4.A 非金属及其化合物知识结构[人教新课标高一化学].docVIP

第四章 非金属及其化合物知识结构： 一、硅元素：无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3％，次于氧。是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90％以上。位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。 Si 对比 C 最外层有4个电子，主要形成四价的化合物。 二、二氧化硅（SiO2） 天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是[SiO4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。（玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维） 物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学：化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱（NaOH）反应，酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO2＋4HF == SiF4 ↑＋2H2O SiO2＋CaO CaSiO3 SiO2＋2NaOH == Na2SiO3＋H2O 不能用玻璃瓶装装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞 三、硅酸（H2SiO3） 酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3＋2HCl == H2SiO3＋2NaCl 硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。（Na2SiO3 、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。 常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥 四、硅单质 与碳相似，有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池、 五、氯元素：位于第三周期第ⅦA族，原子结构： 容易得到一个电子形成氯离子Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。 六、氯气 物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 制法:MnO2＋4HCl (浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2 闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔 化学性质：很活泼，有毒，有氧化性， 能与大多数金属化合生成金属氯化物（盐）。也能与非金属反应： 2Na＋Cl2 == 2NaCl 2Fe＋3Cl2 == 2FeCl3 Cu＋Cl2 == CuCl2 Cl2＋H2 2HCl 现象：发出苍白色火焰，生成大量白雾。 燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。 Cl2的用途： ①自来水杀菌消毒Cl2＋H2O == HCl＋HClO 2HClO 2HCl＋O2 ↑ 1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性，不稳定，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。 ②制漂白液、漂白粉和漂粉精 制漂白液 Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O ，其有效成分NaClO比HClO稳定多,可长期存放 制漂白粉(有效氯35％)和漂粉精(充分反应有效氯70％) 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ③与有机物反应，是重要的化学工业物质。 ④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛 ⑤有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品 七、氯离子的检验 使用硝酸银溶液，并用稀硝酸排除干扰离子（CO32－、SO32－） HCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋HNO3 NaCl＋AgNO3 == AgCl ↓＋NaNO3 Na2CO3＋2AgNO3 ==Ag2CO3 ↓＋2NaNO3 Ag2CO3＋2HNO3 == 2AgNO3＋CO2 ↑＋H2O Cl－＋Ag＋ == AgCl ↓ 八、二氧化硫 制法（形成）：硫黄或含硫的燃料燃烧得到（硫俗称硫磺，是黄色粉末） S＋O2 SO2 物理性质：无色、刺激性气味、容易液化，易溶于水（1：40体积比） 化学性质：有毒，溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3，形成的溶液酸性，有漂白作用，遇热会变回原来颜色。这是因为H2SO3不稳定，会分解回水和SO2 SO2＋H2O H2SO3 因此这个化合和分解的过程可以同时进行，为可逆反应。 可逆反应——在同一条件