高一非金属及其化合物.docVIP

教 学 过 程 非金属元素的主角――硅 硅在地壳中的含量占第二位，全部以化合态存在。 1、物理性质：晶体硅是灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，是半导体，具有较高的硬度和熔点。 2、化学性质： 硅的化学性质不活泼，在化学反应中主要表现还原性。在常温下，只能与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应；在加热条件下，能与氧气、氯气等少数非金属单质化合；在高温下才能跟氢气反应，表现弱氧化性，一般硅的氢化物只能用间接方法制得。 3、硅的制备： ⑴制粗硅： 粗硅是在电炉里用碳还原二氧化硅而制得 ⑵制高纯硅： 将上面反应制出的粗硅，再与Cl2反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为； 4、硅的用途：硅可用来制作合金；高纯硅可作半导体材料。 二、二氧化硅 1、物理性质：二氧化硅是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。 水晶是自然界中较纯净的二氧化硅，含少量杂质出现色环的是玛瑙。 2、化学性质： 二氧化化硅与金刚石结构相似。如图： 结构决定了二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟水及酸(氢氟酸除外)发生反应。由于它是一种酸性氧化物，所以能跟碱性氧化物或强碱反应。 SiO2+4HF=SiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中) (碱溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中) 3、特性：二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。 a．酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟酸作用制得。 b．酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应。 三、硅酸 硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸，它的酸性比碳酸还弱。硅酸不稳定，受热易分解。 四、硅酸盐 1、硫酸盐的书写 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂，组成可用氧化物的形式表示。一般从左到右依次为：活泼金属的氧化物 活泼非金属的氧化物 水，各氧化物之间用小点“·”相连。 例如： 硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2)； 镁橄榄石Mg2SiO4(2MgO·SiO2)； 高岭石A12(Si2O5)(OH)4(A12O3·2SiO2·2H2O) 2、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂。粘土的主要成分是硅酸盐，是制造陶瓷器的主要原料。下面是一些硅酸盐产品： 五．硅酸盐工业 水泥 玻璃 陶瓷 原料 黏土、石灰石 纯碱、石灰石、石英 黏土 反应原理 复杂反应原理 设备 水泥回旋炉 玻璃窑 陶瓷窑 小结：硅及其化合物的转化关系  二、富集海水中的元素－氯 1. 物理性质：黄绿色，有刺激性气味的气体，有毒，易液化，可溶于水（溶解度1：2） ①2Na＋Cl22NaClCu＋Cl2CuCl2＋Cl22FeCl3（产生棕色的烟,常温下不与干燥氯气反应） ①H2＋Cl22HCl H2＋Cl22HCl＋Cl22PCl3 (白烟) 化学性质 2P＋Cl22PCl5（白雾） 白色烟雾 C.与水反应：Cl2＋H2O HCl＋HlO 氯气的水溶液叫氯水 4. 化学性质： ①Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O2FeCl2＋Cl22FeCl3 （溶液由浅绿色变为黄色） E.氧化性： ②2KI＋Cl22 湿润的淀粉KI试纸变蓝,用于氯气的检验 ③SO2＋Cl2＋2O = 2HCl + H2SO4 (除废水中的氯) ①反应原理：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 注意：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应—装药—固定—加热—收集 ④收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法） ⑤检验方法: 用湿润的KI淀粉试纸置于瓶瓶口观察是否变蓝。