2012高考化学一轮复习精品课件(新课标):第4单元-非金属及其化合物(第10——14讲)
非金属及其化合物
第四单元 │ 知识框架
知识框架
1.碳、硅及其化合物
第四单元 │ 知识框架
2.氯及其化合物
第四单元 │ 知识框架
3.硫及其化合物
第四单元 │ 知识框架
4.氮及其化合物
第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
► 内容特点
1.碳、硅及其化合物涉及面比较广,实际应用性比较强,规律性 虽然比较强,但是特例较多。 2.氯及其化合物容易结合其他元素化合物知识,联系一些重大的 社会热点如卫生保健、食品安全、环境保护等,并综合氧化还原反应、强 弱电解质、物质的结构知识进行考查。 3.硫及其化合物间的转化关系复杂,与其他元素以及氧化还原反 应等理论知识联系密切。 4.氮及其化合物的知识,内容丰富、涉及面较广,本讲知识既融 合了化学基本概念、基本理论、化学实验的内容,又体现了化学同实际生 产、生活的密切联系。
第10讲 │要点探究
【典例精析】 例2 下列表述正确的是( ) ①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分 是二氧化硅 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成, 玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 ④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃 制作的变色眼镜来保护眼睛 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、 节能 A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤
碱性氧化物+酸===盐+水
较强酸+较弱酸盐===较弱酸 +较强酸盐(水溶液中)
第10讲 │要点探究
2.CO2与碱、盐的反应
CO2+2NaOH(足量)===Na2CO3+H2O CO2+NaOH(少量)===NaHCO3
x≤1∶1 反应后溶质成分 的判断x= n(NaOH)∶n(CO2) 1∶1<x<2∶1 NaHCO3 Na2CO3、 NaHCO3
第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
►
编写思路 4.硫及其化合物知识的编排首先在知识梳理中将常见的 具体含硫物质的性质、用途、制法等进行了叙述。在要点深化中 重点放在二氧化硫的化学性质与浓硫酸的强氧化性。其中还对含 硫元素的“反常”作了总结,使学生对此部分知识有一个完整的 认识。 5.氮及其化合物知识的编排安排了13、14两讲,第13讲 主要研究氮氧化物以及硝酸的性质,其中重点讲解了氮氧化物与 水、氧气的反应以及硝酸的强氧化性。而在第14讲中主要讲了 NH3的性质以及实验室制法,在要点深化中还对物质的连续氧化 以及归中反应、歧化反应做了总结。 6.在本单元的练习题中,有意识地加入了有关环境污染 以及食品安全等于社会、生活实际相联系的试题。
【知识梳理】
1.SiO2的存在及用途 (1)存在:SiO2广泛存在于自然界中,如硅石、石英、水晶、 玛瑙。 它们的关系为:
无定形 无色透明的晶体——水晶 硅石 结晶形—石英具有彩色环带状或层状的 晶体—玛瑙
第10讲 │要点探究
二氧化硅 (2)用途:光导纤维的主要成分是__________,石英可制作石英 玻璃和石英钟。 2.CO2和SiO2的比较 物质 二氧化碳 二氧化硅 由硅、氧原子构 成的网状结构
第10讲 │要点探究
[点评] 由本题的C项可联想到金属Al与NaOH溶液的 反应,该反应的实质也分两步:2Al+6H2O===2Al(OH)3↓ +3H2↑,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。前者为置 换反应,也是氧化还原反应,其中铝是还原剂;后者为复 分解反应,NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂。下边的 变式题则以新材料、新技术为背景,考查了碳的用途。
结构特点
由CO2分子构成
物理 性质
熔沸点 溶解性
低
可溶
高
不溶
第10讲 │要点探究
物质 与水反应 与酸反应 二氧化碳 CO2+H2O 不反应 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O或 H2CO3 二氧化硅 不反应
SiF4↑+2H2O SiO2+4HF=________________
与碱反应 玻璃 (盛碱液的试剂瓶不能用______塞) CO2+NaOH==NaHCO3 化 (如NaOH) SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O _____________________________ 学
一般规律 非金属单质一般熔点低、硬度小 非金属单质一般为绝缘体 非金属一般不与强碱反应 碳、硅的特性 金刚石、晶体硅熔点高、硬度大 硅为半导体,常用于电子部件;石墨为 电的良导体 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
非金属一般不与非氧化性酸反应 硅还原性大于碳
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
第10讲 │要点探究
我国科学家在纳米材料研究领域位于世界前列。 不久前我国科学家成功研制出了3 mm长的管状定向碳纳 米管,长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度大、 密度小、熔点高、化学稳定性好等特点,因而被称为“超 级纤维”。下列对此碳纳米管的说法中不正确的是( ) A.它是制造飞机的理想材料 B.它与石墨互为同素异形体 C.这种碳纳米管中含有非极性共价键 D.碳纤维复合材料为一种高分子化合物
第10讲 │ 要点探究 要点探究
► 探究点一
存在形态
单质的存 在形态 形体
碳 硅
【知识梳理】
碳 游离态和化合态
一、碳、硅比较
硅 化合物 晶体硅 ________和 无定形硅 ________ 灰黑 ________色固体、 有金属光泽,熔 点高、硬度大, 有脆性
金刚石、石墨、C60等同素异
单质物 理性质
金刚石:________________ 熔点高、硬度大 石墨:__________________ 硬度小、电的良导体
第10讲 │要点探究
碳 硅 半导体 ________材料和合 金材料 与O2、F2反应: △ Si+O2=====SiO2 Si+2F2===SiF4 ________________
用途
金刚石 _________用作切割刀具,
________用作电极、铅笔芯 石墨
与O2反应: 点燃 与非金属 C+O2(足量)=====CO2 单质反应 点燃 2C+O2(不足)=====2CO ____________________________
与氧化 物反应
与CuO、SiO2反应: △ C+2CuO=====2Cu+CO2↑ 高温 2C+SiO2=====Si+2CO↑ ______________________________
第10讲 │要点探究
碳
硅
与浓H2SO4、浓HNO3反应: 与氢氟酸反应: 与酸反应
△ C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+ Si+4HF===SiF4↑ +2H2↑ 2SO2+2H2O △ C+4HNO3(浓)=====CO2↑+ 4NO2+2H2O
第10讲 │要点探究
【要点深化】 碳、硅的特性
第10讲 │要点探究
D 碳纳米管中碳元素间以非极性共价键结合;它与C60、石 墨和金刚石一样,是碳元素的不同单质,同属于碳的同素异形 体;该“超级纤维”可作为金属为基体的增强体制成高性能的 碳纤维复合材料,作为飞机机翼或机身的材料,可知该碳纤维 复合材料不属于高分子化合物。
第10讲 │要点探究
► 探究点二 碳、硅的氧化物
△ C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2+2H2O
一般情况下,较活泼金属能置换酸 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 或水中的氢,而大多数非金属不能
第10讲 │要点探究
【典例精析】 例1 硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确 的是( ) A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑中,Si为 还原剂,NaOH和H2O为氧化剂 D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
第10讲 │要点探究
高温 例 1 A [解析]粗硅提纯涉及的反应:Si+2Cl2=====SiCl4、 高温 SiCl4+2H2=====Si+4HCl 都是氧化还原反应, B 错; 故 硅与氢 氧化钠溶液反应实际分两步:①Si+3H2O=H2SiO3 +2H2↑, ②H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。其中反应①为氧化还原 反应,反应②为非氧化还原反应,因此 NaOH 既不是氧化剂, 也不是还原剂,只是反应物,起氧化作用的只是水,故 C 错; 硅能与氢氟酸反应,但不能与盐酸反应,故 D 错。
高温 SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO2↑
第10讲 │要点探究
【要点深化】 1.SiO2的特性
通常情况 二氧化硅的特性 SiO2是酸性氧化物,却能与 氢氟酸发生反应: SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 酸性:H2CO3>H2SiO3,却 能发生如下反应:Na2CO3+ SiO2Na2SiO3+CO2↑
反应原理 与 碱 的 反 应
x=2∶1
x>2∶1
Na2CO3
NaOH、 Na2CO3
第10讲 │要点探究
①CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3
②CO2(少量)+2NaAlO2+3H2O===
2Al(OH)3↓+Na2CO3 与盐的反应 CO2(足量)+NaAlO2+2H2O===
Al(OH)3↓+NaHCO3
性 质
与碱性氧 化物反应
与Na2O反应: _____________________________
与CaO反应:
CO2+Na2O===Na2CO3
高温 SiO2+CaO=====CaSiO3 _____________________________
与盐反应 (如Na2CO3)
Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3
第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
高考化学一轮复习方案 第4单元非金属及其化合物课件 新人教版
第四单元 │ 知识系统总览
(2)氯元素及其化合物之间的转化关系
第四单元 │ 知识系统总览
(3)硫元素及其化合物之间的转化关系
第四单元 │ 知识系统总览
(4)氮元素及其化合物之间的转化关系
第四单元 │ 高考纵览
高考纵览
碳、 硅 及 其 化 合 物
2009年
浙江28(解 答)
全国Ⅰ29( 解答)
第10讲 无机非金属材料的 主角——硅
第10讲 │ 课标考纲展示
课标考纲展示
考纲要求
了解C、Si元素单质及 其重要化合物的主要性 质及应用。
考向追踪
1.C、Si元素单质及其化 合物知识主要是以实验 探究、框图推断考查的 综合运用为主要命题形 式,难度中等。
2.硅及其化合物在生产、 生活中的应用通常是以 新材料、新技术为背景 考查常识性知识,难度
第10讲 │ 考向互动探究
变式题 我国科学家在纳米材料研究领域位于世界前列。我国科 学家成功研制出的 3 mm 长的管状定向碳纳米管,长度居世界之首。 这种碳纤维具有强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好等 特点,因而被称为“超级纤维”。下列对此碳纳米管的说法中不正确的 是( )
A.它是制造飞机的理想材料 B.它与石墨互为同素异形体 C.这种碳纳米管中含有非极性共价键 D.碳纤维复合材料为一种高分子化合物
第10讲 │ 考向互动探究
②不稳定性
硅酸受热分解的化学方程式: _____H_2_S_iO__3=_=_△_=_=_=_S_iO__2+__H__2_O_________________。
(3)用途:硅胶可用作干燥剂,也可以用作催化剂的载体等。
2.硅酸盐
(1)硅酸盐 由 硅、氧和金属
高考化学一轮课件第四章常见的非金属及其化合物 PPT(无机非金属材料的主角——硅等9个全套) 人教课标版
④H2SO4 碳酸盐或碳酸氢盐 品红、酸性KMnO4溶液、品红、澄清石灰水
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•
15、如果没有人为你遮风挡雨,那就学会自己披荆斩棘,面对一切,用倔强的骄傲,活出无人能及的精彩。
•
16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人,迟早有一天它会找到你。
,
其反应的离子方程式为
。
③SO2慢慢地通入澄清石灰水中,现象是
。
④若C取双氧水,则通入SO2后,请大胆判断所得溶液是
什么
(填溶质的化学式),若该同学制备的SO2
气体中混有CO2气体,产生杂质的的原因可能是亚硫酸钠
固体中混有
。要证明气体中既有SO2又有CO2,
应该选用的试剂依次为
。
解析 (2)①SO2通入水中生成H2SO3,H2SO3
•
13、认识到我们的所见所闻都是假象,认识到此生都是虚幻,我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你,你承受得了吗?带,带不走,放,放不下。时时刻刻发悲心,饶益众生为他人。
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14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们,为了那一瞬间的同步,这就是动人的生命奇迹。
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15、懒惰不会让你一下子跌倒,但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功,但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战,更需要坚持和勤奋!
•
18、努力也许不等于成功,可是那段追逐梦想的努力,会让你找到一个更好的自己,一个沉默努力充实安静的自己。
•
19、你相信梦想,梦想才会相信你。有一种落差是,你配不上自己的野心,也辜负了所受的苦难。
•
20、生活不会按你想要的方式进行,它会给你一段时间,让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处,多看一本书,去做可以做的事,放下过去的人,等你度过低潮,那些独处的时光必定能照亮你的路,也是这些不堪陪你成熟。所以,现在没那么糟,看似生活对你的亏欠 ,其实都是祝愿。
高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物本章体系构建课件 新人教版
(2)导管口处产生白烟 (3)先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管(或先打开 a 活塞,挤压胶头滴管, 再打开 c 活塞)。片刻后,关闭 a,然后打开 b 活塞
基础专题整合
3.氯及其化合物关系图
本章体系构建4Biblioteka 硫及其化合物关系图本章体系构建
5.氮及其化合物关系图
基础专题整合
基础专题整合
有关“喷泉实验”思想的综合应用
1.喷泉形成的原理 容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通 过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。 2.使容器内外产生较大的压强差的两类情况 (1)容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学 反应,因此当外部的水或溶液接触容器内气体时由于气体大量溶解或溶液 中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下, 外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。下表列出的气体作 用于吸收剂,就能形成喷泉:
装置Ⅳ:在锥形瓶中加入能产生气体的物质,使锥形瓶内气体的压强明 显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。 装置Ⅴ:在水槽中加入使水温度升高的物质,致使锥形瓶内酒精因升温而挥 发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
基础专题整合
装置Ⅵ:烧瓶中通入 H2S(或 SO2),然后通入 SO2(或 H2S),现象为有淡黄 色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH 溶液喷到烧瓶内。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶
Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法
是
。
(2)若先打开 a、c 活塞,再挤压胶头滴管,在烧瓶中可观察到的现象
是
。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,
高三化学一轮复习第四章非金属及其化合物资料
第一节⎪⎪无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸[课标要求]1.了解SiO2的结构、性质和用途。
2.了解硅酸的制备和化学性质。
1.硅元素的存在和原子结构2.二氧化硅(1)存在与形态SiO2的存在形态有和两大类,统称,石英、水晶、玛瑙的主要成分是。
1.石英、沙子、水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2。
2.SiO2是硅酸的酸酐,但硅酸不能由SiO2与水反应制得。
3.熟记三个化学方程式(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。
(2)SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(3)Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+Na2CO3(证明H2CO3酸性强于H2SiO3)。
硅元素的存在与二氧化硅(2)结构SiO2晶体是由Si和O按原子数之比为的比例组成的结构的晶体。
每个硅原子周围结合4个O原子,每个O原子周围结合2个Si原子。
(3)物理性质熔点;硬度;溶解性:于水。
(4)化学性质(5)用途①沙子是基本的建筑材料。
②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料,可以制作。
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。
④实验室中使用坩埚。
[特别提醒]硅是一种亲氧元素,自然界中以SiO2和硅酸盐的形式存在,没有游离态的硅。
1.为什么实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞?(玻璃的成分中含有SiO2)2.实验室能否用玻璃瓶保存氢氟酸?3.SiO2既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,SiO2属于两性氧化物吗?SiO2和CO2的比较SiO2CO2不同熔、沸点高低状态无色晶体气态点与水反应不反应与酸反应只与氢氟酸反应不反应相同点与碱性氧化物反应CaO+SiO2=====高温CaSiO3CO2+CaO===CaCO3与碱反应SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OCO2+2NaOH===Na 2CO3+H2O与某些盐反应SiO2+Na2CO3=====高温Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3=====高温CaSiO3+CO2↑CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3CO2+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2CO3与碳反应SiO2+2C=====高温Si+2CO↑CO2+C=====△2CO1.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是()A.CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸C.CO2是酸性氧化物,SiO2是两性氧化物D.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的2.SiO2是一种酸性氧化物,下列反应的化学方程式中不正确的是()A.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O B.SiO2+CaO=====高温CaSiO3C.SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O D.SiO2+4HCl===SiCl4+2H2O1.制备实验操作实验现象滴加酚酞溶液后溶液呈色,滴加稀盐酸后溶液变为色,有生成结论Na2SiO3溶液呈碱性;可溶性硅酸盐与盐酸反应可以制得硅酸,反应的化学方程式为硅酸H 2SiO 3=====△SiO 2+H 2O 完成下列两个反应的化学方程式:(1)向Na 2SiO 3溶液中通入少量CO 2气体: 。
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什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了
获得产品。③从问题中获取信息,帮助解题,了解流程 后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:
对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合
生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否 广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保 护等方面考虑)。
(3)物质的特殊性质或特殊组成 ①既能与强酸反应又能与强碱反应:金属单质: Al,氧化物:Al2O3,氢氧化物:Al(OH)3。 ②既能与强碱水溶液反应生成氢气,又能与氢氟 酸反应生成氢气:硅(硅是半导体材料)。
③氢氧化钙在水中的溶解度随温度的升高而减小。
④单质C与SiO2的反应等。
⑤氨气、氯化氢易溶于水,氨气可作制冷剂。
请回答下列问题: (1)组成B单质的元素位于周期表第 周期,
第
是 方程式: 式:
族。化合物C的电子式为
。
。 。 。
(2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因 (3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学 (4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程 (5)上图中,在同一反应里一种物质既作氧化剂,
NaOH
反应生成三种产物:NH3、H2O、NaNO3,判断F 为NH4NO3,E为Mg(NO3)2。 在整个转化关系中,Na2O2与H2O反应,Na2O2既 作氧化剂又作还原剂,NO2与H2O反应,NO2既作 氧化剂又作还原剂。
答案 (2)水分子之间存在氢键且比硒化氢的分子间作 用力强 (3)4NH3+3O2 2N2+6H2O
(1)写出化学式:A
(填编号)。
、D
、E
、X
。
(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是 (3)反应⑥的离子方程式为 (4)反应⑦的化学方程式为 ; ;
高考化学一轮总复习第四单元非金属及其化合物课件
碳、硅及其氧化物的性质 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)金刚石和石墨物理性质有较大差别的原因是碳原子的排列 不同( )。 (2)Si 和 SiO2 都可用于制造光导纤维( )。
(3)碳燃烧可生成 CO 或 CO2,但硅与氧气反应只能生成 SiO2( )。 (4)非金属性:C>Si,则稳定性:CH4>SiH4( )。 (5)晶体硅熔点高硬度大,故可用于制作半导体材料( (6)12C、13C、14C 是碳的三种同素异形体( )。
(2)在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反应, 与氧气反应的化学方程式为⑧ 。
从元素周期表的位置看,碳和硅均为第ⅣA 族元素。自然界中有 碳的多种单质存在,但自然界中却没有硅的单质存在,因为硅有很强 的亲氧性,在地壳形成时,硅与氧易结合、 难分离,因而硅在自然界中 主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
图甲
图乙
4.化学性质 SiO2 为酸性氧化物,是硅酸的酸酐。 (1)SiO2 可以与碱反应,生成硅酸盐,如与氢氧化钠反应的化学 方程式为 。
(2)在高温条件下可以与碳酸盐反应,如与碳酸钙反应的化学方 程式为 。
(3)在高温条件下,能够与碱性氧化物反应,如与氧化钙反应的 化学方程式为 (4)常温下与氢氟酸反应的化学方程式为 。 。
1.特殊的用途 Si——半导体材料、太阳能电池板。 SiO2——光导纤维。 H2SiO3——硅胶可用作干燥剂。 Na2SiO3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料。 2.主要反应 (1)SiO2+2C Si+2CO↑、Si+2Cl2 SiCl4、SiCl4+2H2 Si+4HCl (2)SiO2+4HF SiF4↑+2H2O (3)Na2SiO3+2HCl H2SiO3↓+2NaCl (4)Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
