高中化学必修一第四章总精品课件.ppt

人工制造出来的单质硅 晶体硅 第一节 无机非金属材料的主角 硅 第四章非金属及其化合物 氧48 6 硅26 3 铝7 73 铁4 75 钙3 45 钠2 74 钾2 47 镁2 00 氢0 16 其他1 20 硅在地壳中含量第二 硅的氧化物及硅酸盐约占地壳质量的90 以上 硅的存在与分布 没有游离态 只有化合态 因为它是亲氧元素 自然界中分布广泛 是构成矿物和岩石的基本元素 从原子结构认识硅 硅和碳一样 其原子既不易失去电子 也不易得到电子 所以硅的化学性质不活泼 主要形成四价化合物例如 SiO2和H2SiO3及SiO32 C Si 碳是构成有机物的主要元素 硅是构成岩石和许多矿物的主要元素 从原子结构认识硅 天然的SiO2 硅石12 一 二氧化硅和硅酸 1 二氧化硅 SiO2 1 存在 SiO2是硅最重要的化合物 2 二氧化硅的用途 石英制品 现代通信用光缆 光学纤维胃镜 用光导纤维做无开刀手术 光导纤维手术头灯 思考与交流 根据SiO2的存在和应用 分析 SiO2有哪些物理性质 物理性质 熔点高 硬度大 不溶于水 3 物理性质 固体 1610 2230 高 不溶 大 思考 两者性质差别为什么如此大 四面体结构 SiO2平面结构 O C O直线型 干冰的结构 SiO2与CO2化学性质的比较 CO2 H2O H2CO3 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O SiO2 4HF SiF4 2H2O 与碱性氧化物反应 一 SiO2的化学性质 很不活泼 高温 1 具有酸性氧化物的通性 SiO2 CaO CaSiO3 与强碱反应生成盐和水 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O硅酸钠 与碱性氧化物反应生成盐 有粘性 实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞 NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3 使瓶塞部分粘结而无法打开 因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞 想一想 2 特性 只能与酸中的氢氟酸HF反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 此反应常用于雕刻玻璃 1 SiO2既可与碱反应 也能与氢氟酸反应 SiO2是不是两性氧化物 想一想 2 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸 HF能腐蚀玻璃 因此 盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶 SiO2 2C 3 在高温下能与还原剂反应 Si 2CO 可利用这个反应制粗硅 CO2 H2O H2CO3但是SiO2不能与水直接化合成H2SiO3 思考 SiO2不能直接和水化合成H2SiO3 那怎样制备H2SiO3呢 二 硅酸 H2SiO3 H2SiO3是一种不溶于水的白色固体 一种很弱的酸 酸性比H2CO3还弱 不能是紫色石蕊试液变色 1 制法 由于SiO2不溶于水 所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的 实验4 1 滴入酚酞后溶液变为红色 再滴入稀盐酸 溶液红色变浅至无色 同时有白色胶状物产生 a Na2SiO3溶液呈碱性 b 可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸 c 先形成硅酸溶胶 后形成硅酸凝胶 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 胶体 SiO32 2H H2SiO3 胶体 离子方程式 2 硅酸化学性质 与强碱发生中和反应H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 不稳定 比H2CO3稳定 受热易分解 用H2CO3也可制得H2SiO3 可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱 SiO32 H2O CO2 CO32 H2SiO3 胶体 Na2SiO3 H2O CO2 Na2CO3 H2SiO3 胶体 B B C 1 将过量的CO2分别通入 CaCl2溶液 Na2SiO3溶液 Ca OH 2溶液 饱和Na2CO3溶液 NaAlO2溶液 最终溶液中有白色沉淀析出的是 A B C D B 试剂二氧化硅氢氧化钠溶液氢氟酸浓硫酸 试剂瓶细口磨口塞广口瓶细口塑料瓶细口橡皮塞 5 实验室有五种试剂 根据它们各自的性质 必须选择适当的试剂瓶盛放 请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线 天然水晶 石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶 天然玛瑙 石英具有彩色环带状或层状的称为玛瑙 三 硅酸盐 结构复杂 一般不溶于水 2 硅酸钠 Na2SiO3 其水溶液俗称水玻璃 是制备硅胶和木材防火剂等的原料 1 概念 是由硅 氧和金属组成的化合物的总称 3 硅酸盐的化学性质 1 有很强的热稳定性 能耐高温 2 硅酸盐易与酸反应 Na2SiO3 H2O CO2 Na2CO3 H2SiO3 胶体 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 胶体 4 硅酸盐组成表示 顺序 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 SiO2 H2O 化合价低的金属氧化物放在前面 1 保持原有各元素化合价不变 按顺序写出各种元素的氧化物 如 硅酸钠 Na2SiO3 Na2O SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4 2MgO SiO2 普通玻璃 CaNa2Si6O14 Na2O CaO 6SiO2 除氧元素外 其他元素的原子个数比符合原来的组成 配置出现分数时应化为整数 钙沸石CaAl2Si3H6O13 CaO Al2O3 3SiO2 3H2O 长石 KAlSi3Ox K2O Al2O3 3SiO2 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 陶瓷 原料 黏土玻璃 原料 纯碱 石灰石和石英 水泥 原料 黏土和石灰石 加适量石膏 5 用途 陶瓷 日用器皿 建筑饰材 卫生洁具 玻璃 普通玻璃 以纯碱 石灰石和石英为原料 经混合 粉碎 在玻璃窑中熔融制得 Na2CO3 SiO2 水泥 以黏土和石灰石为主要原料 具有特殊功能的含硅物质 1 碳化硅 SiC俗称金刚砂 具有金刚石的结构 硬度很大 用作砂纸 砂轮的磨料 2 硅钢高导磁性用作变压器铁芯 4 分子筛吸附剂 催化剂 具有均匀微孔结构的铝硅酸盐 3 硅橡胶良好的弹性 新型无机非金属材料 新型陶瓷 高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶瓷 超导陶瓷等 科学视野 生物陶瓷 人造骨 四 硅单质 1 存在 硅有晶体硅和无定形硅两种 自然界中没有游离态的硅 2 物理性质 1 有金属光泽的灰黑色固体 结构类似于金刚石 熔点 1410 和沸点都很高 硬度大 2 导电性介于导体和绝缘体之间 3 化学性质 形成共价化合物 化学性质不活泼 1 加热条件下 能跟一些非金属单质起反应 4 制法 SiO2 2C Si 2CO 制取粗硅 高温 5 用途 晶体硅的导电性介于导体和半导体之间 是良好的半导体材料 硅是信息技术的关键材料 硅太阳能电池 电脑的中央处理器 CPU 光电池电脑芯片 实验4 2 硅酸钠的耐热性 当水分蒸发后燃烧 当水分蒸发后不易燃烧 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火 制备木材防火剂的原料 一 选择题 每小题有1 2个选项符合题意 1 下列说法中正确的是 A SiO2是酸性氧化物 不溶于任何酸B 水玻璃在空气中存放易变质C 高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2 所以硅酸比碳酸酸性强D 在硅酸钠溶液中加入氯化铵溶液产生沉淀 BD 2 下列物质中 不跟烧碱溶液反应的是 A 二氧化硅B 二氧化碳C 硅D 石墨3 常温下 能跟硅反应的物质是 A 烧碱溶液B 浓硫酸C 浓硝酸D 氢氟酸4 下列含氧酸的酸酐中 不能由单质和氧气直接反应得到的是 A H2SO4B H2CO3C H2SiO3D H2SO3 D AD A 5 单质A溶于强碱液 A燃烧生成某高熔点的氧化物B B也不溶于强酸而能与强碱反应 B与纯碱在高温下反应能生成C和气体D 气体D通入C溶液可得白色沉淀E E放在干燥空气中易失水变成F F加热再失水可得B 写出分子式 A B C D E F 并写出下列反应方程式 1 A与强碱溶液的反应 2 B与纯碱共熔 3 C与D反应 4 F失水 Si 第二节富集在海水中的元素 氯 0 9 的生理盐水 生理盐水又名为0 9 氯化钠注射液 人体体液中的Na Cl 对于调节体液的物理和化学特性 保证体内正常的生理活动和功能发挥重要的作用 氯元素是最重要的成盐元素 主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中 据推测 海洋中含盐3 主要为NaCl 此外因还有MgCl2 MgSO4等盐类 致使海水既咸又苦 不能直接饮用 海洋是包括NaCl在内的巨大的资源宝库 如果将海洋中的盐全部提取出来 铺在地球的陆地上 可使陆地平均升高150m 长芦盐场我国海盐产量最大的盐场 主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸 其中以塘沽盐场规模最大 年产盐119万吨 以NaCl为主要成分的食盐 至今仍是人类惟一必须的食用盐 历史事件 重庆发生氯气泄漏爆炸事故 重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件 氯气的化学活泼性使得它的毒性很强 可损害全身器官和系统 氯气还对皮肤 衣物等具有强烈腐蚀 损毁作用 能破坏环境 能剿灭触及的所有生命 所有植物和动物 尤其是动物致死率几乎100 只有天上能高飞的鸟勉强得逃脱 液氯是纯氯气加压后液化所得 京沪高速公路淮安段车祸发生液氯泄漏事故共造成 人因氯气中毒死亡 给当地群众生命财产造成巨大损失 农田被氯气熏黄 一 活泼的黄绿色气体 氯气 思考与交流 你从这一史实得到什么启示 2 写出舍勒发现氯气的化学反应方程式 3 根据史料 总结出氯气有哪些物理性质 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 任何事物都有两面性 正确使用化学物质和化学技术至关重要 科学发展具有局限性 科学和技术是在实践和探索中不断发展进步的 1 氯气的物理性质 1 黄绿色气体 2 有刺激性气味 有毒 3 密度比空气大 向上排空气法收集 4 易液化 加压液化 贮存在钢瓶 5 能溶于水 常温常压下 1体积水约溶解2体积的氯气 1 2 用手轻轻地在瓶口扇动 使极少量的氯气飘进鼻孔 闻氯气的方法 易液化的气体 氯气101KPa 34 6 SO2101KPa 10 NH3101KPa 33 35 2 氯原子结构 1 氯气为双原子分子 2 氯气具有很强的氧化性 氯元素具有很强的非金属性 3 化合价 1 0 1 3 5 7 4 存在形态 化合态 NaCl 铁与氯气反应 铁丝剧烈燃烧 产生棕褐色的烟 钠与氯气反应 剧烈燃烧 火焰呈黄色 生成白色晶体 1 氯气与金属反应 3 氯气的化学性质 点燃 在常温下 液氯 Cl2 与铁不反应 故干燥的液氯一般保存在钢瓶中 反应规律 它和变价金属反应时生成高价金属的氯化物 FeCl3和CuCl2能用它们的金属与盐酸反应制取吗 铜丝与氯气反应铜丝剧烈燃烧 产生棕黄色的烟 产物溶于水后 溶液呈蓝绿色 点燃 例2 怎样制取FeCl2 Fe 2HClFeCl2 H2 例1 下列化合物中 不能由氯气和相应的金属直接反应来制取的是A FeCl3B CaCl2C FeCl2D KCl C 2 氯气与非金属反应 现象 纯净的氢气在氯气中安静地燃烧 发出苍白色火焰 放出大量的热 瓶口有大量白雾产生 氢气和氯气的混合气体光照或点燃后发生爆炸 H2 Cl22HCl H2 Cl22HCl 实验证明 在一定条件下 Cl2还能与P S C等非金属直接化合 思考与交流 通过H2在Cl2中燃烧的实验 你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识 燃烧 任何发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧 燃烧不一定要有氧气参加 燃烧的本质是氧化还原反应 实验 把一朵红花投入刚刚制得的氯气中 再把另一朵用水湿润后投入到氯气中 现象 干燥的红花没有褪色 湿润的红花褪色了 结论 氯气与水反应生成了具有漂白性的新物质 3 氯气与水反应 氯气能溶于水 常温常压下 1体积水约溶解2体积的氯气 氯气的水溶液叫氯水 氯水因为溶有氯气而呈现黄绿色 Cl2 H2OHCl HClO Cl2 H2OH Cl HClO Cl2既是氧化剂又是还原剂 次氯酸的性质 3 强氧化性漂白作用 1 弱酸性 2 不稳定易分解 可用于自来水的杀菌 消毒 可用做漂白剂 酸性 H2CO3 HClO水溶液中部分电离 液氯与氯水的区别 新制氯水与久置氯水的区别 纯净物 混合物 分子 离子 Cl2 HClO H2O H Cl ClO OH 少量 分子 H2O 离子 H Cl OH 少量 新制 有氧化性 无酸性和漂白性 有酸性 强氧化性 能漂白 消毒 光照时HClO分解 久置 只有Cl2 实验室中使用的氯水只能现配现用 并盛放在棕色试剂瓶中 只有酸性 1 下列说法正确的是 A Cl2有毒 Cl 也有毒B Cl和Cl 化学性质一样C Cl2和Cl 都是黄绿色D 液氯并非氯水 2 将新制的氯水缓缓滴入预先滴有酚酞的NaOH溶液中 当滴到一定量时红色完全褪去 产生这一现象的原因可能有两种 1 是 2 是 新制氯水中的HCl HClO与NaOH发生中和反应 使NaOH无剩余 新制氯水中HClO具有漂白性 使红色溶液褪色 D 练习 3 氯水性质具有多样性 试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质 氯水呈浅黄绿色 使湿润的紫色石蕊试纸先变红 后褪色 滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀 Cl2 Cl HClO H 加入石灰石粉末逐渐溶解 并放出气体 往含有Fe2 溶液中滴加KSCN溶液无明显现象 再滴加氯水后呈红色 H Cl2 4 与碱的反应 歧化反应 想一想 根据氯气与水的反应原理 推测氯气与NaOH能否发生反应 若反应 其产物是什么 想一想 4 氯气与碱反应 氯气跟碱反应的化学方程式有规律吗 日常Ca ClO 2 CO2 H2O CaCO3 2HClO 工业Ca ClO 2 2HCl CaCl2 2HClO 漂白原理 反应原理 强酸制取弱酸 氯水 漂白液 漂白粉 漂粉精的漂白作用都是因反应生成的HClO 2 漂白粉在空气中易失效的原因是CaCl2易吸收空气中的水分B Ca ClO 2见光易分解C Ca ClO 2与空气中的水分和二氧化碳作用 生成HClOD Ca ClO 2易被空气中的氧气氧化 1 如图所示 A处通入湿润的Cl2 关闭B阀时 C处的红布看不到明显现象 当打开B阀后 C处红布条逐渐褪色 则D中装的是A 浓H2SO4B NaOH溶液C H2OD 饱和NaCl溶液 D AB C 5 氯气的实验室制法 原理 注意 1 MnO2不和稀盐酸反应 2 浓盐酸的作用 还原性与酸性 1 1 3 Cl2 HCl 饱和食盐水 4 氯气收集 向上排空气法氯气有毒 尾气处理 NaOH 二 氯离子 Cl 的检验 实验步骤 在5支试管中分别加入2mL稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液 自来水 蒸馏水 分别滴入5滴AgNO3溶液 观察现象 再分别滴入2mL稀硝酸 观察现象 根据自己所观察到的现象 填写表格 沉淀消失 有气泡生成 沉淀不消失 沉淀不消失 Cl Ag AgCl CO32 2Ag Ag2CO3 Cl Ag AgCl Cl Ag AgCl 沉淀不消失 Ag2CO3 2H 2Ag CO2 H2O 无现象 无现象 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀 则可确定该溶液中一定有氯离子 这种说法对不对 在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化 再滴入AgNO3溶液 若产生白色沉淀 则被检液中含有Cl 2 方法和结论 1 试剂 AgNO3溶液 稀硝酸 或在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液 若产生白色沉淀 再加入稀硝酸 沉淀不溶 则被检液中含有Cl 小结 思考 氟F9 氯Cl17 溴Br35 碘I53 砹At85 1 卤素的原子结构 三 成盐元素 卤素 卤素原子结构有何相似点和不同点 由此推测它们化学性质有何相似性和递变性 想一想 最外层7个电子 易得一个电子 核电荷数递增 电子层数递增 原子半径依次增大 得电子能力逐渐减弱 原子结构 性质 决定 具氧化性 氧化性逐渐减弱 F2冷暗处爆炸H2 F2 2HFHF很稳定 Cl2光照或点燃H2 Cl2 2HClHCl稳定 Br2高温H2 Br2 2HBrHBr较不稳定 I2高温 持续加热H2 I2 2HIHI很不稳定缓慢进行 2 卤素与氢气的反应 结论 FClBrI随着核电荷数的增多 原子半径的增大 1 卤素单质与H2化合的难易关系 F2 Cl2 Br2 I2 2 卤化氢的稳定性关系 HF HCl HBr HI Br2 H2O HBr HBrO 反应越来越难以发生 2F2 2H2O 4HF O2 特例 Cl2 H2O HCl HClO 3 卤素与水反应 通式 X2 H2O HX HXO X Cl Br I I2 H2O HI HIO 4 卤素间的相互置换 1 Cl2 2Br 2Cl Br22 Cl2 2I 2Cl I23 Br2 I Br I2 思考 根据上述实验 排出Cl2 Br2 I2的氧化性强弱顺序及 的还原性强弱顺序 结论 氧化性 Cl2 Br2 I2还原性 小结 卤素原子结构的相似性 决定了单质化学性质的相似性 与金属反应 生成卤化物 与氢气反应 生成卤化氢 与水反应 生成卤化氢和次卤酸 卤素原子结构的差异性 决定了单质化学性质的差异性和递变性 与氢反应的能力渐弱 氢化物的稳定性渐弱 与水反应的能力渐弱 特性 碘遇淀粉显蓝色 氟气和水的反应 2F2 2H2O 4HF O2 5 卤素单质及其水溶液颜色 单质水F2 浅黄绿色与水反应Cl2 黄绿色浅黄绿色Br2 深红棕色橙黄色I2 紫黑色浅黄 褐 液体 易挥发 固体 易升华 6 卤素单质及其化合物的重要特性 1 某溶液中Cl Br I 三者物质的量之比是1 2 3 通入一定量的Cl2后 三种离子浓度n比值为3 2 1 则反应的Cl2和原溶液中I 的物质的量之比是 A 1 2 B 1 3 C 1 4 D 1 62 甲 乙 丙三种溶液各含有一种X X 为Cl Br 或I 离子 甲中加淀粉溶液和氯水 则溶液变为橙色 再加丙溶液 溶液无明显变化 则甲 乙 丙依次为 A Br Cl I B Br I Cl C I Br Cl D Cl I Br B B 习题 4 向溴化钠和碘化钾的混合液中通入过量的氯气 经加热蒸干 再灼烧 最后得到的固体是 ANaClKClBNaBrI2KClCNaClI2KClDNaClKClI2Br2 A 第三节硫和氮的氧化物 重点城市空气质量日报 部分 为什么要选择SO2等作为首要污染物呢 它们是从哪儿来的 具有什么样的性质呢 思考 1 硫元素的存在形式 1 游离态 单质硫存在于火山口附近或地壳的岩石 3 固态硫化物和硫酸盐 2 气态化合物 H2S SO2 SO3 4 硫是一种生命元素 组成某些蛋白质时不可离开它 因此化石燃料中经常含有硫元素 一 二氧化硫和三氧化硫 硫广泛存在于自然界 游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 硫广泛存在于自然界 化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 石膏 黄铁矿 黄铜矿 淡黄色晶体 质脆 容易研成粉末 不溶于水 微溶于酒精 易溶于二硫化碳 密度比水大 约为2g cm3 熔沸点低 112 8 444 6 俗称 硫磺 2 硫的物理性质 3 硫的化学性质 S O2 SO2 0 4 硫作为还原剂 具有还原性 现象 有刺激性气味的气体生成 硫在空气中安静地燃烧 发出淡蓝色的火焰 硫在纯氧中发出蓝紫色地火焰 点燃 乐山大佛开凿于唐玄宗开元初年 公元713年 为世界第一大石刻弥勒佛 佛是一座山 山是一尊佛 是其真实写照 请同学们仔细观察 历经千年时间的流逝 是什么物质使大佛鼻翼发黑 佛容暗淡呢 受酸雨伤害的水稻 未受酸雨伤害的水稻 2 二氧化硫 SO2 无色有刺激性气味的气体 密度比空气大 二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一 易溶于水 常温常压下1 40 有毒 发生呼吸道疾病 浓度高时会令人死亡 易液化 10 1 二氧化硫 SO2 的物理性质 2 二氧化硫 SO2 的化学性质 1 二氧化硫跟水反应 实验4 7 书p90 实验步骤 见书 实验现象 试管中的水面上升 溶液几乎充满整个试管 pH试纸变红 加入品红溶液 品红溶液褪色 加热后 溶液又变成红色 同时有刺激性气味的气体生成 实验结论 SO2易溶于水 且与水反应 SO2 H2O 逆反应 H2SO3 正反应 SO2的漂白作用 但漂白后的新物质不稳定 易恢复原来的颜色 检验SO2的存在 1 二氧化硫跟水反应 可逆反应 在同一条件下 既能向正反应方向进行 又能向逆反应方向进行 特点 正反应和逆反应同时发生 均不彻底 反应物和生成物共存 SO2漂白原理 由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质 无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色 中强酸 漂白性物质的对比 名称 原理 实质 程度 范围 二氧化硫 氯水 Na2O2H2O2O3 与某些有色物质直接结合生成不稳定的无色物质 非氧化还原反应 氧化还原反应 可逆 不可逆 漂白某些有色物质 不能使紫色石蕊试液褪色 漂白大多数有色物质 能使紫色石蕊试液褪色 思考 将有色的色素氧化为稳定的无色物质 实验室制取SO2 可选择碱液吸收尾气 防止空气污染 2 二氧化硫具有酸性氧化物的通性 石灰法脱硫 SO2 CaSO3 H2O Ca HSO3 2 3 氧化性 SO2 I2 2H2O H2SO4 2HI SO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 4 二氧化硫的还原性 工业制硫酸的第二步 3 三氧化硫 酸性氧化物 SO3 Ca OH 2 CaSO4 H2O SO3 CaO CaSO4 SO3 H2O H2SO4 工业制硫酸的第三步 5SO2 2KMnO4 2H2O K2SO4 2MnSO4 2H2SO4 一 SO2物理性质 无色 有刺激性气味 有毒 易溶于水 二 SO2化学性质 1 与水反应生成酸SO2 H2OH2SO32 与碱反应生成盐和水SO2 2NaOHNa2SO3 H2O3 既有氧化性 又有还原性2SO2 O22SO34 漂白性 品红溶液褪色 催化剂 课堂小结 三 SO3的性质 1 下列可以用来鉴别SO2和CO2的方法是 A 通入紫色石蕊试液B 闻气味C 通入澄清石灰水D 通入品红溶液中 BD 课堂练习 2 在BaCl2的水溶液中通入SO2未见沉淀 把其分成两份 向其中一份中A加入NH3 另一份B加入Cl2则 A 只有A中产生沉淀BaSO4B 只有B中产生沉淀C 都不产生沉淀D 都产生沉淀 D 3 下列能说明SO2具有漂白作用的是 A SO2能使酸性高锰酸钾褪色B SO2能使品红溶液褪色C SO2能溴水褪色D SO2难使品红试液变红 B 4 潮湿的氯气和二氧化硫都具有漂白性 将氯气和SO2在相同状况下等体积混合后 其漂白性变化为 其原因是 写出有关反应的化学方程式 二 二氧化氮和一氧化氮 1 氮气 N2 无色无味无毒气体 比空气稍轻 1 氮气的物理性质 不溶于水 收集氮气时用排水法不用排空法 常温下无色 无味的气体有 H2 O2 N2 CO CO2 NO CH4 直接排入空气的有 O2 N2 CO2 难溶于水的有 O2 N2 H2 CO NO CH4 N2 O2 2NO 放电或高温 2 氮气的化学性质 3 氮气的用途 保护气 填充灯泡 焊接金属等 2 一氧化氮 NO 1 NO的物理性质 无色 不溶于水 有毒气体 是大气的污染物 2 NO的化学性质 2NO O2 2NO2 红棕色 工业制硝酸的第二步 3 二氧化氮 NO2 1 NO2的物理性质 红棕色 有刺激性气味的有毒气体 密度比空气大 易液化 20 易溶于水并与水反应 污染大气的有害物质之一 2 NO2的化学性质 3NO2 H2O 2HNO3 NO 工业制硝酸的第三步 4 5 二氧化氮是硝酸的酸酐吗 为什么 硝酸的酸酐是N2O5 5 哪种氧化物是亚硝酸 HNO2 的酸酐 N2O3 科学探究 书p92NO2溶于水实验 3NO2 H2O 2HNO3 NO NO2和O2混和气体溶于水的反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 2 总反应 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 NO和O2混和气体溶于水的反应 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 3 2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 三 SO2 NO2对大气的污染 1 SO2 NO2污染物的形成 书p93 煤 石油 金属矿物质的燃烧和冶炼产生SO2 汽车尾气 硝酸工业产生的NO2 酸雨的形成 NO2 SO2与水反应造成的 硝酸酸雨 酸雨 指pH小于5 6的降水 3NO2 H2O 2HNO3 NO 硫酸酸雨 SO3 H2O H2SO4 2 大气污染的危害 危害人体健康 酸雨破坏农作物 森林 土壤酸化 腐蚀建筑等 3 保护环境 整治污染 防治酸雨的措施书p94 调整 发展 优化 提高 减少污染物 严格控制污染物的排放量 研究开发新技术 4 3 6mL x 8mL 1 在容积为20mL的试管里装满水 倒放于横线水槽中 用排水法收集14mLNO气体 再充入6mLO2 充分反应后 问试管中剩下的气体的体积为多少 解 根据4NO 3O2 2H2O 4HNO3同温同压下气体体积比为物质的量比 经判断NO过量 则有 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 x 因此试管内还余下NO为 14 8 6mL 第四节氨硝酸硫酸 1 氮的固定 将游离态的氮转变为氮的化合物的方法 自然固氮 豆科植物固氮 人工固氮 工业合成氨 雷雨天产生一氧化氮气体 一 氨 2 氨的物理性质 无色 有剌激性气味的气体 比空气轻 极易溶于水 1 700 常作致冷剂 氨易液化 沸点 33 35 还有氯气 沸点 34 6 二氧化硫 沸点 10 还有哪些物质也可作致冷剂 实验现象 a 烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉 形成喷泉的原因 当滴管中的水挤入到烧瓶中时 烧瓶内的氨溶解 使瓶内压强迅速降低 瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶 形成喷泉 a 氨极易溶于水 b 氨水显碱性 实验结论 b 烧瓶内溶液呈红色 3 氨的化学性质 氨水中含少量氢氧根离子 呈弱碱性 故能使酚酞试液变红 1 氨与水反应 NH3 H2ONH3 H2O 氨水显碱性的原理 氨水很不稳定 纯净物 混合物 NH3 氨水和液氨的区别 离子 NH4 OH 微量H 分子 NH3 H2O NH3 H2O 主要 在氨的喷泉实验中 烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少 假设实验是在标准状况下进行 氨气体积设为VL 注意 氨水中溶质是NH3 不是NH3 H2O 氨气物质的量为 V 22 4 mol 氨水溶液体积也是VL 氨水溶液物质的量浓度为 V 22 4 V 0 045mol L 2 氨与酸反应书p98页 图4 28 步骤 使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近 不要接触 两根玻璃棒靠近时产生大量白烟 NH3 HCl NH4Cl 现象 结论 氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故 此反应可检验NH3或HCl 挥发性酸 HCl HNO3等 遇氨气均有白烟生成 难挥发性酸H2SO4 H3PO4无此现象 NH3 HNO3 NH4NO3 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 NH3 HCl NH4Cl 白烟 NH3不能用浓硫酸干燥 3 氨的催化氧化 N2 NH3 O2 NO O2 NO2 H2O HNO3 思考与交流 氨经一系列反应可以得到硝酸 如下图所示1 试写出以下每一步转化的反应方程式 2 分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化 指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应 铵盐不稳定 受热易分解 2 化学性质 4 铵盐 1 物理性质 铵盐均溶于水 为白色固体 由铵根离子 NH4 和酸根离子构成的化合物 铵盐与碱反应 应用 a 实验室用来制NH3 b 用于NH4 的检验 加热时 能与碱液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐 5 氨的用途 工业制化肥 有机合成的重要化工原料 作制冷剂 6 氨的制备 一 氨的工业制备 3 装置 固 固加热型 4 收集 向下排空气法 5 验满 与氧气的制取装置相同 1 药品 氯化铵晶体 消石灰固体 2 原理 2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2H2O 2NH3 二 氨的实验室制法 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 如果试纸变蓝 说明氨气已集满 6 尾气吸收 浓硫酸吸收多余的氨气 装置 倒扣漏斗 干燥装置 CaO 碱石灰等碱性干燥剂 注意 无水CaCl2不能干燥NH3 形成CaCl2 8NH3 2 棉花的作用 防止空气对流 提高集气的速度和纯度 3 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气 加热浓氨水法 浓氨水加生石灰法 生石灰吸水 溶解时放热 思考 1 用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗 氢氧化钠易吸水 易结块 不易产生NH3 热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用 第四节氨硝酸硫酸 二 硫酸 一 硫酸 1 使指示剂变色 2 与活泼金属反应放出氢气 硝酸除外 3 与碱发生中和反应 4 与碱性氧化物反应 5 与某些盐反应 使紫色石蕊试液变红 H OH H2O 2H CuO Cu2 H2O 2H CO32 H2O CO2 一 稀硫酸具有酸的通性H2SO4 2H SO42 二 浓硫酸 浓H2SO4的物理性质A 色态 无色 粘稠的油状液体B 沸点 约338 难挥发酸 高沸点酸 C 密度 1 84g cm3 高密度酸D 溶解性 跟水任意比互溶 溶解放出大量热 思考 浓硫酸应如何稀释 用于制易挥发酸 如盐酸 吸水性 用途 可以作干燥剂 浓硫酸吸收物质本来就有的水 直接与水分子结合 2 浓硫酸 不能干燥 碱性气体 NH3 还原性气体 H2SHBr HI 2 浓硫酸 2 脱水性 脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2 1 H2O 的个数比脱去 实验 取10g蔗糖放入小烧杯中 加入几滴水 用玻璃棒搅拌均匀 再加入10mL浓硫酸 并用玻璃棒迅速搅拌 观察物质的颜色 体积变化并闻味 现象 蔗糖变黑 体积膨胀 形成疏松多孔的海绵状的炭 并有刺激性气味的气体产生 2H2SO4 浓 C CO2 2H2O 2SO2 脱水性 氧化性 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别 吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合 脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢 氧元素按水的比例脱去 吸收现成的水 反应生成水 问题 现象 加热能反应 产生的气体能使品红褪色 使石蕊溶液变红 溶液稀释后呈蓝色 3 浓硫酸氧化性 与金属反应 浸有碱液的棉团的作用 吸收多余的SO2 防止大气污染 结论 浓硫酸既有氧化性又有酸性 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 0 6 6 4 2 还原剂 氧化剂 与金属反应 2e 若铜过量 硫酸能否完全反应 为什么 与某些非金属反应 设计一实验 证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水 二氧化硫和二氧化碳 思考题 无水硫酸铜 品红溶液 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 澄清石灰水 证明含SO2 除去SO2 证明无SO2 证明含CO2 证明含水 变蓝色 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 三 硫酸的用途 硫酸是世界上用量最大 用途最广的化工基本原料之一 故素有 化学工业之母 之称 硫酸 硫酸的消费量被视为一个国家工业发水平的标志 浓H2SO4 蓄电池 化学纤维 问题探究 稀硫酸是否具有氧化性 浓 稀硫酸的氧化性有什么不同 稀硫酸也有氧化性 稀硫酸的氧化性是由于它电离出的H 浓硫酸的氧化性是由于分子里的 6价硫引起的 H 的氧化性比 6价硫的弱 酸类物质均有氧化性 其中氧化性由成酸元素引起的酸 叫氧化性酸 浓硫酸 硝酸 第四节氨硝酸硫酸 三 硝酸 纯硝酸是无色 易挥发 有刺激性气味的液体 三 硝酸 能以任意比溶于水 密度比水大 沸点低 83 常用浓硝酸的浓度为69 98 的浓硝酸叫作 发烟硝酸 一 硝酸的物理性质 二 硝酸的化学性质 HNO3 H NO3 1 具有酸的通性 2 不稳定性 硝酸分解产生NO2 NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色 保存 密封于棕色瓶中 并放在阴暗处 久置浓硝酸为什么呈黄色 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 结论 硝酸具有强的氧化性 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3 与金属反应 硝酸具有强的氧化性 也能跟许多非金属 如碳 反应 4HNO3 浓 C CO2 4NO2 2H2O 4 与非金属