专题3元素及其化合物 第2讲 非金属元素及其化合物 提能力
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非金属元素及其化合物性质与应用教案教学目的:1.让学生了解非金属元素及其化合物的性质和应用。
2.掌握非金属元素及其化合物的化学反应原理。
3.培养学生运用非金属元素及其化合物的性质解决实际问题的能力。
教学内容:1.非金属元素的分类和一般性质。
2.非金属元素及其化合物的化学反应。
3.非金属元素及其化合物的应用。
教学步骤:一、引入1.通过展示一些常见的非金属元素及其化合物,让学生对非金属元素有一个初步的认识。
2.提问:你们知道这些非金属元素及其化合物有哪些性质和应用吗?二、非金属元素的分类和一般性质1.介绍非金属元素的分类,如卤素、氧族元素、氮族元素、碳族元素等。
2.讲解非金属元素的一般性质,如氧化性、还原性、酸性、碱性等。
三、非金属元素及其化合物的化学反应1.通过实验演示非金属元素及其化合物的化学反应,如氯气与水的反应、硫化氢与酸的反应等。
2.讲解非金属元素及其化合物的化学反应原理,如氧化还原反应、酸碱中和反应等。
3.让学生通过小组讨论,总结非金属元素及其化合物的化学反应规律。
四、非金属元素及其化合物的应用1.通过案例分析,介绍非金属元素及其化合物的应用,如氯气用于自来水消毒、硫化氢用于采矿业等。
2.让学生通过小组讨论,探讨非金属元素及其化合物的应用范围和前景。
五、总结与拓展1.总结非金属元素及其化合物的主要性质和反应规律,强调其在日常生活和工业生产中的应用。
2.拓展非金属元素及其化合物的其他性质和应用,如半导体材料、新能源等。
3.引导学生思考如何运用非金属元素及其化合物的性质解决实际问题,培养其创新意识和实践能力。
六、作业与巩固1.布置相关习题,让学生进一步巩固所学知识。
2.鼓励学生通过互联网或查阅相关文献资料,了解更多关于非金属元素及其化合物的性质和应用的信息。
非金属元素及其化合物【赛点简索】●非金属元素的周期表中右上方(氢在左上方)。
非金属元素价电子数较多,原子半径较小,易得电子,因此常表现出氧化性。
●非金属元素氢、氟、氯、溴、碘、氧、硫、氮、磷、砷、碳、硅、硼等十三种元素的单质及其化合物(氢化物、氧化物、含氧酸、含氧酸盐的性质和重要反应)。
●卤素单质与水的反应,硼的特性及硼烷的结构和性质。
●含氧酸酸性强弱的递变规律以及同周期、同主族元素的性质递变规律。
水溶液中的常见离子的颜色和定性鉴定和分离。
【热点难点】在所有的一百多种化学元素中,非金属占22种,除氢以外都位于周期表中的p区。
它们为数虽然不多,但涉及的面却很广。
首先是化合物种类繁多。
自然界中存在的元素中,丰度最大的是非金属。
80%以上的非金属在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。
其中突出的为氢作为能源,硅作为半导体材料,石英光纤作为通讯材料,还有特种功能陶瓷等等。
在超导、激光、生物医药等高技术领域,非金属起着与金属同等重要的角色。
1、非金属单质的结构非金属单质的晶体结构大多数是分子晶体,也有少数原子晶体和过渡型的层状晶体,但不论是哪种晶体类型,分子中的原子间大都是以二中心二电子共价键相结合的,每种元素在单质分子中的共价键数目大多数符合8 – N规则,即以N 代表非金属元素在周期表中的族数,则该元素在单质中的共价数等于8 – N。
对于氢、氦则为2 – N。
稀有气体的共价数为8 – 8 = 0,形成单原子分子。
卤素为8 – 7 = 1,每两个原子以一个共价键形成双原子分子。
氢的共价数为2 – 1 = 1,也属同一类型。
ⅥA族的硫、硒、碲为8 – 6 = 2,形成二配位的链形或环形分子,ⅤA族的磷、砷则形成三配位的有限分子P4、As4或层形分子如灰砷、黑磷等。
ⅥA族的碳、硅的8 – 4 = 4,则形成四配位的金刚石型的结构。
2.卤素、单质与水的反应卤素与水的反应有两种类型。
其一是卤素置换水中的氧:2X2 + H2O = 4H+ + 4X-+ O2其二是卤素的水解反应:X2 +H2O H+ + X-+HXO (X=Cl,Br,I)3.硼和硼烷(1)硼的外层电子构型和成键性质硼处于第二周期第ⅢA族,具有2s22p1的外层电子构型。
年级高三学科化学版本苏教版内容标题无机非金属元素及其化合物【本讲教化信息】一. 教学内容:无机非金属元素及其化合物二. 教学目标驾驭氯、氧、硫、氮、磷、碳、硅所在主族元素性质的相像性、递变规律和特别性;重点驾驭几种常见典型物质的物理性质和化学性质;驾驭硫酸、硝酸的化学性质;驾驭氯气、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、氨气、氢气的试验室制法和气体的收集与尾气的汲取。
三. 教学重点、难点常见非金属元素的性质及相互关系四. 教学过程:元素化合物是中学化学的主体,这部分内容与基本概念、基本理论相互渗透,与化学试验、化学计算联系紧密。
复习元素化合物,要运用规律、把握关键、抓住重点、联系实际、编织元素化合物的科学体系。
元素化合物学问复习中要留意相像、相近内容的总结归纳。
如SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物,它们的性质有相像之处也有相异点。
高考命题时常会把这种关系编入试题中。
近几年的高考试题中这种趋向比较明显,值得大家重视。
说明:1. 氯元素的学问网络2. 次氯酸、漂白粉的性质HClO分子的结构式为H-O-Cl(氧处于中心),所以电子式为。
次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质,常常用到以下几方面性质:(1)HClO是一种弱酸,与碳酸比较电离实力有如下关系:H2CO3>HClO>HCO3-,请分析下列反应:少量二氧化碳通入NaClO溶液中:NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HClO氯气通入碳酸氢钠溶液中:Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO(2)ClO-是一种弱酸的酸根离子,能发生水解反应:ClO-+H2O HClO+OH-,所以次氯酸钙溶液显碱性。
若遇到铁盐、铝盐易发生双水解:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO(3)HClO和ClO-都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应,但不能使品红溶液褪色。
1.对于下列事实的解释错误的是()A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应D.浓硫酸常温下与铜不反应,加热时才能发生反应解析:常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,故浓硝酸可以用铝罐贮存。
答案:C2.[双选题]下列叙述正确的是()A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉溶解C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入NaHSO4溶液,沉淀消失D.除去FeCl2中少量的FeBr2,加入适量氯水;再加四氯化碳萃取分液解析:碳酸和亚硫酸的酸性弱于盐酸,CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,也不能产生沉淀,A不正确;NO-3在酸性条件下具有强氧化性,能够氧化金属铜而使其溶解,B不正确;Fe2+能被氯水氧化为Fe3+,D不正确。
答案:BC3.下列有关化学知识在生产、生活中应用的叙述正确的是()①工业上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高温、空气气氛中进行②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应,因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳③海水淡化和工业生产及生活废水的再生利用,是解决缺水问题的有效途径④高铁酸钠(Na2FeO4)和Cl2O都能作净水剂,其原理完全相同⑤液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入生石灰A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤解析:①:合成Si3N4陶瓷应隔绝空气;②:若将生铁中的碳全部除去,得到纯铁,其机械性能远远低于铁合金;④:Na2FeO4作净水剂有两个作用:一是+6价的铁具有极强的氧化性,从而起到杀菌消毒效果,同时其被还原为+3价铁,Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物,而Cl2O作净水剂时,只是起到杀菌消毒效果;⑤:Cl2能与Ca(OH)2溶液反应而被除去。
答案:D4.X、Y、Z是三种常见的单质,甲、乙是两种常见的化合物。
下表各组物质之间通过一步反应不.能实现如图所示转化的是:()解析:解答本题时,可将选项代入框图逐一验证,因为Fe与Cl2反应生成的是FeCl3而不是FeCl2,所以C项不符合。
答案:C5.A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体,它们均由短周期元素组成,具有如下性质:①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色;②A和I相遇产生白烟;③B和E都能使品红溶液褪色;④将红热的铜丝放入装有B的瓶中,瓶内充满棕黄色的烟;⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中,镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,瓶内壁附着黑色颗粒;⑥C和D相遇生成红棕色气体;⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O;⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟,瓶内壁出现油状液滴并产生A。
回答下列问题:(1)A的化学式是________________,②中烟雾的化学式是________________;(2)④中发生反应的化学方程式是_______________________________________;(3)⑤中发生反应的化学方程式是__________________________________________;(4)C的化学式是________,D的化学式是________;(5)⑦中发生反应的化学方程式是______________________________________;(6)H的化学式是________。
解析:本题考查常见气体的化学性质,意在考查考生能否将常见气体归纳,形成知识网络,达到灵活运用的能力。
根据I 气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,可以确定I 是NH 3;根据I 与A 相遇可以产生白烟,确定A 是HCl ;B 、E 具有漂白性,可推测为Cl 2和SO 2,其中B 与铜丝反应有棕黄色的烟生成,确定B 是Cl 2,E 是SO 2;镁条在F 中燃烧有白色固体和黑色固体生成,确定是CO 2与Mg 的反应,则F 是CO 2;C 和D 相遇有红棕色气体生成,说明C 和D 可能是O 2和NO ,G 在D 中燃烧生成SO 2(E)和H 2O ,根据质量守恒定律可以确定G 为H 2S ,D 为O 2,则C 是NO ;再根据B(Cl 2)与H 混合,有油状液滴和A(HCl)生成,确定H 是CH 4。
答案:(1)HCl NH 4Cl(2)Cu +Cl 2=====点燃CuCl 2(3)2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C(4)NO O 2(5)2H 2S +3O 2=====点燃2H 2O +2SO 2(6) CH 4(其他合理答案也给分)(限时45分钟,满分100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.硅及其化合物的应用范围很广。
下列说法正确的是( )A .硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B .粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C .反应:Si +2NaOH +H 2O===Na 2SiO 3+2H 2↑中,Si 为还原剂,NaOH 和H 2O 为氧化剂D .盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅解析:粗硅提纯涉及的反应:Si +2Cl 2=====高温SiCl 4、SiCl 4+2H 2=====高温Si +4HCl 都是氧化还原反应,B 错误;硅与氢氧化钠溶液反中NaOH 既不是氧化剂,也不是还原剂,只是反应物,起氧化作用的只是水,C 错误;硅能与氢氟酸反应,但不能与盐酸反应,D 错误。
答案:A2.下列有关说法正确的是( )A .SO 2、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色,其原理相同B .用蒸馏水将红色石蕊试纸润湿,可用于检验氨气C .某失去标签的试剂,开盖后冒白雾,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近有白烟生成,说明该试剂为浓盐酸D .浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低,其原理相同解析:SO2漂白是利用其与有色物质化合,生成不稳定的无色物质,漂白粉、过氧化钠漂白是利用其强氧化性,破坏有色物质的结构,而活性炭使红墨水褪色,是由于活性炭具有吸附性,将有色物质吸附在活性炭的表面,故漂白原理不同,A项错误;C项也可能是浓硝酸;浓硫酸浓度降低的原因是由于吸水,而浓盐酸浓度降低的原因是由于氯化氢气体的挥发,所以两者不能用同一原理解释,D项错误。
答案:B3.下列各物质中,不能按(“→”表示一步完成)关系相互转化的是()解析:Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,FeCl3溶液与铁粉反应生成FeCl2,铝能从FeCl2溶液中置换出铁单质,A项可以;Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO,NaClO溶液与SO2反应可生成NaCl,电解NaCl溶液可生成氯气,B项可以;铜与稀硝酸反应可生成NO,NO 与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,D项可以;C项Na2SiO3无法直接生成Si,C项错误。
答案:C4.[双选题]已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。
A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是()A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂解析:由“X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑”可推知X为浓硫酸,结合框图分析可推知B为SO2,D为SO3。
使蔗糖变黑的现象主要体现浓硫酸的脱水性,A正确;铁在室温下遇浓硫酸发生钝化,需加热才能发生反应,B不正确;A为碳单质,则C 为CO2,CO2气体过量时,生成碳酸氢钙溶液,没有白色沉淀产生,C不正确。
答案:AD5.[双选题]下列关系图中,A 是一种正盐,B 是气态氢化物,C 是单质,F 是强酸。
当X 无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X 是强碱时,过量B 跟氯气反应除生成C 外,另一产物是盐酸盐。
A ――→XB ――→Cl 2C ――→O 2D ――→O 2E ――→H 2OF 下列说法不.正确的是( ) A .当X 是强酸时,ABCDEF 均含同一种元素,F 是硫酸B .当X 是强碱时,ABCDEF 均含同一种元素,F 是硝酸C .B 和Cl 2的反应是非氧化还原反应D .当X 是强酸时,C 常温下是气态单质解析:根据A 能与酸、碱反应,且B 为气态氢化物,则A 为(NH 4)2S 。
X 是强酸时,B 为H 2S ,C 为S ,D 为SO 2,E 为SO 3,F 为H 2SO 4,A 正确;X 是强碱时,B 为NH 3,C 为N 2,D 为NO ,E 为NO 2,F 为HNO 3,B 正确;B 和Cl 2的反应为H 2S +Cl 2===2HCl +S ↓或8NH 3+3Cl 2===N 2+6NH 4Cl ↓,C 错误;X 是强酸时,C 为S ,常温下为固体,D 错误。
答案:CD6.有一瓶无色溶液,可能含有K +、Al 3+、Mg 2+、NH +4、Cl -、SO 2-4、HCO -3、MnO -4离子中的几种。
为确定其成分,做如下实验:①取部分溶液,加入适量Na 2O 2固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,再加入足量的NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入HNO 3酸化的Ba(NO 3)2溶液,有白色沉淀产生。
下列推断正确的是( )A .肯定有Al 3+、Mg 2+、NH +4、Cl -B .可能有Al 3+、Mg 2+、HCO -3 C .肯定无NH +4、 MnO -4、SO 2-4 D .肯定有Al 3+、Mg 2+、SO 2-4 解析:MnO -4为紫色,肯定不存在;①加入适量Na 2O 2固体,产生无色无味的气体,说明不含NH +4,再加入足量的NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解,说明一定有Al 3+、Mg 2+,Al 3+与HCO -3不共存,则不含HCO -3,②说明一定含SO 2-4,溶液中一定含有的离子为:Al 3+、Mg 2+、 SO 2-4。
答案:D7.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO 2、NO 的混合气体4.48 L(标准状况),这些气体与一定体积 O 2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀,消耗NaOH 溶液的体积是60 mL 。
下列说法不正确的是( )A .参加反应的硝酸是0.5 mLB .消耗氧气的体积为1.68 LC .此反应过程中转移的电子为0.6 molD .混合气体中含NO 2 3.36 L解析:由60 mL 5 mol/L NaOH 溶液使Cu 2+恰好完全沉淀可知参加反应的铜为0.15 mol ,此过程转移的电子为0.3 mol 。