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第四章 非金属 及其化合物硅 Si硅的原子结构示意图 ：+14284其原子既不易失去又不 易得到电子，但由于硅 是一种亲氧元素，可以 形成四价化合物存在：硅元素在地壳中的含量居第二位没有游离 态，只有化合态如：二氧化硅和硅酸盐) 最常见的沙子中，就含有硅的氧化物晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆、 熔沸点高的固体单质硅是良好的半导体 材料硅有晶体硅和无定形硅 两种同素异形体晶体硅的物理性质:人工制造出来的单质硅（晶体硅）晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电 池、硅合金等 硅的用途晶体管集成电路太阳能电池二氧化硅 存在： 广泛存在于自然界中，也叫硅石，代表 物为石英晶体——水晶物理性质： 难溶于水，熔沸点高化学性质： 稳定，不活泼氢氟酸是唯一可以与之反应的酸（1）与HF反应：SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O玻璃中含有SiO2，可用HF来刻蚀玻璃不与水反应 SiO2+H2O≠H2SiO3—酸性氧化物二氧化硅SiO2+CaO=CaSiO3（2）与碱性氧化物反应 高温SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O比较：CO2+NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+Ca（OH）2=CaSiO3+H2O 比较：CO2+Ca（OH）2= CaCO3↓+H2O（3）与碱反应：思考：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶而橡皮 塞而不用玻璃塞？因为玻璃的主要成分是SiO2， NaOH可以跟发 生反应，生成有粘性的硅酸钠，使瓶和塞粘合 。

硅酸钠，水溶液俗名“水玻璃”，具有 粘性,其用途很广， 制备硅胶和木材 防火剂等硅酸（H2SiO3）（1）制取：可溶性的硅酸盐与酸的反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 白色胶状强酸制弱酸（2）性质：① 白色胶状，难溶 ② 弱酸性（酸性 H2SiO3 HClO（4）氯气与碱溶液的反应Cl2 + 2OH- === Cl- + ClO- + H2OCl2＋2NaOH====NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2=====CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O氯气+碱 氯化物+次氯酸盐+水 漂白粉的制取、成分、原理： 2Ca(OH)2 + 2Cl2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O漂白粉的成分： 漂白粉的有效成分 ： CaCl2 和 Ca(ClO)2的混合物 Ca(ClO)2Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO漂白原理 ：(反应原理：强酸制取弱酸）比较：类别状态粒子漂白性氯气 液氯新制 氯水 久置 氯水气态 液态液态Cl2分子 纯净物纯净物混合物Cl2分子 无 无有H2O、 Cl2、HClO Cl-、 H+、 ClO-混合物 液态H2O、 Cl-、 H+无硫在氧气中燃烧：实验实验现象是：现象是： 点燃点燃S + OS + O2 2 === SO=== SO2 2生成明亮的蓝紫色火焰。

生成明亮的蓝紫色火焰硫 是 黄 色 粉 末化学方程式是：化学方程式是：硫二氧化硫二氧化硫 物理性质：物理性质： 无色、有刺激性气味的有毒的气体，密度比空无色、有刺激性气味的有毒的气体，密度比空 气大，易液化气大，易液化 ，， 易溶于水易溶于水(1(1∶∶40) 40) 化学性质化学性质: :(1) (1) 与H2O的反应 SOSO2 2+ H + H2 2O = HO = H2 2SOSO3 3（亚硫酸） (2)与碱反应生成盐和水SOSO2 2+ 2 + 2 NaOHNaOH = Na = Na2 2SOSO3 3+ H + H2 2OO SOSO2 2+ Ca(OH) + Ca(OH)2 2= CaSO = CaSO3 3↓ ↓ + H + H2 2OO(3)既有氧化性，又有还原性 2SO2SO2 2+ O + O2 22SO 2SO3 3催化剂SO2 + 2 H2S = 3 S ↓ + 2 H2O (4)漂白性：暂时性漂白，可逆品红 褪色 红色 无色SO2用途：它可以用来漂白纸浆、毛、丝、 草编制品等。

SO2+4 SSO30+6氧化作用化合作用 吸附作用HClO、O3 Na2O2、H2O2 Ca(ClO)2SO2活性炭化学变化化学变化 物理变化永久漂白暂时漂白 永久漂白漂白性物质小结化学性质化学性质: :(1) (1) 与H2O的反应 （硫酸） (2)与碱反应生成盐和水 SOSO3 3+ 2 + 2 NaOHNaOH = Na = Na2 2SOSO4 4+ H + H2 2OOSO3 无色固体，酸性氧化物SOSO3 3+ H + H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4SOSO3 3+ Ca(OH) + Ca(OH)2 2= CaSO = CaSO4 4+ H + H2 2OO (3)与碱性氧化物反应生成盐 SOSO3 3+ + CaOCaO = CaSO = CaSO4 41、在放电或高温下：N2 ＋ O2 ＝ 2 NO （无色）一氧化氮 2、在常温下：2 NO ＋ O2 ＝ 2 NO2 （红棕色）二氧化氮 *比较NO和NO2的性质：NO：无色无味、不溶于水(不与水反应)、不稳定（易 氧化）NO2：红棕色有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性3、 NO2 易溶于水：3 NO2 ＋ H2O ＝2HNO3 ＋ NO放电NO2和NO或高温二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1、空气中 SO2和NO2的来源：（1）煤、石油等含硫燃料的燃烧；（2）火山爆发、工厂尾气；（3）汽车尾气。

2、SO2和NO2的危害性：形成酸雨酸雨的形成：石油 煤 金属矿物燃 烧SO2 NOx 雨水. 霜. 雹. 露 等物理性质:NH3无色有刺激性气味的气体，比空气轻 、极易溶于水(1:700) ，易液化化学性质： 1、氨与水反应NH3 + H2O 大部分小部分约1%NH3 · H2ONH4+ + OH－NH3.H2O不稳定，受热分解为氨和水：NH3 · H2O == NH3 + H2O2、氨与酸反应 ——生成铵盐现象： 产生大量的白烟NH3 + HCl == NH4Cl NH3的实验室制法2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O△反应原理：铵盐的性质铵盐受热易分解:NH4HCO3 == NH3 + H2O + CO2NH4Cl == NH3 + HCl △NH4NO3 + NaOH == NH3↑ + NaNO3 + H2ONH4+的检验：铵盐 OH- △有刺激性气味 的气体产生 湿润的红色石 蕊试纸变蓝（1）H2SO4=2H＋+SO42－ HCl = H＋+Cl－HNO3 = H＋+NO3－ （2）稀硫酸和盐酸属于有弱氧化性，其氧 化性实际上是H＋的氧化性，与金属反应 时H＋被还原为H2；而浓硫酸和硝酸属于 有强氧化性，与金属反应时是＋6价的S 和＋5价的N被还原为SO2和NO或NO2 等，无H2产生。

酸酸的通性实 质就是H＋的 性质硫酸1、物理性质：浓硫酸无色、无味、粘稠的油状液体，密 度大，沸点高，难挥发，与水任意比互溶 2、化学性质: 1）稀硫酸具有酸的通性 A、使石蕊溶液变红 B、和碱反应 C、和碱性氧化物反应 D、和盐反应 E、和金属反应 3、浓硫酸的特性： ①吸水性：可作干燥剂(不可干燥氨气) ②脱水性 ③强氧化性浓硫酸的强氧化性：① 加热时浓硫酸能与大多数金属(除Au 、 Pt)反应，但不生成氢气现象 ：加热能反应，产生的气体能使湿润的品 红试纸褪色，溶液稀释后呈蓝色反应 ：Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O△实验：Cu 与浓H2SO4的反应C + 2H2SO4 （浓） = CO2 + 2SO2 + 2H2O△钝化:常温下，浓硫酸或浓硝酸能使Al、Fe 等金属表面生成致密的氧化物保护膜 ，阻止内部金属继续反应此现象称 “钝化”② 与某些非金属反应硝酸纯HNO3是 色、易 ,有 气味物理性质:能与水任意比互溶. 的液体,挥发刺激性无化学性质:强氧化性 稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性 硝酸能与大部分金属(除金和铂)反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O硝酸虽具有强氧化性,但不能氧 化金、铂。

但王水能金、铂溶 解王水是浓HNO3和浓HCl按 1:3的体积比混合成的氧化性更 强的溶液.王水。