第一节 无机非金属材料的主角——硅(1)
【学习目标】
1.了解硅在自然界的含量、存在、用途。 2.了解二氧化硅的物理性质和用途。 3.掌握二氧化硅的化学性质。 4.了解硅酸的性质和制备。
【学习重点】二氧化硅的化学性质 【预备知识】
碳及其重要化合物间的转化关系
完成部分转化的化学方程式
(1)CO 2→CO ___________________________________________________________________ (2)CO 2→CaCO 3 ________________________________________________________________ (3)Na 2CO 3→CO 2 _______________________________________________________________
(4)NaHCO 3??
?→?NaOH
Na 2CO 3 ____________________________________________________ (5)Ca(HCO 3)2?→?
?CaCO 3 ______________________________________________________ 〖小结〗写出发生下列转化所需要的条件
【基础知识】
一、硅在自然界中的存在
(1)含量:在地壳中的含量居第_____位,仅次于______。 (2)存在:硅是构成________与______________的基本元素
在自然界中都以________态存在,主要以______和___________的形式存在。
思考:为什么自然界中硅的含量会低于氧?
C
CO
CO 2
CaCO 3
Ca(HCO 3)2
Na 2CO 3 NaHCO 3
CO 2
碳酸盐
碳酸氢盐
①
③
④ ⑤
⑥
②
二、硅的原子结构
思考:试根据硅的原子结构示意图分析硅的化学性质及主要化合物。
三、硅的化合物
1.二氧化硅
(1)存在形态
(2)用途
3)结构
SiO2晶体是由硅原子和氧原子按照_______的比例所组成的________________结构的晶体,其基本结构单元为________________,每个硅原子周围与_____个氧原子结合,每个氧原子周围与________个硅原子结合。二氧化硅晶体中____________单个的SiO2分子。
思考:结合生活实际,根据SiO2的存在和应用,分析SiO2的物理性质及化学稳定性。
(4)物理性质
熔点_______、硬度________、________导电、_______溶于水。
(5)化学性质
名称CO2SiO2
结构特点
物
理
性
质
颜色、状态
熔沸点
硬度
溶解性
2.硅酸
(1)物质类别:____________________________________________________________________ (2)制备:________________________________________________________________________
(3)在水中溶解度_________,易聚合形成________________________________。
思考:什么是硅胶?硅胶有哪些用途?
(4)不稳定性,受热分解:_________________________________________________________
第一节无机非金属材料的主角——硅(2)
【学习目标】
1.了解硅酸盐的重要用途及组成。
2.了解硅的重要用途,了解硅单质的物理性质。
3.掌握Na2SiO3的化学性质。
【学习重点】Na2SiO3的化学性质
【预备知识】
1.用化学方程式表示不用玻璃试剂瓶盛放氢氟酸的原因__________________________________。2.用化学方程式表示不能用石英坩埚灼烧NaOH的理由_________________________________。3.有SiO2→H2SiO3至少经过_____步反应,写出对应的化学方程式__。4.用化学方程式比较碳酸比H2SiO3酸性强的反应原理__________________________________。5.硅酸不溶于水,但可溶于NaOH溶液的化学方程式___________________________________。【基础知识】
3.硅酸盐
(1)概念:硅酸盐是由_______、________和_________组成的化合物的总称。
(2)性质:硅酸盐是一类结构复杂的固态,大多_____溶于水,化学性质______________。(3)硅酸钠____________
①溶解性:_______溶于水,水溶液俗称_____________,呈_______性。
②用途:制备____________和木材___________等的原料。
(4)常见的硅酸盐产品
(5)硅酸盐组成的表示
通常用_____________和______________形式表示。
如硅酸钠(Na2SiO3):____________________ _________
钾长石(K2Al2Si6O16):____________________________________
蛇纹石(Mg3H4Si2O9):____________________________________
高岭石(Al2H4Si2O9):________________________________________
四、硅单质
1.硅单质的分类:分为______________和______________两种。
2.晶体硅的结构:类似于金刚石,具有____________________结构。
3.晶体硅物理性质:____________色,有_________光泽的_____体,熔点_____,硬度_____,有_________,是良好的_____________材料。
4.硅的用途________________________________________________________。
第二节富集在海水中的元素——氯(1)
【学习目标】
(1)能够复述氯气的物理性质并能够从氯原子的结构推导氯气具有强氧化性。
(2)能够描述氯气与氢气、氯气与铜反应的实验现象并能准确书写对应得化学方程式。
(3)理解氯气与水、与碱的反应原理,知道漂白粉制取方法及成分,能解释漂白粉的漂白原理
【学习重点】氯气的化学性质(与水,与碱的反应);氯水成分及性质
【知识链接】
1. 氯气是色气体,具有气味,毒性,密度比空气,溶于水,氯气的水溶液称为。
2.氯原子的结构示意图为_____________________,其最外层上有 _______个电子,在化学反应中易_______电子形成8电子稳定结构而显_______价,故氯气具有强_______________(填“氧化”或“还原”)性。
【实验探究】氯气的化学性质
(一)氯气与单质的反应
1、氯气与金属单质的反应
(1)与金属铜反应___________________________________;
【思考】1、铜与氯气反应生成的固体是什么颜色?溶于水又是什么颜色?
2、回忆铁与氧气的反应的注意事项,比较铜丝与氯气反应。
(2)与金属铁反应___________________________________。
【注意】由于氯气具有较强的___________(填“氧化”或“还原”)性,因此氯气与具有变价的金属反应时生成_____________(填“高价”或“低价”)的氯化物。
氯气与金属反应的通式(用R表示金属,最高价为+n):___________________________。
2、氯气与非金属单质的反应
(1)氢气与氯气的反应
现象:
化学方程式:
燃烧的定义
(二)氯气与水的反应
科学探究:氯水的漂白作用
氯气的水溶液称为,溶液呈色。
(1)氯气与水反应的原理
化学反应方程式
标出电子转移的方向和数目:
(2)氯水的成分
氯水所含粒子种类
(3)氯水的性质
①具有性(氯水中含有、);能与还原性物质发生反应。
②具有性(氯水中含有);能使有色布条。
③具有的通性(氯水中含有、);能使指示剂先
后。
(4)次氯酸的性质
①具有弱酸性,比碳酸的酸性②具有性
次氯酸是一种强剂,能杀死水中的,所以自来水常用来杀菌消毒.次氯酸的强氧化性还能使某些染料和有机色素,可用作③具有性,见光易分解【思考与交流】
1.实验室中如何保存氯水?
2.新制氯水与久制氯水在成分及性质上有何区别
【课后训练】步步高65-66
第二节富集在海水中的元素——氯(2)
【学习目标】1.掌握氯离子的检验方法。
2. 使学生了解实验室制备氯气的原理和方法。
【重、难点】氯离子的检验
【基础知识】
(三)氯气与碱的反应
(1)Cl2与NaOH溶液反应原理
化学方程式离子方程式
(2)应用:工业制漂白粉
Cl2通入Ca(OH)2溶液,反应化学方程式及离子方程式
,
①:漂白粉主要成分是,有效成分是。
②:漂白粉的漂白原理:反应化学方程式及离子方程式
,
③:漂白粉的保存:密封保存,露置空气中易失效
漂白粉失效原因,化学方程式
一:氯离子检验
1.如何检验Cl-?,为什么要加稀硝酸酸化?
2.原理:
3.对比实验:
总结:被检液中滴入少量__酸化,再滴入__溶液,若产生__,则可断定溶液中含有氯离子。不可用盐酸酸化,酸化目的是防止(__、__、__、__)影响。
[归纳整理]氯离子(Cl―)的检验方法:
往某溶液中先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明含有Cl―。
二:氯气实验室制法:
【思考】舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。实验室制取氯气是用软锰矿(MnO2)与浓盐酸混合加热,产生氯气,MnCl2和水。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式及对应的离子方程式?、
【思考】1.氯气的收集方法?
2.氯气有毒,实验室制取氯气尾气如何处理?
[自学讨论]
[阅读]教材P86 科学视野:成盐元素——卤素,思考、讨论下列问题
(1)在元素周期表中,卤素包含哪些元素?这些元素的原子结构有什么相同点和不同点?
(2)卤素单质化学性质的相似性主要体现在哪一方面?随着元素原子核电荷数的增大这一性质是怎样变化的?这一性质变化是由什么引起的?
(3):F2、Cl2、Br2、I2氧化性如何变化?
【课后训练】步步高67-68
第三节硫和氮的氧化物(1)
二氧化硫和三氧化硫
【学习目标】
1.了解二氧化硫的物理性质,掌握二氧化硫的主要化学性质;
2.了解可逆反应的概念,知道SO2的漂白原理。
【学习重点】二氧化硫的化学性质。
【预备知识】
填写下列有关CO2的性质:
1、指示剂变色:遇紫色石蕊试液
2、与碱反应:与NaOH反应方程式
;
3、与碱性氧化物反应:与Na2O反应
4、与水的反应
5、与某些盐反应:与Na2CO3溶液的反应
【基础知识】
一、二氧化硫
1、硫俗称,在通常状况下,它是一种的固体,质脆,易研成粉末;不溶于,微溶于,易溶于,硫或含硫物质在空气中燃烧时首先生成,反应方程式为:。(硫在空气中燃烧的现象为淡蓝色的火焰,在氧气中燃烧为明亮的蓝紫色火焰)
2、二氧化硫的物理性质
二氧化硫是一种色、有气味的气体,密度比空气,溶于水,易液化。
3、二氧化硫的化学性质
实验4—7填表
(1)具有酸性氧化物的通性:(注意联系CO2性质)
①与碱反应,如SO2+NaOH:或。
SO2通入澄清石灰水变浑浊,继续通SO2,又变澄清。写出化学方程式:
或。
②与碱性氧化物反应,如SO2+CaO-。
③与水反应。
可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应,反应物和生成物(同时或不同时)存在于同一反应体系中。
【思考2】H2燃烧生成水,水电解生成H2和O2, (是或不是)可逆反应
(2)具有漂白性:SO2可使或有些有色物质褪色,其褪色原理主要是
,加热或日久又会复原。(如工业上常用SO2漂白纸浆,以致报纸放久会变黄)但SO2不能漂白酸碱指示剂。常用此性质鉴别SO2和Cl2。
比较SO2与Cl2漂白性的不同
注意:如果把SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,则失去漂白作用。反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4(3)具有还原性:
将SO2通入到氯水中时,发生反应生成硫酸和盐酸,请写出反应的离子方程式。
SO2还可与O2、酸性KMnO4溶液、HNO3等氧化剂反应,其中与O2反应需在催化剂的存在下才能反应生成SO3,写出反应的化学方程式。所以当硫在氧气中燃烧时只能生成。
(4)具有氧化性:
SO2+2H2S = 3S + 2H2O SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
二、三氧化硫
1、SO3是一种___ _氧化物,溶于水生成_______,反应方程式为_______________,工业上利用这一原理生产___ _____。
2、将其通入澄清石灰水发生的反应是______________________________。
3、SO3还可以与碱性氧化物反应,如__________________。
【课后训练】步步高69-70
第三节硫和氮的氧化物(2)
二氧化氮和一氧化氮
【学习目标】
1.掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质;
2.学会有关氮氧化物溶于水的计算方法;
【学习重点】掌握一氧化氮和二氧化氮的性质以及与水反应的简单计算
【预备知识】
1、氮气是一种色味的气体,占空气体积的左右。在一定条件下,N2和O2反应的化学方程式为:。
氮气和镁条反应:
2、完成下表:
知识】1、一氧化氮
(1)物理性质:NO是色毒溶于水的气体。
(2)化学性质:NO易与O2化合,所以不能与O2共存。与O2反应的方程式为:
所以实验室收集只能用法收集,而不能用法收集。
2、二氧化氮
科学探究:二氧化氮被水吸收的实验
【思考1】NO2是否时硝酸的酸酐?说明理由。
(1)物理性质:NO2是色,有气味的毒气体。密度比空气的,易,溶于水。
【思考2】在新疆与青海交界处有一山谷,人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛,四季常青。这是为什么?
(2)化学性质:NO2易与反应,化学方程式为:
所以实验室收集只能用法收集,而不能用法收集。
【课堂练习】写出NO2全被吸收的化学反应方程式。若参加反应的为NO呢?
例:将20mL NO2与NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)后,筒内剩下
11mL气体。求原混合气体中NO和NO2的体积。
【课堂练习】将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中,经过足够时间后,试管内气体体积缩小为原体积的一半,则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是。
第三节硫和氮的氧化物(3)
二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
【学习目标】
1.了解酸雨的形成和危害;
2.了解硫氧化合物、氮氧化合物对环境的污染;
【学习重点】酸雨的形成和危害。
【基础知识】
1.二氧化硫和二氧化氮的对大气的污染
(1)、石油和某些金属矿物中,因此燃烧或冶炼时,往往会产生。
(2)在燃料燃烧产生的高温条件下,空气中的往往也参与反应,生成,在空气中又迅速被。
(3)汽车排放的尾气中也含有,在空气中也转化为。
2.二氧化硫和二氧化氮的危害性
二氧化硫和二氧化氮都是有气味、的气体,其危害性主要表现为:
(1)直接危害人体健康,引起疾病,严重时会使人死亡。
(2)大气中的和溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下,成为酸雨。正常雨水由于溶解了,pH为,而酸雨的pH< 。酸雨有很大的危害,能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信、电缆的。
(3)是造成光化学烟雾的主要因素。
3.汽车尾气的成分
汽车尾气中除含有氮氧化物外,还含有,未燃烧、化合物(如使用含铅汽油)和等。
课堂练习:酸雨是因过度燃烧煤和石油,生成硫和氮的氧化物溶于水,生成了H2SO4和HNO3的缘故。分析某次雨水的数据如下:[NH4+]=2.0×10—6mol·L—1[Na+]=3×10—6mol·L—1
[CI—]=6×10—6mol·L—1 [SO42—]=2.8×10—5mol·L—1[NO3—]=2.3×10—5mol·L—1 ,则此次降雨雨水的氢离子浓度约为多少?
第四节氨硝酸硫酸(1)
【学习目标】
1.了解氨的物理性质
2.掌握氨的化学性质及氨的实验室制法
3.掌握铵盐的化学性质,认识铵盐在生产中的应用
4.掌握铵根离子的检验方法
【基础知识】
一.氨的合成
1. 元素是动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分。
2. 是氮最丰富的来源。将态的氮转化为叫做氮的固定。
3.工业上用和合成氨,化学方程式为:。二.氨的性质:
【实验探究】:氨溶于水的喷泉实验:
实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入圆底烧瓶,形成,烧瓶
内液体呈色。
实验结论:氨溶于水,其水溶液呈性。
小结:
(1)氨的物理性质:氨是颜色,气味的气体,
密度比空气,易。溶解于水且溶解速度,在常温下,1体积水大约可以溶解体积氨气,氨的水溶液叫做。
思考:实验室如何收集NH3?
(2)氨的化学性质:
①氨气与水的反应:。
氨水不稳定性:。
氨水有性,可以使酚酞溶液变色或使湿润的红色石蕊试纸变色。
思考:氨水为什么呈碱性?
②氨气与酸的反应:
实验探究:
实验方程式:。
③氨的催化氧化:
氨气与氧气的反应:。
思考:根据氨的一系列转化,写出各步反应方程式,分析反应中的元素化合价变化,以及每一步反应中,氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。
O2O2H2O
N2 NH3 NO NO2HNO3
三.铵盐的性质:
(1)农业上常见的化肥,如、、等都是铵盐。
铵盐都溶于水。
(2)铵盐的不稳定性:
铵盐受热易分解,例如:NH 4HCO 3
NH 4Cl
(3)铵盐与碱的反应: 铵盐与碱的反应放出氨气
NH 4NO 3+NaOH === (NH 4)2SO 4+NaOH === 思考:实验室中如何检验NH 4+?
四.氨气的实验室制法:
①在实验室里,常用加热 和 的混合物的方法制取氨。
例如: 。
②收集:向 排空气法(管口塞一团棉花,防止空气对流,使收集到的NH 3尽量纯净)。 ③验满:将湿润的 试纸放置在试管口附近,若试纸变 色,说明NH 3已收集满。
△
△
第四节氨硝酸硫酸(2)
【学习目标】
1.了解硫酸、硝酸的性质。
2.掌握浓硫酸的特性:脱水性、吸水性和强氧化性。
3.掌握硫酸根离子的检验方法。
4.掌握硝酸的强氧化性。
【预备知识】
1.H2SO4物理性质:纯H2SO4是一种色、粘稠、状的液体,挥发,溶于水,以任意比与水互溶。浓H2SO4溶于水时放出。
2.稀H2SO4具有酸的通性
(1)电离:在水溶液中的电离方程式为
(2)使紫色石蕊试液变
(3)与碱作用生成和
H2SO4+Ba(OH)2
(4)与碱性氧化物作用生成和
H2SO4+Na2O
(5)与活泼金属作用生成盐和H2:
Fe+ H2SO4
(6)与盐反应生成新盐和新酸:
H2SO4+Na2CO3
3.硝酸的物理性质:纯硝酸为色、易的体,在空气中遇水蒸气呈,能以任意比溶于
4.硝酸化学性质:
(1)具有酸的通性:
①电离:在水溶液中的电离方程式为
②使紫色石蕊试液变
③与碱作用生成和
HNO3+Ba(OH)2
④与碱性氧化物作用生成和
HNO3+Na2O
二、SO42-的检验
(1)试剂:和
(2)方法:未知液先用足量酸化再加溶液。
(4)现象:。
(5)离子方程式:。
【基础知识】
一、浓H2SO4的性质
1.吸水性:
(1)原理:吸收现成水(如气体、液体中的水,固体中的结晶水)
(2)应用:用作,常用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥某些气体
思考:浓硫酸可以干燥哪些气体?不能干燥哪些气体?
2.脱水性:
浓H2SO4能把有机物中的H、O元素按H2O的组成比(H∶O=2∶1)脱出来,使这些有机物发生化学变化生成黑色的炭。
表现:
3.强氧化性:
(1)与金属的反应
实验操作实验现象
a试管:
b试管:品红溶液
c试管:紫色石蕊溶液
大试管中的溶液呈色
将试管a中液体倒入盛少量水的大试
管中
化学方程式:
②与铁、铝的反应
常温下,铁、铝与浓硫酸,这是由于_____________________________ _____________________________________________________,这种现象称为“钝化”。
利用该性质可用或的容器贮存浓H2SO4。
注意:加热条件,铁、铝与浓硫酸 (2)与非金属反应:
浓硫酸与木炭反应:
三、硝酸的性质
强氧化性:浓、稀HNO 3都具有强氧化性 ①与金属反应:
Cu+ HNO 3(浓)=
Cu+ HNO 3(稀)=
注意:不论是浓HNO 3还是稀HNO 3,与金属反应都
②常温下,铁、铝遇浓硝酸发生__________。因此可用 或 的容器贮存浓硝酸。 ③王水: 和 的混合物(体积比为 ),能使一些不溶于硝酸的金属,如Pt 、Au 等溶解。
思考:三位同学设计了三个方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,既可确定试液中有硫酸根离子。
(1)方案甲:试液 白色沉淀 沉淀不溶解 (2)方案乙:试液 无沉淀 白色沉淀 (3)方案丙:试液 无沉淀 白色沉淀 试评价上述甲、乙、丙三个方案是否严密?并分别简述其理由?
BaCl 2溶液
BaCl 2溶液 足量盐酸
足量稀盐酸 足量稀HNO 3 Ba(NO 3)2溶液