高中化学 4-1-1 非金属及其化合物课件 新人教版必修1.ppt

●内容概述 本章是高中化学集中介绍非金属知识的首章，它是对初中化学中的碳、氢、氧知识的总结，同时又以卤素为代表介绍非金属的典型结构、性质、用途与制法，具有承上启下的作用 本章共分四节，分别讨论几种重要的非金属——硅、氯、硫、氮及其化合物的重要性质，是无机化学的重要内容，也是与生产、生活及新科技密切联系的内容，是考试中考查其他理论知识的平台每一部分都与现实生活联系密切氯是典型的非金属元素，其特征性质是强氧化性，它能够氧化除金、铂以外的绝大多数金属，能与水、碱等化合物发生反应，可以将比它活泼性稍差的非金属从其盐或无氧酸中置换出来 硫和氮的氧化物、硫酸和硝酸、氨是生产和生活中重要的化合物，与人类生产和生活密切相关；硅则是信息材料的基础原料与材料，是当今社会不可缺少的重要材料 学习中，要非常重视特性的学习特性往往是一种物质的利用价值所在，也是考试的考查重点●重点难点 重点： 1．SiO2的性质 2．Cl2的化学性质 3．SO2与水的反应 4．NO2与水的反应 5．SO2和NO2对大气的污染 6．浓H2SO4、HNO3的氧化性 7．氨的化学性质难点： 1．硅酸盐的丰富性和多样性 2．Cl2与水的反应，Cl2与NaOH的反应。

3．可逆反应，NO2与水的反应 4．浓H2SO4、HNO3的氧化性●课标解读 1．了解硅在元素周期表中的位置、原子结构特点及重要用途 2．掌握SiO2、H2SiO3的化学性质，了解硅酸盐的性质、用途及无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等的用途 3．了解Cl的原子结构，掌握Cl2、HClO的化学性质及用途4．掌握Cl－的检验方法，了解卤素单质的活泼性及卤化物的用途 5．掌握硫、氮的氧化物的性质，了解它们对环境的危害 6．掌握浓H2SO4、浓HNO3的化学性质 7．掌握NH3和铵盐的性质、用途及NH3的实验室制法 8．了解氮循环对生态平衡的重要作用了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养关注社会的意识和责任感●学法点拨 1．强化结构→性质→用途的研究模式，运用结构理论指导元素化合物的学习 2．注意对知识的归纳、对比和迁移Cl2是卤素的一种重要单质，通过对Cl2的学习，找出与其他卤素单质的相似性和差异性，求同存异，强化对非金属元素化合物知识的整体性、规律性的认识3．重视理论与社会、生活、生产和科技的联系化学“三废”的排放直接影响我们生活环境的好坏，影响人类生活的品质，要运用所学到的知识去保护我们赖以生存的环境，构建人与自然的和谐社会。

4．重视化学实验通过实验提高实验设计能力、动手能力、分析问题和解决化学问题的能力第一节 无机非金属材料的主角——硅(共2课时),,光导纤维是一种能利用光的反射作用来传导光线的透明度极高的细丝以光导纤维为传输媒介的光纤通讯，是将要传送的语言、图像和数据信号等转化为光信号，以光纤进行传输的通讯方式它克服了声音信号和图像信号在铜丝或铝丝这两种传统媒介中传播损耗大的缺点，并节约了大量金属资源你知道光导纤维是什么材料制得的吗？,水晶的英文名称为Crystal，别名晶石、水晶石水晶是一种无色透明的石英结晶体矿物目前，水晶饰品越来越多地受到关注例如，一些水晶项链、手链等水晶和沙子的主要成分都是SiO2，你知道SiO2具有怎样的性质吗？,●梳理导引 1．硅元素的存在和硅原子的结构 (1)硅元素的存在 在自然界中硅全部以________态存在，硅是构成________和许多矿物的基本元素，在地壳中的含量仅次于________，达到________和________是硅的主要存在形式2)硅原子的结构 硅原子的最外层上有________个电子，原子结构示意图为________，其原子既不易________电子又不易______电子，主要形成________的化合物。

2．二氧化硅 (1)存在 地球上天然的二氧化硅也叫________，是一种坚硬难熔的固体，有________和________两大类石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅(SiO2)2)结构 二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的立体网状结构，晶体中硅原子和氧原子的个数比为________，不存在单个的SiO2分子在SiO2晶体中，每个Si原子周围结合________O，Si在________，氧原子在________，同时每个O与________Si相连，每个氧原子为________四面体共有3)物理性质 二氧化硅是坚硬、难熔的固体，________溶于水，不导电，纯净的二氧化硅晶体无色透明4)化学性质 ①酸性氧化物的性质 A．与碱性氧化物反应生成盐，高温下SiO2与CaO反应的方程式为：____________________________ B．与强碱反应生成盐和水，常温下SiO2与NaOH溶液反应的方程式为：____________________由于玻璃中含有SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成的Na2SiO3会黏结玻璃，所以，盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，只能用橡皮塞C．与碳酸盐在高温下反应，SiO2与CaCO3、Na2CO3反应的方程式分别为：____________________；______________________________________。

②与氢氟酸反应，反应的方程式为：__________________，此反应可用于玻璃上雕刻 ③弱氧化性，SiO2高温下与C作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：________________________________3．硅酸 (1)制备 硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比碳酸的酸性________，通常用________和其他酸性比硅酸强的酸反应制得Na2SiO3的水溶液俗称________，常用作黏合剂往Na2SiO3溶液中加入HCl，能制得硅酸，反应的化学方程式：______________________2)性质及用途 ①硅酸可与强碱反应生成________和________硅酸溶于NaOH溶液的反应方程式为____________________ ②硅酸的热稳定性差，受热易分解，方程式为____ ③硅酸浓度较小时可逐渐聚合成胶体溶液——________，浓度较大时可形成________的____________经干燥脱水后得到多孔的______，称为________硅胶多孔，吸附能力强，常用作________和________参考答案： 1．(1)化合 岩石 氧 26.3% 硅的氧化物 硅酸盐 (2) 失去 得到 四价 2．(1)硅石 结晶形 无定形 (2)12 4个 四面体的中心 4个顶点 2个 2个 (3)不,：,3．(1)弱 可溶性硅酸盐 水玻璃 NaSiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ (2)① 盐 水 H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ②H2SiO3 SiO2＋H2O ③硅酸溶胶 软而透明 胶冻状 硅酸凝胶 硅的凝胶 硅酸干凝胶 硅胶 干燥剂 催化剂的载体,●问题探究 1．根据二氧化硅的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？ 提示：物理性质：熔点高、硬度大。

化学性质：化学稳定性好，除氢氟酸外一般不与其他酸反应，可以与强碱如NaOH等反应，属于酸性氧化物SiO2的这些性质主要和它的结构有关SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质很稳定2．如何理解二氧化硅晶体的结构？ 提示：每个O原子周围连接着2个Si原子，成直线型每个Si原子周围连接着4个O原子，构成以Si原子为中心的正四面体结构，4个O原子分别位于正四面体的4个顶点上(虚线示型),每个Si原子通过O原子与周围的4个Si原子连接着，形成1个大的正四面体(虚线示型)：,,●细品教材 1．存在 二氧化硅广泛存在于自然界中，天然二氧化硅称为硅石，约占地壳质量的12%，其存在形态有结晶形和无定形两种，石英晶体和水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅 空气中存在体积分数约为0.03%的二氧化碳，近年来空气中二氧化碳的含量呈上升趋势，主要原因是人类在生产活动中大量地消耗燃料和破坏森林植被，从而导致了自然界的“温室效应”2．结构 二氧化碳是直线型分子，结构式为O===C===O，而二氧化硅是含有[SiO4]四面体结构的立体网状结构的晶体，不存在单个的二氧化硅分子3．性质和用途比较,●典例精析 【例1】 关于二氧化硅，下列叙述不正确的是( ) A．水晶的成分是二氧化硅 B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别 C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水反应生成酸 D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应,【解析】 水晶、玛瑙、沙子都含二氧化硅；SiO2晶体不溶于水，也不能与水反应生成H2SiO3，制取H2SiO3是利用可溶性硅酸盐与酸的反应；SiO2虽然是酸性氧化物，但它可以与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，这是它的特性，氢氟酸可用于刻蚀玻璃就是利用了这一性质；CO2在通常状况下为气体，与SiO2物理性质相差很大。

【答案】 D,【点拔】 对元素化合物的性质既要注意其通性，也要记熟其特殊性，如SiO2与氢氟酸的反应这样对解决问题很有帮助例2】 指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确的答案填入括号内A．作为玻璃的成分被消耗而用于雕刻 B．氧化性 C．酸性氧化物的通性 D．将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E．氧化还原反应中Si的化合价没变,【解析】 A用来雕刻玻璃，只有氢氟酸能溶解SiO2；B中氧化性是指SiO2中Si的化合价降低；C中酸性氧化物都能与碱反应；D项所指“挥发性酸酐”，只能是CO2；E中前提是氧化还原反应，即其他元素的化合价变了而硅的化合价没变 【答案】 (1)C (2)D (3)B (4)E (5)A,【点拔】 SiO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性二氧化硅是酸性氧化物的原因是 ( ) A．它溶于水得相应的酸 B．它对应的水化物是可溶性强酸 C．它与强碱溶液反应只生成盐和水 D．它是非金属氧化物 【答案】 C 【解析】 判断酸性氧化物的方法是氧化物与碱反应只生成盐和水A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。

请填空： (1)形成单质A的原子结构示意图为________，它的最高化合价为________ (2)B的化学式(分子式)为________，B和碳反应生成A和E的化学方程式是___________________________ (3)C的化学式(分子式)为________，D的化学式(分子式)为________答案】,●细品教材 1．硅酸 二氧化硅对应的水化物是硅酸，即二氧化硅是硅酸的酸酐与一般的酸相比，硅酸的组成与结构都复杂得多，常用化学式H2SiO3来简单地表示硅酸 硅酸为白色固体，难溶于水其酸性极弱，比碳酸还弱，只能与强碱反应，例如,硅酸的热稳定性很弱，受热分解为二氧化硅和水 硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”，可做干燥剂，也可以用作催化剂的载体2．碳酸 二氧化碳对应的水化物是碳酸(H2CO3)，二氧化碳是碳酸的酸酐碳酸的酸性很弱(但比H2SiO3强)，且很不稳定 H2CO3===H2O＋CO2↑ 因此，有关碳酸的化学反应通常用二氧化碳和水来代替3．硅酸性质的探究 实验原理：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ 实验步骤：在饱和Na2SiO3溶液中逐滴加入1～2滴酚酞，再逐滴加入稀盐酸，溶液红色变浅直至消失，停止加入，可以看到先生成的H2SiO3逐渐聚合而形成胶体溶液——硅酸溶液。