22HCl点燃H2+Cl22HCl光照（3）氯气与水的反应Cl2+H2OHCl+HClO0-1+1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HClOCl-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：3、不稳定性：受热、见光易分解2HCIO2HCl+O2↑光照或△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。H2CO3HClO（4）氯气与碱溶液的反应Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2OCl2＋2NaOH====NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2=====CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O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：漂白粉的有效成分：CaCl2和Ca(ClO)2的混合物Ca(ClO)2Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO漂白原理：(反应原理：强酸制取弱酸）比较：类别状态粒子漂白性氯气液氯新制氯水久置氯水气态液态液态Cl2分子纯净物纯净物混合物Cl2分子无无有H2O、Cl2、HClOCl-、H+、ClO-混合物液态H2O、Cl-、H+无硫在氧气中燃烧：实验现象是：点燃S+O2===SO2生成明亮的蓝紫色火焰。硫是黄色粉末化学方程式是：硫二氧化硫物理性质：无色、有刺激性气味的有毒的气体，密度比空气大，易液化，易溶于水(1∶40)。化学性质:(1)与H2O的反应SO2+H2O=H2SO3（亚硫酸）(2)与碱反应生成盐和水SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O(3)既有氧化性，又有还原性2SO2+O22SO3催化剂SO2+2H2S=3S↓+2H2O(4)漂白性：暂时性漂白，可逆品红褪色红色无色SO2用途：它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。SO2+4SSO30+6氧化作用化合作用吸附作用HClO、O3Na2O2、H2O2Ca(ClO)2SO2活性炭化学变化化学变化物理变化永久漂白暂时漂白永久漂白漂白性物质小结化学性质:(1)与H2O的反应（硫酸）(2)与碱反应生成盐和水SO3+2NaOH=Na2SO4+H2OSO3无色固体，酸性氧化物SO3+H2O=H2SO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O(3)与碱性氧化物反应生成盐SO3+CaO=CaSO41、在放电或高温下：N2＋O2＝2NO（无色）一氧化氮2、在常温下：2NO＋O2＝2NO2（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3、NO2易溶于水：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO放电NO2和NO或高温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：石油煤金属矿物燃烧SO2NOx雨水.霜.雹.露等物理性质:NH3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大部分小部分约1%NH3·H2ONH4++OH－NH3.H2O不稳定，受热分解为氨和水：NH3·H2O==NH3+H2O2、氨与酸反应——生成铵盐现象：产生大量的白烟NH3+HCl==NH4ClNH3的实验室制法2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O△反应原理：铵盐的性质铵盐受热易分解:NH4HCO3==NH3+H2O+CO2NH4Cl==NH3+HCl△NH4NO3+NaOH==NH3↑+NaNO3+H2ONH4+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（1）H2SO4=2H＋+SO42－HCl=H＋+Cl－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。酸酸的通性实质就是H＋的性质。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。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△实验：Cu与浓H2SO4的反应C+2H2SO4（浓）=CO2+2SO2+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与某些非金属反应硝酸纯HNO3是色、易,有气味物理性质:能与水任意比互溶.的液体,挥发刺激性无化学性质: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:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O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.王水