必修一第四章重点.doc

一、二氧化硅和硅酸 二、硅酸盐 （1）性质特征：性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。 （2）主要原料：黏土（Al2O32SiO22H2O）、石英（SiO2）和长石（钾长石K2OAl2O36SiO2或钠长石Na2OAl2O36SiO2）。 （3）主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等。 （4）水泥和玻璃的生产： 水泥 玻璃（普通）原料 石灰石、粘土 纯碱、石灰石、石英设备 水泥回转窑 玻璃熔炉反应 复杂的物理化学变化 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2主要成分 3CaOSiO22CaO SiO23CaOAl2O3 Na2OCaO 6SiO2特性 水硬性（加石膏调节硬化速度） 玻璃态物质（在一定温度范围内软化）非晶体三、硅单质 （1）物理性质： a.硅的存在和形态：自然界中没有游离态的硅，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。 b.晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 c.导电性：介于导体和绝缘体之间（硅和锗是重要的半导体材料）。 （2）化学性质（和碳相似）形成共价化合物，化学性质不活泼。 常温下，不能强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸（HF）和烧碱等物质反应。 Si + 2F2 = SiF4 Si +4HF=SiF4 +H2 Si + 2NaOH+ H2O=Na2SiO3+2H2 加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。 Si + O2 SiO2 Si + 2H2 SiH4 （3）工业制法： SiO2 + 2C Si + 2CO（焦炭在电炉中还原二氧化硅得到粗硅）粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。 （3）用途：作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性耐酸设备等。注意：SiO2与CO2的比较 CO2 SiO2与碱性氧化物反应 CaO+CO2 CaCO3CaO+SiO2 CaSiO3与碱液反应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O与盐反应 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 2Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2与碳反应 C+CO2 2CO2C+SiO2 Si+2CO与H2O作用 CO2+H2O H2CO3不与水化合与酸反应 不反应 只与HF反应SiO2+4HF=SiF4+H2O 一、活泼的黄绿色气体氯气1氯气的物理性质（1）氯气是黄绿色的气体。氯气的密度比空气大。能溶于水。（2）有刺激性气味的气体。氯气有毒。（闻气体方法：用手轻轻在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。）2预测氯气的化学性质并用实验证实之。氧气、氢气等都是非金属单质，由此推测：非金属一般都能跟金属反应生成盐，非金属单质间也能发生化学反应。（1）氯气与金属的反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3（Fe丝在氯气中燃烧，产生棕黄色烟） Cu+Cl2 CuCl2（Cu丝在氯气中燃烧，产生棕色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色） 2Na+Cl2 2NaCl（产生大量白烟）（2）氯气与非金属的反应 H2+Cl2 2HCl（H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾） 2P+3Cl2 2PCl3（在空气中形成白雾）；2P+5Cl2 2PCl5（在空气中形成白烟）（3）氯气与水的反应 Cl2+H2O=HCl+HClO（次氯酸） 氯气溶于水，在该溶液中：滴加酚酞溶液呈红色，说明生成了酸（H+）；加入镁条，可观察到镁条表面有少量气泡产生，说明产生了酸（H+）；放入红纸条，红色褪去，说明产生了一种具有漂白性的物质（HClO）。滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明溶液中产生了Cl-。次氯酸不稳定，见光易分解：2HClO 2HCl+O2（4）氯气与碱的反应 工业上制漂粉精：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 工业上制漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O （漂白粉的主要成分为：CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分为：Ca(ClO)2） 次氯酸盐跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应，生成次氯酸，起到漂白和消毒的作用。 NaClO+HCl=NaCl+HClO或NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO二、氯离子（Cl-）的检验(1)常见阴离子的特性及检验离子 检验试剂 主要实验现象 离子方程式及说明Cl AgNO3溶液，稀硝酸 生成的白色沉淀不溶于稀HNO3 AgCl=AgCl(白色)SO 可溶性钡盐溶液，稀盐酸 生成不溶于稀HCl的白色沉淀 Ba2SO =BaSO4(白色)CO BaCl2溶液、稀盐酸盐酸、石灰水 生成的白色沉淀能溶于稀HCl生成能使石灰水变浑浊的无色气体 Ba2CO =BaCO3(白色)BaCO32H=Ba2CO2H2OCO 2H=CO2H2OCa(OH)2CO2=H2OCaCO3(白色)OH 无色酚酞试液紫色石蕊溶液甲基橙溶液pH试纸 变红色变蓝色变黄色显蓝至深蓝色 OH表现碱性(2)常见阳离子的特性及检验离子 检验试剂 主要实验现象 离子方程式及说明Ba2 硫酸或硫酸盐溶液，稀硝酸 加SO 生成白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶解 Ba2SO =BaSO4(白色)Mg2 NaOH溶液 生成白色沉淀，当NaOH过量时沉淀不溶解 Mg22OH=Mg(OH)2(白色)Al3 NaOH溶液氨水 加氨水或适量NaOH溶液，有絮状白色沉淀生成，沉淀能溶于NaOH溶液，不溶于氨水 Al33OH=Al(OH)3(白色)Al(OH)3OH=AlO 2H2OFe3(黄色) NaOH溶液KSCN溶液 生成红褐色沉淀溶液呈血红色 Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色)Fe3SCN=Fe(SCN)2(血红色)Fe2(淡绿色) NaOH溶液KSCN溶液，氯水 生成白色沉淀，在空气中迅速变灰绿色，最后变成红褐色无明显现象，加氯水呈血红色 Fe22OH=Fe(OH)2(白色)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (红褐色)2Fe2Cl2=2Fe32ClFe3SCN=Fe(SCN)2H 紫色石蕊溶液橙色甲基橙溶液锌片pH试纸 变红色变红色生成无色气体变红色 H表现酸性Zn2H=Zn2H2Ag 盐酸或氯化物溶液，稀硝酸NaOH溶液 生成白色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸，溶于氨水生成白色沉淀，迅速转变成棕色，此沉淀溶于氨水，形成无色溶液 AgCl=AgCl(白色)AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2OAgOH=AgOH(白色)2AgOH=H2OAg2O(棕色)AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O注意：（1）辨清液氯和氯水的区别：液氯：氯气在加压或冷却时变成液氯，液氯是纯净物，由Cl2分子组成，具有Cl2的化学性质；氯水：即氯气的水溶液，属于混合物。氯气不但能溶于水，还能与水反应，氯水中的溶质有Cl2、HCl和HClO，因此氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性质。氯水中含有的粒子包括：分子：Cl2（未反应）、H2O、HClO；离子：H+、Cl-、ClO-（HClO为弱电解质，要发生部分电离）、OH-（水电离产生的，极少量）。久置的氯水，因为HClO分解，可视为稀盐酸。（2）干燥的氯气没有漂白性，潮湿的氯气有漂白性，这是因为Cl2与H2O反应生成的次氯酸（HClO）具有漂白性。事实上，次氯酸盐也都具有漂白性。 一、二氧化硫（1）物理性质：无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水(1：40)，是大气的主要污染物，来源于含硫燃料(如煤)的燃烧。（2）化学性质酸性氧化物通性：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+H2O=H2SO3(可逆反应，H2SO3为中强酸)SO2+CaO=CaSO3(煤中加生石灰防大气污染)SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O还原性：2SO2+O2=2SO3(工业制H2SO4) SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X2包括Cl2、Br2、I2) 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+ SO2使KMnO4(H+)、Br2水，褪色也是SO2还原性表现，不是漂白性。SO2的漂白性SO2与某些有色物质(如品红)结合生成不稳定的无色化合物。加热又恢复原来的颜色。二、二氧化氮和一氧化氮放电化合：N2 +O2 2NO（无色，有毒，与血红蛋白结合）NO易被氧化：2 NO + O2 = 2 NO2（红棕色，有毒，刺激呼吸器官）NO2易溶于水：3NO2 + H2O =2HNO3 + NO（NO2不是HNO3的酸酐）NO、NO2是大气污染物，NO2能造成光化学烟雾。三、SO2和NO2对大气的污染酸雨及其防治：（1）成因：含硫化石燃料的燃烧以及化工厂排放出的尾气中含有二氧化硫，在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨。（2）危害：使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；酸雨浸渍土壤、会使土壤变得贫瘠；长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡；酸雨危害人体健康。（3）防止方法：从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制；改变能源结构，开发利用新能源，从根本上解决问题。注意：SO2也有漂白性，注意与氯水的漂白性的区别 SO2 氯水（Cl2通入水溶液中）漂白原因 SO2能与某些有色物结合成不稳定无色物 Cl2与H2O反应生成HClO具有强氧化性，将有色物氧化成无色物漂白效果 不稳定，加热能复原 稳定漂白范围 某些有机色质 绝大多数有机色质与有机色质作用实例 品红 褪色 红色紫色石蕊 红色 品红 褪色 不显红色紫色石蕊 先变红随即褪色混合作用 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 漂白作用大大减弱要点精讲 一、硫酸和硝酸的氧化性（一）硫酸1.硫酸的物理性质： 纯硫酸是无色油状液体，难挥发，易吸水，能与水任意比互溶，溶于水放出大量热。2.硫酸的化学性质： 1）稀硫酸具有酸的通性。 能与活泼金属反应生成盐和氢气； 能与金属氧化物反应生成盐和水； 能和碱反应生成盐和水； 能使酸碱指示剂变色； 能和某些盐反应。 2）浓硫酸的特性： 吸水性：将物质中含有的水分子夺去。 如：使蓝色的胆矾晶体变为白色固体。 脱水性：将别的物质中的H、O按原子个数比2:1脱出生成水。 如： HCOOH CO + H2O C12H22O11 12C + 11H2O 强氧化性： a) 活泼性在H以后的金属反应：（条件：） Cu + 2H2SO4(浓）= CuSO4 + SO2 +2H2O b) 与非金属反应：（条件：） C + 2H2SO4(浓）= CO2 + 2SO2 + 2H2O c) 冷的浓H2SO4使Fe、Cr、Al等金属表面生成 一层致密的氧化物薄膜而发生“钝化”； d) 与其他还原性物质反应： 2HBr + H2SO4(浓）= Br2 + SO2 + 2H2O H2S + H2SO4(浓）= S + SO2 + 2H2O “黑面包实验”中，硫酸体现出的性质：脱水性（使蔗糖炭化）、强氧化性（有刺激性气味气体产生）。（二）硝酸 1物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2化学性质特性（1）不稳定性保存硝酸装在棕色瓶，放在冷暗处。 + O24HNO3 2H2O + 4NO2（2）强氧化性与金属（除Au、Pt）反应： +2H2OCu +4HNO3（浓）=Cu(NO3)2 +2NO2 + 4H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2NO常温下，浓硝酸、浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再跟硝酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸。与非金属反应非金属主要生成高价的含氧酸+ CO24HNO3 +C 2H2O + 4NO2 +2H2O6HNO3 + S H2SO4 + 6NO2 二、氨1氨（1）物理性质：无色、有刺激性气味气体；易液化，液氨作致冷剂；极易溶于水（1:700）。（2）化学性质：与水的反应：NH3 +H2O NH3H2O NH4+ + OH-（一水合氨的水溶液即氨水，显弱碱性）NH3H2O + H2O（一水合氨不稳定）NH3与酸的反应：NH3 + HCl =NH4Cl；2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4与O2的反应氨的催化氧化（接触氧化）4NH3 + 5O2 4NO +6 H2O 2铵态氮肥铵盐（1）物理性质：铵盐都是晶体，都易溶于水。（2）化学性质：受热分解：NH4Cl ；+ HClNH3 NH4HCO3 + H2O + CO2NH3 与碱的反应：制NH3和检验NH4+2H2O(NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+2NH3+H2ONH4NO3 + NaOH NaNO3+ NH32NH4Cl+Ca(OH)2 NH3+CaCl2+2H2O（实验室制取氨气的反应原理）NH4+的检验