第四章 非金属及其化合物-复习课

1、一、硅单质一、硅单质1 1、存在、存在：硅有晶体硅和无定形硅两种。：硅有晶体硅和无定形硅两种。2 2、物理性质、物理性质：导电性介于导体和绝缘体之间。导电性介于导体和绝缘体之间。(1) (1) 灰黑色，有金属光泽，硬而脆灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体的固体(2) (2) 熔、沸点高、硬度大熔、沸点高、硬度大(3) (3) 晶体硅是良好的半导体晶体硅是良好的半导体(1)(1)常温常温下：下： Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4 +2H2 Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2注：其它氧化剂，如注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与

2、硅起反应。等常温下都不与硅起反应。(2)(2)加热加热时：与某些非金属反应时：与某些非金属反应Si+O2=SiO23.3.化学性质化学性质Si+2Cl2=SiCl44.4.用途用途晶体硅是良好的晶体硅是良好的半导体材料半导体材料, ,硅是信息技术的关键材料。硅是信息技术的关键材料。硅太阳能电池硅太阳能电池电脑芯片（电脑芯片（CPU）可用来制造可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材集成电路、晶体管、硅整流器等半导体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变料，还可以制成太阳能电池、硅的合金可用来制造变压器铁芯等。压器铁芯等。结晶形（石英晶体）结晶形（石英晶体）无定形无定形硅藻土硅藻

3、土水晶水晶玛瑙玛瑙1、二氧化硅的存在天然的天然的SiOSiO2 2称为硅石称为硅石硅石硅石无色透明无色透明彩色环带或层状彩色环带或层状水晶水晶玛瑙二、二氧化硅二、二氧化硅2、二氧化硅物理性质3、二氧化硅化学性质强调：强调： SiO2不能与水反应不能与水反应 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3 高温高温（1）酸性氧化物）酸性氧化物SiO2 + 2OH =SiO32-+ H2O与强与强碱碱反应生成盐和水反应生成盐和水与与碱性氧化物碱性氧化物反应生成盐反应生成盐不与酸反应（除氢氟酸以外）不与酸反应（除氢氟酸以外）在高温下与碳酸盐的反应在高温下与碳酸盐的反应（此

4、反应常用（此反应常用于刻蚀玻璃）于刻蚀玻璃）实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？弱的氧化性弱的氧化性高温高温SiO2+2C = Si + 2CO4、二氧化硅的用途光学纤维胃镜光学纤维胃镜二氧化硅用来制光导纤维二氧化硅用来制光导纤维 二氧化碳二氧化碳 CO2二氧化硅二氧化硅 SiO2 状状 态态 熔沸点熔沸点 硬度硬度水水 溶溶 性性 化化学学性性质质与与水水反应反应与与碱碱反应反应与与碱性氧碱性氧化物化物反应反应与与酸酸反应反应与与碳碳反应反应 用用 途途CO2 + H2O = H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3不能

5、反应不能反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O二氧化硅和二氧化碳的性质比较二氧化硅和二氧化碳的性质比较高温高温SiO2+2C= Si+2CO高温高温CO2+C= 2CO不能反应不能反应人工降雨，灭火人工降雨，灭火, ,饮料等饮料等光导纤维，饰品等光导纤维，饰品等三、硅酸三、硅酸 1 1、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3( (较强酸较强酸制制较弱酸较弱酸) )Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3H2SiO3=H2O+SiO2加热加热H2SiO3+2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O四、硅酸盐四、硅酸盐 硅酸钠不能燃烧且不易

6、受腐蚀，硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀，是制备硅胶和是制备硅胶和木材防火剂等的原料。还可以作为矿物胶。木材防火剂等的原料。还可以作为矿物胶。2、硅酸盐组成表示、硅酸盐组成表示硅酸钠（硅酸钠（Na2SiO3) 镁橄榄石（镁橄榄石（Mg2SiO4）钙沸石钙沸石Ca(Al2Si3O10) 3H2O活泼金属氧化物活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物SiO2H2ONa2O SiO22MgO SiO2CaO Al2O3 3SiO23H2O1 1、玻璃：、玻璃： 普通玻璃普通玻璃: :以以纯碱纯碱(Na2CO3)、石灰石、石灰石(CaCO3)和石英和石英(SiO2 ) 为原料为原料，经混合、粉碎，在玻

7、璃窑中熔融制得。，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。 2 2、水泥、水泥以黏土和石灰石为主要原料以黏土和石灰石为主要原料 经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量量石膏石膏，研成细粉就得到水泥。，研成细粉就得到水泥。 石膏的作用是调节水泥硬化速度。石膏的作用是调节水泥硬化速度。3 3、传统硅酸盐陶瓷传统硅酸盐陶瓷 传统硅酸盐陶瓷是以传统硅酸盐陶瓷是以粘土为原料，经高温烧粘土为原料，经高温烧结而成。结而成。五、硅酸盐工业五、硅酸盐工业一、活泼的黄绿色气体一、活泼的黄绿色气体氯气氯气1.氯气的物理性质氯气的物理性质(1)(1)氯气是氯气是黄绿色黄绿色加

8、压液化，贮存在钢瓶中加压液化，贮存在钢瓶中向上排空气法收集向上排空气法收集(2)(2)有强烈刺激性气味，有强烈刺激性气味，有毒有毒的气体的气体(4)(4)易液化易液化(3)(3)密度比空气大密度比空气大(5)(5)能溶于水（能溶于水（1 1体积水可溶解体积水可溶解2 2体积氯气体积氯气）不能用排水法收集，可用排饱和食盐水法收集。不能用排水法收集，可用排饱和食盐水法收集。干燥的氯气干燥的氯气常温不与铁反应常温不与铁反应氯的原子结构氯的原子结构 Cl +17 2 8 7 得电子能力强，通常显得电子能力强，通常显-1价。价。2.氯气的化学性质氯气的化学性质典型非金属性典型非金属性 （强氧化性）（强氧

9、化性）Cl得得e e- -Cl（1） 氯气与金属反应氯气与金属反应2Na+Cl2 2NaCl点燃点燃Cu+Cl2 CuCl2 点燃点燃点燃点燃2Fe+3Cl2 2FeCl3（棕黄色的烟）（棕黄色的烟）（白烟）（白烟）（棕褐色的烟）（棕褐色的烟）现象：现象：剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈黄黄色，生成色，生成白色白色晶体晶体现象：现象：剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，剧烈燃烧，产生棕黄色的烟， 产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。产物溶于水后，溶液呈蓝绿色。现象：现象：剧烈燃烧，产生剧烈燃烧，产生棕褐棕褐色的色的烟烟2.氯气的化学性质氯气的化学性质（1） 氯气与金属反应氯气与金属反应FeCl3和和CuCl2能

10、用它们的金属与能用它们的金属与盐酸反应制取吗？盐酸反应制取吗？不能。铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；不能。铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气； 铜不和盐酸反应。铜不和盐酸反应。 Cl2有很强的氧化性，能与多数金属反应生成相应的有很强的氧化性，能与多数金属反应生成相应的金属氯化物，尤其要注意的是：它和变价金属反应时，金属氯化物，尤其要注意的是：它和变价金属反应时，生成高价的金属氯化物，如：生成高价的金属氯化物，如：CuCl2、FeCl3 。2.氯气的化学性质氯气的化学性质（2 2）氯气与非金属反应）氯气与非金属反应H2 + Cl2 2HCl点燃现象：现象：安静燃烧，安静燃烧，苍白色火焰苍白色火焰，瓶

11、口有白雾，瓶口有白雾H2 + Cl2 2HCl光照现象：现象：发生爆炸发生爆炸 2P + 3Cl2 2PCl3 (液液)点燃点燃（少量）（少量） 2P + 5Cl2 2PCl5(固固) 点燃点燃（过量）（过量）现象：现象：产生产生白色烟雾白色烟雾2.氯气的化学性质氯气的化学性质（3 3） 氯气与水反应氯气与水反应溶解的氯气溶解的氯气部分部分与水起反应，生成与水起反应，生成盐酸和次氯酸盐酸和次氯酸。Cl2 + H2O HCl + HClO既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂次氯酸次氯酸0-1+1Cl2 H2O H+ +Cl- +HClO离子方程式：2.氯气的化学性质氯气的化学性质不稳定，见光

12、或加热分解不稳定，见光或加热分解次氯酸的性质次氯酸的性质很弱的酸很弱的酸（酸性比碳酸还弱）（酸性比碳酸还弱）酸性：酸性：H2CO3 HClO HCO3HClO有强氧化性，杀菌、消毒，有漂白作用。有强氧化性，杀菌、消毒，有漂白作用。强调：氯气无漂白作用。强调：氯气无漂白作用。Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O试写出离子方程式试写出离子方程式(4)(4)氯气与碱的反应氯气与碱的反应2.氯气的化学性质氯气的化学性质氧化剂是氧化剂是_ ，还原剂是，还原剂是_。1mol Cl2参加反应，转移电子数目是参加反应，转移电子数目是_NA。1失去失去e-，化合价升高，被氧化，化合价

13、升高，被氧化得到得到e-，化合价降低，被还原，化合价降低，被还原0 1 +1氧化产物是氧化产物是_，还原产物是，还原产物是_ 。Cl2 + 2OH = Cl + ClO + H2O漂白液漂白液主要成分主要成分：NaClNaCl和和NaClONaClO有效成分有效成分：NaClONaClO制法制法：ClCl2 2与与NaOHNaOH溶液作用溶液作用漂白原理漂白原理：次氯酸盐与酸发生复分解反应次氯酸盐与酸发生复分解反应释放出释放出HClOHClO而起漂白作用。而起漂白作用。NaClO+HCl=NaCl+HClONaClO+HCl=NaCl+HClO2NaClO+CO2NaClO+CO2 2+H+H

14、2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3 +2HClO+2HClO与与NaOH反应反应(4)(4)氯气与碱的反应氯气与碱的反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O酸性：酸性：HClO_H2CO32Cl22Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉漂白粉主要成分：主要成分：CaCl2和和Ca(ClO)2有效成分有效成分：Ca(ClO)2制法制法：Cl2与消石灰作用与消石灰作用漂白原理漂白原理：Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3 +2HClO 与与Ca(OH)2反应反应漂白粉比漂白液易运输，应如何保存？漂白粉

15、比漂白液易运输，应如何保存？(4)(4)氯气与碱的反应氯气与碱的反应密封，保存于阴凉干燥处。密封，保存于阴凉干燥处。漂粉精漂粉精（5 5）与某些盐溶液的反应）与某些盐溶液的反应与与FeCl2、Na2S、Na2SO3等盐溶液反应等盐溶液反应2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-SO32- -+Cl2+H2O=SO42- -+2Cl- -+2H+SO2+Cl2+2H2O=4H+SO42- -+2Cl- -2.氯气的化学性质氯气的化学性质2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3Na2S+Cl2=2NaCl+SNa2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HClS2- -+Cl2=2C

16、l- -+2S（表现氯气的强氧化性）（表现氯气的强氧化性）SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl氯气的化学性质氯气的化学性质2、与非金属反应、与非金属反应3、与水反应、与水反应1、与金属反应，生成高价态的金属氯化、与金属反应，生成高价态的金属氯化物。物。2Fe + 3 Cl2 2FeCl34、与碱溶液反应，生成次氯酸盐、金属、与碱溶液反应，生成次氯酸盐、金属氯化物和水。氯化物和水。 H2 + Cl2 2HCl点燃点燃Cl2 + H2O = HCl + HClOCl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O5、与某些盐溶液的反应、与某些盐溶液的反应2FeCl2 + C

17、l2 = 2FeCl3二、二、Cl2的实验室制法的实验室制法1、原料：、原料：二氧化锰和浓盐酸二氧化锰和浓盐酸MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+Cl2+2H2O 注意： 1.MnO2为难溶于水的黑色固体 2.稀盐酸与MnO2不反应 3.反应需要加热。2、原理：、原理：MnO2+4H+ +2Cl- =Mn2+Cl2+2H2O问题问题5.5.生成生成1molCl1molCl2 2, ,电子转移的物质的量是电子转移的物质的量是 N NA A。1.1.请用双线桥法标出电子转移的方向和数目请用双线桥法标出电子转移的方向和数目2.2.氧化剂是氧化剂是_，还原剂是，还原剂是_。4.4.浓盐酸表现出浓盐酸表现出 性和性和 性。性。3.3.氧化剂与还原剂的物质的量之比为氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。二、二、Cl2的实验室制法的实验室制法MnO2+4HCl(浓浓) MnCl2+Cl2+2H2O 1212失去失去e-2得到得到2e-+4 1 +2 0MnO2HCl还原还原酸酸2 2尾气尾气处理处理气体气体发生装置发生装置3、实验装置实验装置固固+ +液液（加热）（加热）气体气体净化装置净化装置气体气体收集装置收集装置(1) Cl2的净化的净化用湿润的用湿润的KI淀粉试纸，试纸变蓝。淀粉试纸，试纸变蓝。杂质杂质: HCl , 水蒸气水蒸气除除HCl:用饱和食盐水用饱和食盐水干燥：干燥：浓浓H