2020高考化学二轮复习 非金属元素概论2

2020高考化学二轮复习非金属元素概论教育目标知识技能：了解元素核外电子配置的周期性与元素性质的演变关系，掌握典型非金属在周期表中的位置与性质的关系。 已知常见非金属元素(Cl、Br、I、f、h、o、s、n、p、c、Si )的单体及其化合物.能力培养：通过本节内容的分析讨论，学生在掌握元素化合物知识的基础上，分析知识，运用演绎出的逻辑思维能力、直观思维能力和学到的知识培养解决问题的能力。科学思想：培养学生确立“一切客观事物本来就是相互联系、有内部规律”的辩证唯物主义观点。科学质量：认识本质，培养知识整理、综合、提高和开拓的方法。科学方法：培养学生的科学抽象化、摘要整理、摘要总结、准确系统地掌握知识规律的方法。重点、难点非金属元素的结构、性质和应用。 元素化合物知识的综合应用和物质估算。教学过程设计教师活动【导入】一、元素化合物的复习方法执行存在、性质、制造和用途四个要点。学生活动体会“位、结构、性”的关系。【例】(1)从位置以Cs为例。 位置：第6周期，IA族。 结构特征：最外层只有一个电子，原子半径大。 比na、k更活性的金属元素，具有强的金属性。 与必须阻断空气保存的水反应激烈，与可能爆炸的氧气迅速反应，主要产物肯定不是Cs2O。(2)由结构可知，某元素原子中有6个电子层，最外层中2个电子最外层的电子数少，电子层数多，应为活性金属，金属性比钙大与水激烈反应； 氢氧化物是可溶性强碱，碳酸盐和硫酸盐都不溶于水。与教师共同分析。(3)根据性质，某单体可以从水中置换O2。 非金属性比氧大，在最活跃的非金属元素F周期表的右上角，第二周期viia族大部分金属、非金属，还有应该与一些稀有气体直接反应的价只有-1价的氧化剂几乎不能将F-氧化成F2。分析：摘要：【投影】例1 BGO是我国开发的闪烁晶体材料，用于诺贝尔奖获得者丁肇中的着名实验，是锗酸铋的简称，已知在BGO中锗价格最高。 在BGO中，铋的价数与铋和氯形成有共价氯化物时的价数相同，该氯化物中铋具有最外层的8个电子稳定结构。 BGO被认为是由锗和铋两种元素的氧化物构成的复杂的氧化物，在BGO结晶的化学式中，这两种氧化物中含有的氧的总质量是相同的。 请填空：(1)锗和铋的元素符号是_，铋的元素符号是_。(2)BGO晶体的化学式为_ _。(3)BGO晶体中含有的铋氧化物的化学式为_ _。【组织讨论】请分析解题思路，总结思考过程。2、规则、串联比较，将知识系统化、网络化。分析： Ge :第iv族元素，最高正价4； 最高价氧化物GeO2。Bi :第v主族元素，最外层5个电子应满足8电子稳定结构的共价键数：8-5=3bicl3bgo，铋为3价氧化物Bi2O3.将BGO化学式设为mGeO2nBi2O3有：2m=3n mn=32m=3 n=2BGO化学式为3GeO22Bi2O3(或Bi4(GeO4)3)答：略。总结思考过程：位置最外层电子数结合时实际价格状态化学式即位置结构性质【投影】例2有a、b、c三种常见的短周期元素，它们之间结合有两个化合物x、y、z。 x、y、z之间也相互反应。 已知x是a和b以原子数比计为11组成的化合物，形成有其他元素的单体(用a、b、c表示)与组成的化合物的反应关系式如下B CY A CZ X YMX ZC N Y ZC N请填空：(1)上述反应中，相当于氧化还原反应的是_，理由是_。(2)若m为无色粘稠的油状液体化合物，则x、y、z分别为_ _。(3)写反应、的化学方程式_ _ _ _ _ _ _ _。【组织讨论】请分析解题思路，总结思路。分析：单体参与的化合反应和置换反应必须是氧化还原反应，因此、必须是氧化还原反应。 出于问题，y、z中含有c元素，为正价、负价，因此c为非金属元素。 也许是硫和氮，但y、z是氧化物，气体氢化物N可能是H2O。另外，m是由a、b、c这3种元素构成m是无色且粘稠的油状液体化合物. 根据物质的分类M应为酸M为H2SO4a-h； b-o； c-s战斗机XH2O2； YSO2； ZH2S答：略。思考方法总结：关于元素化合物的推断问题，首先要仔细审查问题，把握问题的含义，明确问题给出条件和要求。 而且，根据熟练的知识网络检索扫描，决定范围。 寻找切口和突破口，最后分析解。【评价】将学到的知识系统化、网络化，只要从中找出知识的规律，就能正确地找出切入点和突破口，培养良好的直觉思考能力。3、以结构为主线，指导要素周期表，掌握联系类型、变化。投影例3是与主族元素相同类型的化合物，其结构和性质非常相似，化合物PH4I为无色结晶，以下记述不正确 a .共价键化合物b .加热时该化合物可以分解c .该化合物与碱反应d .该化合物可以是PH3和HI化合物【问题】如何解决信息问题？分析表明，PH4I与NH4I的结构和性质相似，而NH4I与NH4CI的结构和性质相似。 NH4CI是离子性化合物，能够与容易被热分解的强碱反应的NH3和HCI化合。 选择的答案是a。总结：关于信息问题，首先要正确理解和掌握信息，从中理解信息要素。 然后利用信息要素，结合自己学到的知识分析和解决问题。二、非金属元素在周期表中的位置和结构特征教师与学生一起分析周期表【问题】1 .非金属元素的数量是多少？ 周期表的范围是多少？ 与周期编号的关系如何？回答：1.22种非金属元素，6种是稀有气体除h以外周期表右上方的除第1周期以外的每个周期的非金属元素数=8周期序数。2 .非金属元素的结构特征2 .除h、He、b外，最外层电子数4； 原子半径比同周期的金属元素小。三、非金属单质的物理性质【问题】非金属单体具有什么样的物理性质？ 请总结他们的状态、结晶类型及其溶解性。摘要：常温下状态：气体状H2、N2、O2、F2、Cl2 (稀有气体除外)液状Br2； 其馀为固体。 晶体类型：原子晶体b、c、Si； 分子晶体： b、c、Si以外的(常见的)非金属单体。 溶解性：除了F2和水发生置换反应，Cl2、Br2在水中发生自氧化还原反应(部分)以外，非金属单体可以说难溶于水。【投影】例4有a、b、c、d这4种短周期元素，a原子的最外层的电子数比电子数少，已知在常温、常压下，B2、C2、D2都是无色的2原子气体分子。 在这4种元素单体与化合物间，在一定的条件下存在如下反应(1)2A C2=2AC(3)3B2 D2=2DB3(2)3A D2=A3D2(4)2B2 C2=2B2C请填空：(1)电子式： AC_、B2C_、DB3_。(2)DB3分子的空间配置_ _ _ _ _ _ (填补极性或无极性)分子。(3)A3D2溶解在B2C中，引起复合分解反应的化学方程式为_。分析： a原子最外层的电子数比电子层数少A可能是Li或Mg；在常温、常压下，B2、C2、D2可能全部为无色的2原子气体分子它们为H2、N2、o2(5种气体中，F2、Cl2分别为淡绿色和黄绿色的气体)，配合规定的条件判断b-h的c-o； d-n； AMg。因此，对应化合物：ACMgO； B2CH2O； DB3NH3；A3D2Mg3N2。答：略。【问题】1 .请分析解题思路2 .如何把握物质的物理性质？问题：首先要把握通性，然后根据物质的种类，要强调其代表性和特性。四、非金属单体的制备(1)实验室的制备制造非金属单体时，要结合非金属元素及其化合物的性质、存在来考虑。【组织讨论】实验室通常用什么方法制造非金属单体？ 请学生们通过讨论总结一下。分组阅读讨论，总结如下1 .还原法用还原剂还原方法，例如H2:Zn 2H Zn2 H2/PGN2 .氧化法用氧化剂氧化非金属阴离子的方法制备(包括在同一非金属元素的高价状态下氧化)。 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析。 例如Cl2、Br2、I2、(N2 )等。MnO24HClmncl22h2o(或者以KMnO4、KClO3等为氧化剂Br2也可以同样地制造)Cl2 2X-(Br-，I-)X2 2Cl-3 .加热分解法在加热条件下使一部分化合物分解反应，制造O2等单体也可以通过其他分解反应制备O2:2na2o2h2o4NaOHO285937；4 .分离法在NaOH溶液、浓硫酸、灼热的铜网中通入空气，可以得到比较清洁的N2气体。【投影】例5根据下图的实验，填空回答问题(1)烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是： _装置(ii )烧杯的冷水作用是： _装置(iii )烧杯的液体作用是： _(2)进行该实验时，烧瓶内的橡胶塞用锡箔包裹，用橡胶管连接的两玻璃管的口相互紧密接触是因为(3)在装置(iii )的烧杯中使用倒置漏斗可以防止液体的倒流，简单地说明了其理由。【组织讨论】请分析解决解题思路。分析：由主题给出的条件可知，这是为了制作溴单体的实验装置，应该选择强氧化剂氧化Br-成Br2。(I )中浓硫酸、二氧化锰和溴化钠反应生成溴单体。 然后用(ii )冷却成液体。 (iii )用于吸收废气中的溴化氢气体。溴蒸汽的强腐蚀性，实验中请勿与橡胶接触。答案：(1) MnO2h2so42 nah CSO4mnso 42 h2o br 2冷凝：吸收未冷凝的气体。(2)溴蒸汽腐蚀橡胶塞或橡胶管。 /PGN(3)气体一旦被吸收，液体就会上升到漏斗中。 漏斗容积大，烧杯内液面显着下降，漏斗口脱离液面，漏斗内液体再次返回烧杯，防止了反吸。【问题】浓硫酸在这个反应中的作用是什么？ 浓硫酸和溴化钠可以反应生成溴化氢气体吗？ 为什么？回答：在此反应中，浓硫酸首先与溴化钠反应生成溴化氢，然后溴化氢与二氧化锰反应生成溴单体。 浓硫酸具有强氧化性，过程中将一部分溴化氢氧化生成溴单体，但最终以生成单体溴为目的，因此没有影响。 但是，制作溴化氢不同，最终要求溴化氢，浓硫酸将溴化氢的一部分氧化生成溴，因此无法利用。【总结】解题的想法和方法： (1)审查问题，(2)分析，(3)思考，(4)解答(注意与以前总结的方法有关)。(2)非金属单体的工业制法【组织讨论】希望学生们通过讨论进行总结。分组阅读讨论，总结如下1 .电解法用于将还原性弱的非金属阴离子氧化为单体。2 NaCl2h2o h2cl2NaOH2 .还原剂还原法在高温下用还原剂将非金属元素的高价状态还原为零价。 例如H2、Si制造。C H2O CO H22C SiO2 Si 2CO3 .氧化剂氧化法用氧化剂将非金属阴离子氧化成非金属单质。 例如，从海水中提取溴、碘。4 .分离法从混合物中物理分离出必要的单体。 空气液化气化后，N2、O2分离。【总结】指导学生比较实验室的制法和工业制法(原理、原料、方法)。 工业生产必须考虑原料来源、作业、生产连续性、废弃物处理、经济效益、环境保护等问题。精选题目一、选择问题1 .什么是氮的固定 a .植物从土壤中吸收含氮养分b .植物将吸收的含氮养分在体内转化为植物蛋白质c .将氨转化为硝酸或其他氮的化合物d .把空气中的氮气变成含氮化合物2 .汽车尾气中的CO、NO是城市空气中浓度高的严重污染物，其描述不正确 A.CO、NO燃烧产物分别为CO2和NO2B.NO、NO2的混合气可以与水反应生成HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐c .据说化学上等电子体结构类似。 CO和NO (硝酰阳离子)微粒的最外层的电子数之和相等，应具有类似的结构在催化剂作用下，反应：2co2nin2co2co2可达到净化汽车尾气的目的3 .有a、b、c 3种气体，分别为Cl2、HCl、HBr、a和b混合不反应时，以下判断正确 A.C肯定不是HClb.a、b分别是什么样的物质还不确定C.C可能是HClD.C一定是HBr4 .在密闭容器中，使由H2O、CO2、H2和CO构成的混合气体100mL与足够量的Na2O2通过连续放电充分反应后，如果容器内压力只有原来的五分之一，则原来的混合气体中的各成分的体积比不能成为 a.1:1:1:1b.3:1:2:4c.1:3:5:1d.2:2:3:35.1998年，美国科学家合成了极具爆炸性的“N5”，但其结构还不清楚，“N5”只知道实际上是带正电荷的分子碎片。 “N5”的空间结构为v型对称，5个氮原子的最外电子层全部达到8个电子结构，含有2个NN时，如果设为“N5n”，则n的