搜索
第七章常见的金属元素及其化合物学习目标：1.了解氯及其化合物的物理性质及氯气的实验室制法；2.掌握氯及其化合物的主要化学性质；3.了解漂白粉的组成和应用，了解氯离子的检验；4.了解臭氧、过氧化氢的性质和用途；5.解硫及其化合物的化学性质及用途。学习内容第一节卤素第二节氧和硫第三节氮及其化合物第四节硅及其化合物第一节卤素（一）氯气的物理性质一、氯气黄绿色刺激味有毒气体易液化气体密度比空气大可溶于水（常温1:2）液氯氯水绿色钢瓶第七主族氟F、氯Cl、溴Br、碘I、砹At，称为卤族元素（二）氯气的化学性质氯气是典型的非金属元素，化学性质很活泼1.与金属反应燃烧，白烟燃烧，棕黄色烟溶于水后，浓溶液绿色，稀溶液蓝色现象:现象:2Na+Cl22NaCl点燃Cu+Cl2CuCl2点燃2Fe+3Cl22FeCl3燃烧棕红色2P+5Cl22PCl5（固）区分烟和雾：点燃2.与非金属反应安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾，有刺激性气味气体生成形成白烟爆炸，瓶口有白雾形成白雾白色烟雾H2+Cl22HCl点燃H2+Cl22HCl光照2P+3Cl22PCl3（液）点燃烟:固体小颗粒分散在空气中雾:小液滴分散在空气中3.与水反应4.与碱反应a.尾气(Cl2)处理b.制取漂白粉强氧化性（消毒杀菌）酸性、漂白性Cl2+H2OHCl+HClO2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2OCa(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+H2O漂白粉有效成分漂白粉2NaCl+2H202NaOH+H2↑+Cl2↑电解（三）、氯气的制法实验室制法：4HCl(浓)+Mn02MnCl2+2H20+Cl2↑△工业制法：（三）氯气的用途二、氯离子的检验Ag++Cl-AgCl↓（不溶于HNO3）方法：先滴加HNO3酸化,再加AgNO3(aq),如果有白色沉淀,就可判断溶液中存在Cl-。氯气药物冶金杀菌漂白剂氯化物聚氯乙烯第二节氧和硫一、氧族元素简介第六主族：氧O、硫S、硒Se、碲Te、钋Po氧族元素单质的物理性质：熔点、沸点、密度都随着原子序数的增加而逐渐增大。氧族元素单质的化学性质：同卤素一样二、臭氧分子式：O3，与氧气互为同素异形体。雷击时，云层间空气里的部分氧气，在电火花的作用下，发生化学反应而转变臭氧。2O33O2作用：臭氧层吸收了大量的紫外线使地球上的生物避免了紫外线强辐射的伤害，臭氧层对地球上的所有生命是一个保护层。臭氧层破坏：“氟里昂”及矿物燃料排放的氟氯烃和氮氧化物在高空经光化反应所生成的活性氯原子能同臭氧发生反应。因此使保护层的臭氧大大减少，乃至出现了空洞。保护臭氧层：每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。三、硫（俗称硫磺）外观：淡黄色晶体，质脆；气味：有臭味；溶解性：不溶于水，微溶于酒精而易溶于二硫化碳；升华：隔绝空气加热，变成硫蒸气，冷却后变成微细结晶的粉末，称为硫华。（一）硫的物理性质（二）硫的化学性质(1)硫与金属反应2Cu+SCu2S△2Ag+SAg2SFe+SFeS△铜丝在硫蒸气里燃烧，生成黑色的硫化亚铜：用湿布蘸上硫粉在银器上摩擦可使光亮的银器变黑。硫与铁反应时，生成黑色的硫化亚铁：（2)硫与非金属反应S+H2H2S△硫具有还原性，能跟氧气发生反应生成二氧化硫：S+O2SO2点燃硫也具有氧化性，其蒸气能与氢气直接化合生成硫化氢气体：用途：制硫酸、硫化橡胶、黑色火药、火柴、杀虫剂等，在医药上，硫主要用来制硫磺软膏医治皮肤病。四、二氧化硫和硫化氢SO2+H2OH2SO3酸性氧化物，它与水化合生成亚硫酸(H2S03)。因此，二氧化硫又叫亚硫酸酐。漂白性，能与一些有机色素结合成无色化合物。但是日久以后漂白过的纸张等又逐渐恢复原来的颜色．这是因为二氧化硫与有机色素生成的无色化合物不稳定，发生分解所致二氧化硫被空气中的氧所氧化，生成三氧化硫。2SO2+O22SO31、二氧化硫的性质2、硫化氢的性质物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气略大，有剧毒。硫化氢能溶于水,在常温常压下,1体积水能溶解2.6体积的硫化氢气体。它的水溶液叫做氢硫酸,它是一种弱酸,具有酸的通性。化学性质：2H2S+3022H2O+2S02(发出淡蓝色火焰)燃烧空气充足2H2S+022H2O+2S空气不足燃烧FeS+H2S04FeS04+H2S↑FeS+2HClFeCl2+H2S↑实验室制法：五、硫酸的性质与硫酸根的检验纯硫酸是无色的油状液体，市售浓硫酸的质量分数约0.98，沸点338℃，密度1.84g/cm3。硫酸是一种难挥发的强酸。易溶于水，能以任意比例与水混溶，浓硫酸溶解时放出大量的热。物理性质：化学性质：除了酸的通性外，还有以下特性1.强氧化性2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H20+SO2↑△C+2H2SO4(浓)CO2↑+SO2↑+2H2O△2.吸水性和脱水性用途：重要的化工原料。硫酸还应用于生产农药、炸药、染料与石油和植物油的精炼等。1、硫酸的性质2、硫酸根的检验Ba2++SO42-BaSO4不溶于稀盐酸或者稀硝酸方法：在一种试液中，如果加入可溶性钡盐以后，生成白色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸或稀盐酸时，证明有硫酸根存在。第三节氮及其化合物一、氮族元素简介第五主族：氮N、磷P、砷As、锑Sb、铋Bi氮族元素单质的物理性质：熔点、沸点、密度都随着原子序数的增加而。。。。氮族元素单质的化学性质：二、氮气氮气是空气的主要成分，同时氮也以化合态的形式存在于很多无机物和有机物中。工业上一般以空气为原料，将空气液化，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低，而加以分离来制备氮气。氮气的性质非常稳定，在高温或放电条件才能参与反应。N2+3H22NH3工业合成氨N2+O22NO放电形成酸雨，土壤氮的来源用途：合成氨和制造硝酸的原料；用作保护气；液氮冷冻技术也应用在高科技领域。三、氨和铵盐1.物理性质没有颜色、具有刺激性气味的气体气体的密度比空气小、易液化在常温常压下，极易溶于水（1∶700）2.化学性质①NH3与水的反应氨水中存在着哪些化学反应？氨水的里什么微粒？为什么氨水呈碱性？NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-②氨与酸的反应NH3+HClNH4Cl产生大量白烟③氨与氧气反应（氨的催化氧化）3.氨气的实验室制法：4.氨的用途：制硝酸氨制铵盐、制纯碱制尿素制纤维、塑料、染料、制医用稀氨水、用做制冷剂4NH3+5O24NO+6H2O催化剂加热2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑物理性质：化学性质：除了酸的通性外，还有以下特性1.不稳定性2.氧化性四、硝酸纯硝酸是无色、易挥发、具有刺激性气味的液体，98％以上的浓硝酸由于挥发出来的N02遇到空气中的水蒸气，形成极微小的硝酸雾滴而产生出“发烟”现象，通常称为发烟硝酸。4HNO34N02↑+02↑+2H20受热或光照Cu+4HN03(浓)Cu(N03)2+2N02↑+2H203Cu十8HN03(稀)3Cu(N03)2+2NO↑+4H20王水:浓硝酸和浓盐酸的混合物(通常按体积比1：3),其氧化能力比硝酸强，能溶解金、铂等贵重金属。用途：硝酸是重要的化工原料，是重要的“三酸”之一。它主要用于生产各种硝酸盐、氮肥、炸药等，还用来合成染料、药物、塑料等。硝酸也是常用的化学试剂。第四节硅及其化合物一、碳族元素简介第四主族：碳C、硅Si、锗Ge、锡Sn、铅Pb碳族元素单质的物理性质：熔点、沸点、密度都随着原子序数的增加而逐渐减小。碳族元素单质的化学性质：存在：只有化合态，无游离态；在地壳中含量居第二位。二、硅两种同素异形体：晶体硅和无定形硅。主要物理性质：灰黑色、硬而脆；有金属光泽的固体；熔点、沸点高、硬度大化学性质：不活泼常温下Cl2.O2.H2SO4.HNO3等氧化剂都不与硅起反应。Si+02Si02△加热时能与某些非金属反应：与强碱作用：Si+2NaOH+H20Na2Si03+2H2↑△用途：变压器铁芯（含硅4%的钢有导磁性）耐酸设备（含硅15%左右的钢有耐酸性）高纯硅：半导体材料。合金（一）二氧化硅二氧化硅(Si02)又称硅石，是一种坚硬难溶和难熔的固体。晶体：石英、水晶等无定形：硅澡土（表面积很大，吸附能力较强，可以用作吸附剂和催化剂的载体以及保温材料等SiO2+4HFSiF4↑+2H2O常温与氢氟酸反应(特性）讨论为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？硅酸是不溶于水的胶状沉淀，弱酸，其酸性比碳酸弱：Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H4SiO4↓（二）硅酸Na2SiO3+2HCl+H2O2NaCl+H4SiO4↓H4SiO4H2SiO3+H2O(易)三、硅酸盐特点：结构复杂、种类繁多。用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。实例硅酸钠Na20·Si02(Na2Si03)滑石3MgO·4Si02·H20[Mg3(Si4010)(0H)2]石棉CaO·3MgO·4Si02[CaMg3(Si03)4]高岭土A1203·2Si02·2H20[A12Si205(OH)4]硅酸钠(Na2Si03)，俗称泡花碱，其水溶液又叫水玻璃，是无色或灰色的粘稠液体，是一种矿物胶。在建筑工业上可用作粘合剂等；防火涂层；肥皂的填充剂。硅酸盐工业产品(1)水泥(2)玻璃(3)陶瓷(4)耐火材料(5)分子筛