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1、第四章 非金属及其化合物,硅 Si,硅的原子结构示意图:,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。,晶体硅存在形态:,晶体硅的物理性质:,人工制造出来的单质硅(晶体硅),晶体硅和无定形硅,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,存在形态:,用途:,光导纤维,石英坩埚,饰品,结晶形和无定形两大类,统
2、称硅石,石英晶体是结晶的二氧化硅,水晶,玛瑙,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+4HFSiF4+2H2O,玻璃中含有SiO2,可用HF来刻蚀玻璃。,不与水反应 SiO2+H2OH2SiO3,SiO2+CaO=CaSiO3,(2)与碱性氧化物反应,高温,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,SiO2+Ca(OH)2=CaSiO3+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。,
3、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,二氧化硅酸性氧化物,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:, 白色胶状,难溶, 弱酸性(酸性 H2SiO3 H2CO3), 脱水形成“硅胶”,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,(用作干燥剂),原理,氯的原子结构和性质:,结构:,性质:,氯气,Cl,得e-,Cl-,易得到一个电子,显-1价,强氧化性 可以失去电子显正价+1、+5、+7,物理性质,色态:黄绿色气体,溶解性:可溶于水(
4、1:2)所得溶液叫氯水,密度:密度比空气大,气味:有刺激性气味,易液化,毒性:有毒,氯气的化学性质:,(氧化剂,强氧化性),(1)氯气与金属反应,注意:和变价金属反应时,生成高价的金属氯化物, 如:CuCl2、FeCl3,(2)氯气与某些非金属反应,(3)氯气与水的反应,新制氯水成分:,次氯酸(HClO)的性质,1、强氧化性:杀菌消毒、漂白作用,2、极弱酸性:,3、不稳定性:受热、见光易分解,用途:可用于自来水的杀菌消毒和用做漂白剂漂白有色物质。,H2CO3 HClO,(4)氯气与碱溶液的反应,Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O,Cl22NaOH=NaClNaClOH2
5、O 漂白液成分: NaClO,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)2,Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,漂白原理:,Cl-的检验:,试剂:,AgNO3溶液, 稀硝酸溶液,操作及现象:,先加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解。,离子反应:,Ag+ + Cl- = AgCl,硫在氧气中燃烧:,实验现象是:,生成明亮的蓝紫色火焰。,化学方程式是:,硫,物理性质:黄色晶体,质脆,易研成粉末,不溶
6、于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,二氧化硫 物理性质: 无色、有刺激性气味的有毒的气体,密度比空气大,易液化 ,,易溶于水(140) 。,化学性质:,(1) 与H2O的反应,SO2 + H2O = H2SO3,(亚硫酸,不稳定),(2)碱性氧化物,SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O,(3)既有氧化性,又有还原性,SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O,(4)漂白性:暂时性漂白,可逆,用途:它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。,SO2,+4,S,SO3,0,+6,漂白性物质小结,化学性质:,(1) 与H2
7、O的反应,(硫酸),(2)与碱反应生成盐和水,SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2O,SO3 无色固体,酸性氧化物,SO3 + H2O = H2SO4,SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O,(3)与碱性氧化物反应生成盐,SO3 + CaO = CaSO4,1、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 H2
8、O 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:,大气污染物,形成酸雨,酸雨的形成:,石油,煤 金属矿物,酸雨,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,喷泉实验:,氨水成分:三“分”三“离”,2、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
9、室制法,反应原理:,集气方法:向下排空气法 验满方法:湿润的红色 石蕊试纸 干燥方法:碱石灰 (不能用CaCl2) 尾气吸收:稀硫酸,铵盐的性质,铵盐受热易分解:,NH4NO3 + NaOH = NH3 + NaNO3 + H2O,NH4+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,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,2)浓硫酸的特性: 吸水性:可作干燥剂(不可干燥氨气) 脱水性 强氧化性,浓硫酸的强氧化性:,加热时浓硫酸能与大多数金属(除Au、 Pt)反应,但不生成氢气。,常温下,浓硫酸或浓硝酸能使Al、Fe 钝化, 与某些非金属反应,C + 2H2SO4 (浓) = CO2 + 2SO2 + 2H2O,产物检验:,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:,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,
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