高中化学必修一非金属及其化合物

第四章 非金属及其化合物[循着图示·想一想] [特色特性·记一记]考点一| 碳、硅单质及其氧化物的性质基础送分型——自主学习1．特殊的存在形式：C ——金刚石、石墨、C 602．特殊的用途：Si ——半导体材料、太阳能电池板SiO 2——光导纤维 H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂 Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料3．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 4．特殊的性质：(1)Si 与NaOH 溶液的反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑ (2)SiO 2能溶于氢氟酸：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O(3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3： Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓(4)粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑1．碳、硅元素的原子结构与存在第二周期ⅣA 族 第三周期ⅣA 族金刚石：空间网状结构石墨：层状结构只有化合态(1)碳、硅的物理性质和用途(用短线连接起来)： 提示：①—c ，②—a ，③—e ，④—b ，⑤—d (2)碳、硅的化学性质： ①碳单质的化学性质a ．与O 2的反应(用化学方程式表示)：O 2不足：2C ＋O 2=====点燃 2CO ；O 2充足：C ＋O 2=====点燃CO 2。

b ．与其他物质的反应(用化学方程式表示)：与CuO 反应：2CuO ＋C=====高温 2Cu ＋CO 2↑(可用于金属的冶炼)； 与CO 2反应：CO 2＋C=====高温2CO ； 与水蒸气反应：C ＋H 2O(g) =====高温CO ＋H 2(制水煤气)； 与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓) ====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

②硅的化学性质a ．与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；b ．与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑；c ．与O 2反应：Si ＋O 2====△SiO 2。

3．二氧化硅与二氧化碳的比较(1)物理性质：①熔、沸点：SiO 2的熔、沸点比CO 2的熔、沸点高。

②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。

(2)化学性质：CO 2＋H 2OH 2CO 3只与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2OSiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) CO 2少量：CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O CO 2足量：CO 2＋NaOH===NaHCO 3如与Na 2CO 3反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑如与Ca(ClO)2反应：Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO如与CaO 反应：SiO 2＋CaO =====高温CaSiO 3CO 2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。

SiO 2：作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。

[知能存储]硅及其化合物的特性1．硅单质的特性(1)Si 的还原性强于C ，但C 却在高温下还原出Si ：SiO 2＋2C 高温,Si ＋2CO↑。

(2)非金属单质与碱液作用一般无H 2放出，但Si 与碱液作用却放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。

(3)非金属单质一般不能与非氧化性酸作用，但Si 能与HF 作用：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。

(4)非金属单质大多为绝缘体，但Si 为半导体。

2．含硅化合物的特性考点二硅酸、硅酸盐、无机非金属材料基础送分型——自主学习1．硅酸 2．硅酸盐(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。

(2)硅酸盐组成的表示方法：通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na 2SiO 3)可表示为Na 2O·SiO 2，长石(KAlSi 3O 8)可表示为K 2O·Al 2O 3·6SiO 2。

(3)硅酸钠：①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。

②与酸性较硅酸强的酸反应：a ．与盐酸反应的化学方程式：Na 2SiO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2SiO 3↓。

b ．与CO 2水溶液反应的化学方程式：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓。

③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。

3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

①常见硅酸盐材料比较232,Na 2SiO 3＋CO 2↑；CaCO 3＋SiO 2高温,CaSiO3＋CO 2↑。

(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。

(2)氧化物前计量数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数，且不同氧化物间以“·”隔开。

(3)当计量数配置出现分数时应化为整数。

如正长石：KAlSi3O8不能写成12K2O·12Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。

一记]1．特殊的颜色：Cl2——黄绿色气体Br2——红棕色液体I2——紫黑色固体2．特殊的成分：新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、H＋、OH－)3．X－(卤素离子)的检验：4．必记五反应：(1)Cl2＋H2O HCl＋HClO(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO(4)Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl(5)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O考点一|氯单质及其化合物的性质重点保分型——师生共研[基础自主落实]1．氯气的物理性质[注意] Cl2飘进鼻孔。

2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。

①与铁反应：2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3。

②与铜反应：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2。

(2)与非金属反应与H 2反应：H 2＋Cl 2========点燃或光照2HCl 。

(3)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。

②与SO 2水溶液反应：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HCl 。

③与FeCl 2溶液反应：2FeCl 2＋Cl 2===2FeCl 3。

3．从化合价的角度认识Cl 2的化学性质 ——歧化反应氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。

(1)与水反应氯气与水反应的化学方程式：Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO 。

(2)与碱(NaOH)反应反应的化学方程式：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。

4．次氯酸(1)不稳定性：次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO=====光照2HCl ＋O 2↑。

氯水须现用现配，保存在棕色瓶，置于冷暗处。

(2)强氧化性①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。

②杀菌、消毒。

(3)弱酸性向NaClO 溶液中通入少量CO 2，化学方程式为2NaClO ＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋2HClO 。

5．次氯酸盐 (1)漂白液 (2)漂白粉①成分：漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl 2，其中有效成分是Ca(ClO)2。

②制备原理：化学方程式为2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。

③漂白原理：化学方程式为Ca(ClO)2＋H 2O ＋CO 2===CaCO 3↓＋2HClO 。

[知能存储]氯水成分的实验探究方法新制氯水为浅黄绿色有刺激性气味的液体，由多种成分组成决定了它具有多重性质，在与不同的试剂反应时，起作用的微粒不同。

具体的探究过程见下表：考点二卤素的性质及卤素离子的检验重点保分型——师生共研[基础自主落实]1．卤素单质的相似性 (1)都能与大多数金属反应： 2Fe ＋3Br 2=====△2FeBr 3 Fe ＋I 2=====△FeI 2 (2)都能与H 2反应： H 2＋X 2===2HX(3)都能与水反应： X 2＋H 2OHX ＋HXO(F 2除外)(4)都能与碱液(如NaOH)反应： X 2＋2NaOH===NaX ＋NaXO ＋H 2O(F 2例外) 2．卤素单质的递变性颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性还原性(X －)氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是：Cl 2>Br 2>I 2；阴离子还原性由强到弱顺序是：I －>Br －>Cl －；Cl 2能从Br －的溶液中置换出Br 2，离子方程式为2Br －＋Cl 2===2Cl －＋Br 2; Br 2能从I －的溶液中置换出I 2，离子方程式为2I －＋Br 2===2Br －＋I 2。

3．卤素离子的检验方法——沉淀法未知液 生成⎩⎪⎨⎪⎧白色沉淀，则有Cl －浅黄色沉淀，则有Br－黄色沉淀，则有I－(1)Br 2在常温下呈液态，是唯一的液态非金属单质。

液态Br 2有剧毒，易挥发，故保存Br 2时在试剂瓶中Br 2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蜡封。

(2)I 2遇淀粉显蓝色，这是碘单质的特殊性质 ，该性质可用于检验Cl 2。

Cl 2可使湿润的淀粉KI 试纸变蓝，其实质是Cl 2＋2I －===2Cl －＋I 2。

此外碘单质易升华，是常温下固体单质中唯一的双原子分子。

[知能存储]卤素离子的其他检验方法1.置换——萃取法：未知液――――――――→加适量新制饱和氯水振荡―――――――――――→加入CCl 4下层或汽油上层振荡有机层呈⎩⎨⎧红棕色或橙红色，表明有Br －紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－2.氧化——淀粉法检验I －：未知液――――――――――――――→加入适量新制饱和氯水或双氧水振荡――――→淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有I －考点三| 氯气的制备、性质综合实验探究重点保分型——师生共研[基础自主落实]1．氯气的实验室制备 2．验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl 2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。