第五章化工生产中的重要非金属元素单元复习课件高一下学期化学人教版

模块一硫单质模块二二氧化硫模块三硫酸模块四不同价态含硫物质的转化模块五氮气与氮的氧化物模块六氨气与铵盐模块八无机非金属材料模块七硝酸复习

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硫和二氧化硫S单质SO2物质分类：酸性氧化物

化合价：氧化性、还原性（主）

特殊：漂白性(可逆）存在：游离态和化合态物质分类：非金属单质

化合价：氧化性、还原性模块一硫单质一、硫元素的存在形式硫元素游离态火山喷口附近或地壳的岩层中化合态蛋白质、化石燃料（石油、煤）等硫化物：黄铜矿（CuFeS2）、黄铁矿（FeS2）等硫酸盐：石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）二、硫的物理性质俗称颜色状态延展性溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体质脆、易研成粉末难溶微溶易溶【思考1】若试管内壁附有单质硫，如何洗涤除去?CS2可用于洗涤内壁附着硫的试管

（2）铜2Cu+S===Cu2S(黑色)（3）铁Fe+S===FeS(黑色)（1）汞Hg+S===HgS（除汞）

硫的氧化性较弱，与Cu、Fe等变价金属反应生成低价的硫化物。加热加热①与金属单质反应不小心打碎水银温度计，如何处理？氧化性：Cl2____S＞Fe、Cu在氯气中燃烧，产物是什么？从氧化还原角度分析，可得出什么结论？硫化亚铁硫化亚铜三、硫的化学性质②与非金属单质反应S+O2===SO2点燃

反应现象：(火焰)空气中：淡蓝色，

纯氧中：明亮蓝紫色S+H2===H2S加热反应现象：有臭鸡蛋气味硫在氧气中燃烧硫化氢硫和金属/非金属单质反应，表现什么性质？硫单质既有氧化性又有还原性。③与其他物质反应3S＋6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2OS+2H2SO4（浓）===3SO2↑+2H2O类比

Cl2与NaOH溶液的反应，试着写出S与NaOH溶液加热时的反应。从氧化还原的角度，试着写出S和浓硫酸在加热时的反应。四、硫的用途模块二二氧化硫1.SO2的物理性质二：二氧化硫(SO2)色、态、味密度溶解性毒性_____________________比空气______________________无色有刺激性气味的气体大易溶于水通常情况下,1体积的水可溶解约40体积的SO2有毒(1)酸性氧化物(跟CO2对比)①与水反应②与碱反应③与碱性氧化物反应④与盐反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，

SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；SO2+NaOH=NaHSO32SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2+H2OSO2+CaOCaSO3SO2+H2OH2SO32.SO2化学性质少量少量过量过量（煤脱硫）紫色石蕊溶液变红可逆反应CO2/SO2不能使CaCl2、

BaCl2产生沉淀如何除CO2中的SO2？硫和二氧化硫角度1物质类别：SO2具有酸性氧化物的通性①SO2与水反应:H2SO3

SO2+H2O亚硫酸不稳定，同时又容易分解为H2O和SO2可逆反应①定义：②表示：③特点：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。

双向性，同时性，共存性（反应物不能完全转化成生成物，反应物和生成物共存）(2)SO2的强还原性（+4→+6）能被X2(X=Cl、Br、I)、O2、KMnO4(H+)溶液等强氧化剂所氧化，生成SO42-

SO2+Cl2+2H2O=（溶液由浅黄绿色变为无色）SO2+Br2+2H2O=（溶液由橙色变为无色）①与卤素单质反应：X2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HX（X=Cl、Br、I）②与酸性高锰酸钾反应：5SO2+2MnO4

-+2H2O=（溶液由紫红色变为无色）5SO2+2KMnO4+2H2O=③与氧气反应：H2SO4+2HBrH2SO4+2HCl

K2SO4+2MnSO4+2H2SO45SO42-

+2Mn2++4H+SO2+2H2S===

（3）SO2的弱氧化性(+4→0)3S↓+2H2O二氧化硫与氢硫酸：SO2+2H2S=3S↓+2H2O溶液中产生黄色沉淀实验结论SO2不稳定的无色物质有色物质加热SO2不能漂白酸碱指示剂，如：SO2使紫色的石蕊试液只变红、不褪色。SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现SO2的还原性而不是漂白性。我们学过的，有漂白性的还有哪些物质？(4)漂白性3、SO2的制法

（1）原理:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑（2）原料:亚硫酸钠粉末和浓硫酸（3）发生装置：固＋液

（4）除杂装置：浓硫酸（5）收集装置：向上排空气法（6）尾气处理装置：用氢氧化钠溶液吸收SO2活动2.4了解SO2的制备Na2SO3＋H2SO4(70%)＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O若用稀硫酸,生成的SO2较少且易溶于水，难逸出若用98.3%的浓硫酸,不易电离出H+，反应难进行。4、SO2的用途SO2作为食品添加剂有多种用途，如在食糖制备过程中作漂白剂，葡萄酒、干果制作中添加适量

SO2作防腐剂、抗氧化剂，但

SO2作为食品添加剂应严格控制用量。

资料卡片——食品添加剂SO2（2）SO2可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。（3）制造硫酸：2SO2+O22SO3催化剂△SO3+H2O=H2SO4（1）工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等；（2）二氧化硫与氯水的漂白性比较视频2检验SO2和CO2同时存在的一般流程流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2选用试剂B.品红溶液C.酸性KMnO4溶液D.品红溶液E.澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊流程设计检验SO2⇒除去SO2+检验SO2是否除尽⇒检验CO2选用试剂B.品红溶液C.酸性KMnO4溶液D.澄清的石灰水预期现象褪色溶液颜色变浅，但不褪色变浑浊①②1.物理性质：2.化学性质：酸性氧化物的通性①与水反应：②与碱性氧化物反应：③与碱反应：熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，常温下为无色液体，标况下为无色固体，加热后为气体注意：不能说在标准状态下1molSO3所占的体积为22.4L。SO3＋H2O=H2SO4（放出大量热）SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2OSO3+CaO=CaSO45、三氧化硫SO3SO2与BaCl2溶液不反应，但SO3与BaCl2溶液产生白色沉淀6.酸雨的形成原因及过程成因主要来自含硫高的煤炭，火山喷发、工业废气等过程SO2+H2OH2SO32H2SO3+O22H2SO4危害水体酸化，鱼类死亡；土壤酸化，农作物减产；腐蚀建筑物、森林等1.开发新能源，减少化石燃料燃烧2.煤脱硫处理（石灰固硫法：SO2+CaO

CaSO3）3.工业废气处理排放（石灰乳吸收：SO2+Ca(OH)2

CaSO3+H2O防治我们该如何减少二氧化硫的排放，防止大气污染呢？模块三硫酸探究课堂稀硫酸具有什么性质？酸的通性紫色石蕊变红与活泼金属反应与碱反应与碱性氧化物反应与某些盐反应H++OH-=H2O（与强碱）

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2H++CO32-=H2O+CO2↑稀硫酸与指示剂显色Fe+2H+=Fe2++H2↑浓硫酸（98.3%）的性质呢？1.硫酸是一种二元强酸,具有酸的通性。稀硫酸溶于水完全电离,其电离方程式为H2SO4=2H++SO42-（一）探究课堂（二）浓硫酸的化学性质吸水性浓硫酸吸水性的有何应用？

可用来干燥：

中性气体：H2、O2、CO、CH4、NO等酸性气体:HCl、Cl2、SO2、CO2等

不能干燥：碱性气体：NH3还原性气体：H2S、HBr、HI气态SO3会被浓硫酸吸收浓硫酸能够吸收周围环境中的水分，例如气体、液体中的水分子及固体中的结晶水性质吸水性脱水性原理区别作用对象变化类型应用浓硫酸吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水浓硫酸把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去物质中含有H2O物质中不含H2O,只含有氢元素和氧元素含有水分子或结晶水的物质一般为含氢、氧元素的有机物物理变化、化学变化化学变化作干燥剂浓硫酸吸水性、脱水性的区别蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物探究课堂（二）浓硫酸的化学性质强氧化性的归纳总结浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是___________金属反应通式金属+H2SO4(浓)

高价金属硫酸盐+SO2↑+H2O实例与Cu反应：___________________________________非金属反应通式非金属+H2SO4(浓)

高价氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O实例与C反应：_____________________________________还原性化合物与H2S反应：___________________________________SO2常温钝化小试牛刀用足量的铜片与含2

mol

H2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到

1

mol

SO2?如果把铜片换为锌片,得到什么气体?请说明理由。不能。随着反应的进行,硫酸浓度降低到一定程度后,与铜不再反应。如果把铜片换为锌片,会得到SO2和H2的混合气体,因为浓硫酸和锌反应生成SO2,浓硫酸变成稀硫酸后,锌和稀硫酸反应生成H2。探究课堂（三）硫酸的用途化肥农药干燥剂铅酸蓄电池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。硫酸的消费量被视为一个国家无机工业发展水平的标志。阅读教材相关内容,了解常见的硫酸盐。(1)硫酸钙:石膏(CaSO4·2H2O)

熟石膏(2CaSO4·H2O)CaSO4主要用于制作模型和医用石膏绷带,调节水泥的硬化速率。(2)硫酸铜:白色粉末CuSO4结合水变成蓝色晶体CuSO4·5H2O,俗称胆矾。CuSO4主要用于检验水的存在,胆矾与石灰乳混合制备波尔多液。(3)硫酸钡:又称重晶石,不溶于水和酸,且不易被X射线透过。BaSO4主要用作消化系统X射线检查的内服药剂,即“钡餐”。四、常见的硫酸盐探究课堂1.试剂：2.操作方法：待测液+稀盐酸所得溶液+氯化钡溶液产生白色沉淀，则原溶液中含SO42-稀盐酸、氯化钡溶液排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+等干扰【思考】①

稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否则无法排除SO32-离子的干扰。不能，否则无法排除Ag+离子的干扰②

稀盐酸能否换成稀硝酸？BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？（五）硫酸根的检验探究课堂粗盐提纯硫酸盐CaCl2MgCl2BaCl2NaOHNa2CO3杂质除杂试剂加入顺序Na2CO3应在BaCl2后面离子方程式Mg2+＋2OH-=Mg(OH)2↓Ba2++SO42-=BaSO4↓

①BaCl2→NaOH→Na2CO3②NaOH→BaCl2→Na2CO3

③BaCl2→Na2CO3→NaOH

如何除杂？Ca2++CO32-=CaCO3↓Ba2++CO32-=BaCO3↓Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,目的是除去Ca2+和过量的Ba2+;过滤后再加入过量的稀盐酸,以除去过量的OH-、CO32-模块四不同价态含硫物质的转化不同含硫物质的转化规律①当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态(化合价只靠拢不交叉)，即台阶式升降，可用下图表示：(1)邻位价态原则②相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。依据氧化还原原理，思考如何实现不同价态的硫元素之间的相互转化利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。探究课堂(2)归中规律：当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态。如：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(3)歧化反应：单质S和浓的强碱溶液共热，S单质既作氧化剂又作还原剂。不同含硫物质的转化规律探究课堂(4)含硫物质的连续氧化规律H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4不同含硫物质的转化规律探究课堂【例4】完成下列含硫物质相互转化的化学方程式1、实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体2、实验室用稀硫酸与硫化亚铁反应，制备硫化氢气体3、实验室用氢氧化钠对硫化氢进行尾气处理Na2SO3+H2SO4(浓)＝Na2SO4+SO2↑+H2OFeS+H2SO4(稀)＝FeSO4+H2S↑2NaOH+H2S＝Na2S+2H2O完成下列转化关系的化学方程式：①S＋Fe===FeS②FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑③S＋H2===H2S④2H2S＋O2===2S↓＋2H2O⑤S＋Hg===HgS⑥S＋O2====SO2⑦2SO2＋O22SO3⑧Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑⑨SO2＋H2OH2SO3⑩2Na2SO3＋O2===2Na2SO4⑪SO3＋H2O===H2SO4⑫H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O△△点燃模块五氮气与氮的氧化物氮和氮的氧化物氮气氮的氧化物NO：无色，有毒气体，难溶于水

NO2：红棕色有毒气体，标况下为液体，能与水反应

关系：可以相互转化物理性质：无色，无味的气味，难溶于水物质分类：非金属单质，能与活泼金属反应

化合价：氧化性、还原性（能与H2反应）N2+3MgMg3N2点燃

氧化性N2+3H22NH3高温、高压催化剂（用于工业合成氨）N2+O22NO高温或放电

还原性

将大气中

的氮转化为

的过程叫做氮的固定。

游离态氮的固定化合态1.氮气NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾2．一氧化氮和二氧化氮知识梳理4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。NO2

如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质？【思考】NO2、NO均是污染性气体，如何尾气处理？①碱液吸收法2NO2＋2NaOH

NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH

2NaNO2＋H2O②催化转化法2NO+2CON2+2CO2催化剂

∆一般适用于汽车尾气的处理NO和NO2都不是酸性氧化物：NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物；NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。NO2

NO和NO2是酸性氧化物吗？【思考】NO2是硝酸的酸酐吗？不是，NO2是氧化还原得到硝酸，硝酸的酸酐是N2O5模块六氨气与铵盐思考1.喷泉实验常见喷泉实验装置挤压滴管，气体溶解，P内<P外打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾，松手后，P内<P外锥形瓶发生化学反应，产生气体，P下>P上①减少“上瓶”的压强②增加“下瓶”的压强（2）常见形成喷泉实验的气体与试剂（1）形成原理：容器内外产生较大的压强差气体液体原理NH3水或酸NH3、HCl均属于极易溶于水的气体常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500HCl水或碱CO2NaOH溶液均能与强碱溶液反应2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2OSO2Cl2NO2提示:只要能使烧瓶内外形成足够大的压强差的气体与液体的组合就能产生喷泉。2.氨化学性质蓝NH3＋HCl===NH4Cl大量白烟还原性③与Cl2反应8NH3+3Cl2===

N2+6NH4Cl（氨气过量）2NH3+3Cl2===

N2+6HCl

（氨气少量）此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏的原理。④与CuO反应：2NH3+3CuO

===N2+3H2O+3Cu3、氨的实验室制法反应原理反应装置固体＋固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同)净化装置用碱石灰吸收水蒸气，干燥氨气(不能用浓H2SO4、CaCl2)收集方法由于氨极易溶于水，不能用排水法收集，常用

向下排空气

来收集。验满方法①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。尾气处理在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减小NH3与空气的对流减少NH3与空气的对流，吸收多余的NH3，收集到纯净的NH3，防止污染空气方法一：NH3·H2O==NH3↑+H2O△方法二：加热浓氨水制氨气浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气制取NH3的其他常见方法（1）NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出（2）CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中OH－的浓度，减小NH3的溶解度NH3硝酸铵盐纯碱有机合成工业原料用稀氨水治疗蚊虫叮咬消除二氧化氮的污染吸收硫酸生产中的二氧化硫致冷剂4.氨用途5.铵盐的化学性质NH4Cl

=NH3↑+HClΔNH4HCO3

=NH3↑+H2O+CO2↑Δ(NH4)2CO3

=2NH3↑+H2O+CO2↑

Δ注意：并不是所有的铵盐都能受热分解得到氨气NH4NO3

=N2O↑+H2OΔNH4+（1）铵盐都不稳定，受热易分解两者遇冷又马上化合成NH4Cl2NH4NO3==========2N2↑＋O2↑＋4H2O高温或猛烈撞击(2)与强碱反应6.NH4+的检验①原理：NH4++OH－==NH3↑+

H2O△②操作及现象模块七硝酸知识建构(1)写出每一步反应的化学方程式。

N2+3H2

2NH3高温高压催化剂4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO（1）硝酸制备有关化学方程式:N2→NH3:NH3→NO:NO→NO2:NO2→HNO3:氮气发生还原反应氨气发生氧化反应NO发生氧化反应NO2既发生氧化反应也发生还原反应指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。

酸雨主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。成因硫酸型酸雨：类型SSO2SO3H2SO4硝酸型酸雨：NO2HNO3(2)对环境影响危害酸雨的防治(1)工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。(2)减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。

（1）不稳定性4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O或光照∆【思考】硝酸该如何保存？一般将浓硝酸保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处。（3）化学性质HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中，使得浓硝酸发黄。（2）酸性硝酸是一元强酸HNO3H++NO3-

稀硝酸使石蕊溶液由紫色变为红色,浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红(酸性)后褪色(强氧化性)②与碱反应:Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O③与碱性氧化物反应:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O④与弱酸盐反应:CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O①与指示剂反应:

回顾浓硫酸，硝酸能与活泼金属反应生成氢气吗？【思考】化学性质②与非金属反应（如碳）硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋、FeO等还原性物质，如

3SO2＋2NO3－＋2H2O=3SO42－＋2NO↑＋4H＋、3Fe2＋＋NO3－＋4H＋

=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。③与还原性化合物反应(3)强氧化性知识梳理S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O

△（3）强氧化性铜与稀硝酸现象反应较慢，溶液逐渐变为蓝色，有气泡产生，接近管口处观察到浅红棕色反应式3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（实验室制备NO)3Cu+8H+

+2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2O尾气处理4NO+3O2+4NaOH

===4NaNO3+2H2O铜与浓硝酸现象反应剧烈，溶液逐渐变为绿色，有红棕色气体产生反应式Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O（实验室制备NO2)Cu+4H+

+2NO3-

=Cu2++2NO2↑+2H2O尾气处理4NO2+O2+4NaOH

===4NaNO3+2H2O【注意】硝酸的浓度不同，氧化性强弱不同，与金属反应的产物也不同化学性质【思考与讨论】3、反应停止后,如果在溶液中再加入足量硫酸会出现什么情况?溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+