第四章非金属及其化合物（1--2节）.docVIP

- 7 -第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角-硅(导学案)【学习目标】1. 了解SiO2的结构和用途，掌握SiO2的化学性质。2. 掌握H2SiO3的制备和性质，了解硅胶的主要成分和用途。3. 了解硅酸盐的概念、组成及表示方法，以硅酸钠为例掌握硅酸盐的性质，了解硅酸盐的用途和硅酸盐工业（水泥、玻璃、陶瓷的生产原理、主要成分及典型设备）。4. 了解硅的物理性质、制法和用途，掌握硅的化学性质。【第一课时】一 二氧化硅1. 在自然界中的存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，天然二氧化硅称为_，其存在形态有_和_两种。晶体的二氧化硅称_，无色透明的石英晶体又称_，具有彩色环带状或层状的称为_。2. 二氧化硅的结构：在SiO2晶体中，每个Si原子周围结合_个O原子，同时每个O原子与_个Si原子结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按_的比例所组成的_的晶体，是由若干个_基本结构单元连接而成。3. 物理性质：纯净的二氧化硅是_色透明的晶体，其熔点_，硬度_，_溶于水。4. 化学性质：（1）二氧化硅是硅酸的酸酐，具有酸性氧化物的通性； a) 与碱性氧化物反应： SiO2 + CaO _b）与强碱反应：SiO2 + NaOH _c）与盐反应：SiO2 + Na2CO3 _ SiO2 + CaCO3 _（2）具有弱氧化性： SiO2 + C _ （3）与氢氟酸的反应：SiO2 + HF _ 此反应常用于_，由此可知，实验室里氢氟酸一般保存在_中。5. 用途：二氧化硅的用途非常广泛，主要表现在：_。二 硅酸1. 硅酸的组成：硅酸的组成与结构比较复杂，常以通式xSiO2yH2O，一般可用_来表示硅酸。2. 性质：1）硅酸是一种_色固体，_溶于水。 2）硅酸是一种二元弱酸，其酸性比碳酸_，不能使石蕊试液变红。 H2SiO3 + NaOH _ Na2SiO3 + CO2 + H2O _ 3）硅酸的热稳定性_，受热易_： H2SiO3 4）由于二氧化硅难溶于水，由SiO2制取硅酸只能用间接方法制得： _ _3. 用途：硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为_，硅胶多孔，_能力强。常用作_，也可用作_。【预习检测】1. SiO2 + C SiC + 2CO反应中，还原剂与氧化剂物质的量之比为( )A.35 B.53 C.12 D.212. 下列说法正确的是( )A. SiO2晶体易溶于水，水溶液呈现酸性B. CO2通入水玻璃中可以得到硅酸C. SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D. 高温时SiO2可和Na2CO3反应放出CO2，是制造玻璃的反应之一，生成的Na2SiO3是玻璃成分之一3. 生石灰中往往含有杂质碳酸钙和二氧化硅，检验是否存在这两种杂质最好选用( )A. 水 B. 盐酸 C. 硫酸 D. 烧碱溶液4. 关于硅的下列叙述中，正确的是( )A. 二氧化硅晶体与金刚石都是正四面体结构的原子晶体B. 硅酸盐都不溶于水C. 硅与酸、碱都不能发生反应D. 原硅酸和硅酸对应的酸酐都是二氧化硅5. 用足量CO原14g铁的氧化物或铁的氧化物的混和物，将生成的CO2通入澄清的石灰水中， 得到25g沉淀，则该物质不可能是( )A. FeO、Fe2O3 B. Fe2O3、Fe3O4 C. FeO、Fe3O4 D. Fe2O36. 可以肯定溶液中大量存在CO2-3的理由是( )A. 加入AgNO3溶液有白色沉淀产生B. 加入酸有无色无味气体产生C. 加入CaCl2溶液时有白色沉淀产生，再加稀盐酸沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体D. 加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，反应现象如C所述7. 不另加任何试剂就可以将：Na2SiO3；Na2SO2；CaCl2；KCl；Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来，其鉴别检出的顺序是( )A. B. C. D. 【第二课时】三 硅酸盐硅酸盐是由_的总称。大多数硅酸盐_溶于水，化学性质很_，常见的易溶于水的硅酸盐有_。最简单的硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称_，是制备硅胶和木材防火剂等地原料。1. 硅酸盐组成的表示方法-氧化物法：用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，一般按照硅酸盐中金属或非金属的化合价写成相应数目的氧化物，各种氧化物的排列顺序为：_；除氧元素外，其它元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数，如果出现分数，应扩大倍数化为整数。例如：Na2SiO3 -_ Al2(Si2O5)(OH)4 -_ Mg3(Si4O10)(OH)2 -_ Ca(Al2Si3O10)3H2O - _ KAlSi3O8 - _2. 主要化学性质（以Na2SiO3例）：（1） 由于硅酸的酸性很弱，故Na2SiO3可用多种酸反应，生成难溶于水的硅酸。 Na2SiO3 + HCl_ Na2SiO3 + CO2 + H2O_（2） 热稳定性良好，不能燃烧，不易腐蚀。 注： 盛硅酸钠的试剂瓶应密封保存，避免吸收空气中的_、_而变质； 盛硅酸钠的试剂瓶不能用玻璃塞，应用_； SiO32-与H+不能大量共存。四常见的硅酸盐产品2硅酸盐工业是指_的制造工业，如制造_ 、_ 、_等产品的工业。 3. 生产普通水泥的主要设备是_,主要原料有 和 .为了调节水泥的硬化速度，通常向烧成的水泥中加入_。 4. 生产普通玻璃的主要设备是_，主要原料有_、 和 。发生的化学方程式主要有_、_。主要成分是_。在制造玻璃过程中，如果加入_后玻璃就呈蓝色；加入_后玻璃就呈红色。普通玻璃一般呈淡绿色，是因为_缘故。5. 生产陶瓷的主要原料是_，经过_ 而成的。 我国被称为陶都的是_，被称为瓷都的是_。唐朝的_、宋朝的_均闻名于世。五硅单质 1. 存在 自然界中硅的含量为26 %，位居第二。硅在自然界中只以_形式存在，而不存在游离态的硅。 2. 物理性质 单质硅有_和_两种。其中晶体硅是一种具有金属光泽的_色固体，熔沸点_，硬度_，有脆性，是良好的_材料。 常用于制作_、_、_等。 3. 化学性质 常温下，硅的化学性质不活泼，但随着温度的升高其活泼性增强。 常温下： Si + F2 ；Si + HF Si + NaOH + H2O 加热时： Si + O2 ；Si +Cl2 4. 工业制法：（1）制取粗硅 _ （2）粗硅提纯 _【归纳与总结】硅及其化合物的反常化学性质：（1）Si的还原性大于碳，但在高温下碳能把硅还原出来：如 2C+Si02Si+2C0 （2）非金属单质与碱反应一般不放出H2，但硅与碱能放出H2： Si+2NaOH+H20=Na2Si03+2H2 （3）非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能与HF反应：Si + 4HF = SiF4+ 2H2（4）非金属单质一般为非导体，但Si为半导体，石墨为导体。（5）酸性氧化物一般溶于水，不与酸反应，但SiO2不溶于水，能与HF反应：Si02 + 4HF = SiF4+ 2H20 （6）一般酸溶于水，但 H2SiO3不溶于水。第二节 富集在海水中的元素-氯（导学案）【学习目标】1. 掌握Cl2的物理性质，重点掌握Cl2的化学性质和Cl-的检验方法。2. 了解次氯酸的性质，掌握漂白粉的制取原理，了解漂白粉的有效成分和主要成分。3. 掌握Cl2的实验室制法。【第一课时】一. 活泼的黄绿色气体-氯气 1. 氯在自然界中的存在：氯的原子结构示意图为_，由此可知氯原子很容易_电子，表现出典型的_性，因此氯在自然界中是以_形式存在，主要形式为_。 2. 氯气的发现：1774年，瑞典化学家_，通过化学反应_发现了氯气。1810年，由英国化学家_确认。 3. 物理性质： 通常情况下，氯气是一种_色、有_气味、比空气_的_气体,易_，_于水（常温1体积水约溶解_体积氯气）。注：在实验室中闻气体气味的方法是_。 4. 化学性质： （1）和金属单质的反应钠在氯气中燃烧：_;现象：_。铜在氯气中燃烧：_;现象：_。铁在氯气中燃烧：_;现象：_。 注： 氯气与变价金属反应时，均生成_价金属氯化物。 常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以工业上常把液氯储存在_中。(2) 与非金属的反应： 氢气在氯气中燃烧：_;现象：_。磷在氯气中燃烧：_;现象：_。 (3) 与水的反应：在常温下，溶于水中的部分Cl2与水反应生成_和_。化学方程式为：_其中HClO具有： 弱酸性，为一元弱酸，酸性比碳酸_； 不稳定性，见光易_，即 2HClO = _。 强氧化性，具有漂白、杀菌等作用。由此可知，氯水的成分有：_，这决定了氯水具有多样性： 具有颜色和气味，原因_； 具有酸性，原因_； 具有强氧化性和漂白性，原因_； 加入AgNO3 溶液产生白色沉淀，原因_。实验室里的氯水应现用现配，且需_保存。 （4）与碱的反应：氯气与NaOH溶液的反应：_(常用于除去多余的氯气)氯气与碱反应的通式：工业制取漂粉精：_（原料：氯气、_。）漂白液的有效成分是_，漂白粉的主要成分是_，有效成分是_。漂粉液、漂白粉、漂粉精都不宜长时间露置在空气中，要_保存。漂粉精的漂白原理：_或_。 （5）与还原性物质反应： Cl2 + H2S = _； Cl2 + 2KI = _；