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1、第四章 非金属及其化合物,硅 Si,硅的原子结构示意图：,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：,
2、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+4HFSiF4+2H2O,玻璃中含有SiO2，可用HF来刻蚀玻璃。,不与水反应SiO2+H2OH2SiO3,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+2NaOH=Na2CO3+H2O,SiO2+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，NaO
3、H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：,白色胶状，难溶,弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）,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-,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
4、,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,Cl2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,（3）氯气与水的反应,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HClO,Cl-的检验:,试剂：,AgNO3溶液,稀硝酸溶液,操作及现
5、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,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。,H2CO3 HClO,（4）氯气与碱溶液的反应,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,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：,Ca
6、Cl2 和 Ca(ClO)2的混合物,Ca(ClO)2,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,漂白原理：,(反应原理：强酸制取弱酸）,比较：,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、HClO,Cl-、H+、ClO-、OH-,混合物,液态,H2O、Cl-、H+、OH-,无,硫在氧气中燃烧：,实验现象是：,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(140)。,化学性质:,(1)与H2O的反应,SO2+H2O=H2SO3,（亚硫
7、酸）,(2)与碱反应生成盐和水,SO2+2 NaOH=Na2SO3+H2O,SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,(3)既有氧化性，又有还原性,SO2+2 H2S=3 S+2 H2O,(4)漂白性：暂时性漂白，可逆,用途：它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。,SO2,+4,S,SO3,0,+6,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+2 NaOH=Na2SO4+H2O,SO3 无色固体，酸性氧化物,SO3+H2O=H2SO4,SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O,(3)与碱性氧化物反应生成盐,SO3+CaO=CaSO4,1、
8、在放电或高温下：N2 O2 2 NO（无色）一氧化氮2、在常温下：2 NO O2 2 NO2（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）、有毒性 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：3 NO2 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,酸雨,燃 烧,SO2,NOx,雨水.霜.雹.
9、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 H2O,NH4+OH,NH3.H2O不稳定，受热分解为氨和水：,2、氨与酸反应,生成铵盐,现象：,产生大量的白烟,NH3+HCl=NH4Cl,NH3的实验室制法,反应原理：,铵盐的性质,铵盐受热易分解:,NH4NO3+NaOH=NH3+NaNO3+H2O,NH4+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
10、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：吸水性：可作干燥剂(不可干燥氨气)脱水性 强氧化性,浓硫酸的强氧化性：,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：,实验：Cu 与浓H2SO4的反应,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”,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:,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,
