常见非金属及其化合物课件

常见的非金属及其化合物,窦苏锋2015.12.12,常见的非金属及其化合物,一.卤族元素及其化合物二.氧族元素及其化合物三.氮族元素及其化合物四.碳族元素及其化合物,一.卤族元素及其化合物,1.氯气的性质：物性：黄绿色密度比空气大刺激性易液化常温下，1体积水能溶2体积氯气（1/2，V/V）。,化性：,(1)与金属的反应（NaFeCu)(2)与非金属的反应（H2）(3)与H2O的反应(4)与碱的反应,注意：(1)Cl2与变价金属反应的时候生成最高价的氯化物.,(2)大多数金属(除了Pt和Au外)都能在一定条件下和Cl2发生反应,生成金属氯化物(盐).(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu),（3）氯气与水反应,Cl-H+ClO-OH-,离子：,分子：H2OCl2HClO,氯水中的微粒有哪些？,b.2HClO=O2+2HCl,光照,次氯酸能使染料等有机色素褪色，有漂白性，还能杀死水中的细菌，起消毒作用。次氯酸不稳定容易分解放出氧气，在阳光的照射下，次氯酸分解加快。,氯水-混合物液氯-纯净物,久置的氯水中的成分？,有效成分,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,漂白粉漂白的原理,有效成分是,Ca(ClO)2,为什么不直接用次氯酸作漂白剂?,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,保存漂白粉要密封（隔绝水和二氧化碳）,在空气中失效的原理：,2.氯气的用途：自来水消毒、农药生产和药物合成等,氯气制备,实验室制取氯气：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O氯气工业制法：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2,卤素单质及其化合物的一些性质实验,分层，底层（溴的四氯化碳溶液）变为橙红色,分层，底层（碘四氯化碳溶液）变为紫红色,Cl2+2KBr=2KCl+Br2,Cl2+2KI=2KCl+I2,Br2+2KI=2KBr+I2,分层，底层（碘四氯化碳溶液）变为紫红色,海水中溴、碘的提取,1.溴的提取,提取粗食盐后的母液Br-,氯气,Br2,水蒸汽,Br2（g）,冷凝,溴单质,2.碘的提取,干海带,浸泡,氧化,过滤,提纯,碘单质,水,氯气,灼烧,(NaBr),(KI),溴的物理性质,深红棕色，密度比水大，剧烈的刺激性，易挥发的液体,保存时应加少量的水以减少挥发。,紫黑色有金属光泽的固体易升华易溶酒精和四氯化碳淀粉溶液遇碘变成蓝色,碘的物理性质,加稀HNO3+硝酸银溶液KCl+AgNO3=KNO3+AgCl（白色）KBr+AgNO3=KNO3+AgBr（淡黄色）KI+AgNO3=KNO3+AgI（黄色）,如何鉴别HClKClKBrKI,AgBr和AgI的用途,AgBr,AgBr,AgI,知识点1：二氧化硫,（1）、SO2的物理性质：,无色有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水（1:40，V/V），密度比空气大。,二.氧族元素及其化合物,SO2,与H2O反应,与碱反应,氧化性,还原性,重视环境保护，防止酸雨危害环境！,与碱性氧化物,SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2+2Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2+2H2S=3S+2H2O,品红褪色，加热后又变红,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O(NaOH过量)NaOH+SO2=NaHSO3(SO2过量),SO2+H2OH2SO3（亚硫酸）,SO2+H2O2=H2SO4,思考：会使酸性KMnO4褪色是因为二氧化硫具有漂白性，还是因为其具有较强的还原性？,下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是（）双氧水次氯酸二氧化硫活性炭臭氧ABCD,巩固练习：,A,课堂练习,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,都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红,SO2有刺激性气味，而CO2没有,都可以使澄清石灰水变浑浊,SO2可使品红褪色，而CO2不能,BD,能证明SO2中混有CO2的方法是（）A、通过品红溶液B、通过澄清石灰水C、先通过高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水D、先通过澄清石灰水，再通过高锰酸钾溶液,巩固练习：,C,硫酸,稀硫酸的性质,浓硫酸的特性,脱水性,强氧化性,酸的通性,吸水性,浓硫酸的物性,无色油状液体,H2SO4H2O,高沸点，难挥发,与水任意比互溶,知识点2：硫酸,浓硫酸的强氧化性,有浓硫酸参与的反应，大多数是氧化还原反应，反应中浓硫酸作氧化剂A.加热，浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt)，一般不产生H2；金属+浓硫酸=硫酸盐+SO2+2H2OB.常温，浓H2SO4使Fe、Al钝化；C.浓H2SO4与金属反应,表现酸性和氧化性,知识点1.氮氧化物的产生及转化,1.NO和NO2的物理性质：,NO：无色、无味、微溶于水的有毒气体。密度比空气略大。NO2：红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，可溶于水并与水发生反应。,2.NO和NO2的化学性质,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,三.氮族元素及其化合物,N2+O2=2NO,放电,雷雨发庄稼！,4.氮氧化物有什么益处？,3.氮氧化物对环境有哪些危害？,环境污染,硝酸型酸雨光化学烟雾臭氧层破坏,极少量的NO可以促进血管扩张，防止血管栓塞；制取硝酸等,来源：1.汽车尾气2.硝酸工厂、氮肥厂、金属的冶炼厂的废气,5.氮氧化物的来源主要有哪些？人们采取哪些措施防止和减少NOx对环境的污染？,催化剂,知识点2.氮肥的生产和使用,1、氨气,（2）性质：,2、铵盐,工业生产：,（3）制取：,极易溶于水(1:700，V/V)；,（1）易溶解；,（2）易分解；,（2）易碱解。,知识点3.硝酸的性质,2.硝酸的不稳定性：,1.一元强酸:具有酸的通性,久置浓硝酸为什么呈黄色？,硝酸应如何保存？,密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！,久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄！,(1)能与大多数金属(除金、铂外)反应，但一般不生成氢气。,3.硝酸具有强氧化性,(2)常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化。,(3)与某些非金属的反应：,Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O,(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应，生成一氧化氮；,工业上制备硝酸的过程如下，试写出各步反应的化学方程式：,4.硝酸的工业制法,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,(2)一氧化氮进一步被氧气氧化成二氧化氮；,(3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。,足量的Cu中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么反应?,反应停止后,如果在溶液中再加入足量盐酸,会出现什么情况?,溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀.,思考题,3Cu8H+2NO3-3Cu2+2NO4H2O,二氧化硅(silica)的存在、结构、性质,2.SiO2的结构：正四面体的空间网状结构。,1.SiO2的存在：较纯的水晶，含有少量杂质的石英、玛瑙和普遍存在的沙子，无定形的硅藻土。,3.SiO2的性质:,（1）SiO2物理性质：硬度大，熔点高，难溶于水的固体。,四.碳族元素及其化合物,（2）SiO2化学性质：常温下，性质稳定，只与氢氟酸和强碱溶液及碱性氧化物反应。,雕刻玻璃,这个反应在实验室中存放碱液的时候应注意什么？,装碱液试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞。,酸性氧化物,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,高炉炼铁造渣,4.SiO2的用途:,制石英玻璃，是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产；在光学仪器、电子工业等方面广泛应用。,硅（silicon）单质,1.硅的物理性质：晶体硅是灰黑色有金属光泽。硅晶体的熔点和沸点都高，硬度也很大。在常温下单质硅比较稳定，半导体材料。（计算机硅芯片）2.硅的化学性质：Si+4HF=SiF4+2H2;Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,3.硅的工业生产：,1、Na2SiO3是极少数可溶水的硅酸盐中的一种，水溶液称水玻璃。是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。2、Na2SiO3的主要性质：,Na2SiO3的性质：,Na2SiO3的性质：是无色晶体，水溶液在空气中易变质，主要反应如下：,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3,（1）在Na2SiO3溶液中通入少量CO2,思考：若CO2通过量的话,Na2SiO3+2CO2+2H2O2NaHCO3+H2SiO3,SiO32-+2CO2+2H2O2HCO3-