第四章非金属及其化合物复习学案.doc

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1、第四章非金属及其化合物复习学案一、无机非金属材料的主角—硅1．硅单质（1）物理性质：①含量：硅在地壳中含量居第位。②存在和形态：自然界中没有游离态的硅，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。③导电性：介于导体和绝缘体之间（硅和锗是重要的半导体材料）。（2）化学性质①常温下，不能与强酸、强氧化性酸反应，只能与氟气、氢氟酸和烧碱等物质反应。、、②加热条件下，能跟一些非金属单质起反应。Si+O2SiO2Si+2H2SiH4（3）工业制法：①用碳在高温下还原二氧化硅质制取粗硅；②将粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅；Si+2Cl2SiCl4③四氯化硅经

2、提纯后，再用氢气还原，得到高纯度的硅。SiCl4+2H2Si+4HCl粗硅提纯后，可以得到可用作半导体材料的高纯硅。（4）用途：①作半导体材料晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等；②制合金：含硅4%的钢具有良好的导磁性——变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性——耐酸设备等。2．二氧化硅（1）物理性质：SiO2是溶于水的固体，熔、沸点，硬度（“大”或“小”）。（2）化学性质①与氢氟酸反应方程式，利用此反应可用HF的溶液来玻璃。②酸性氧化物SiO2与CaO反应方程式：SiO2与NaOH反应方程式：；SiO2与CO2的比较7CO2SiO2与碱性氧化物反应CaO+CO2CaC

3、O3CaO+SiO2CaSiO3与碱液反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与盐反应Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO32Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑与碳反应C+CO22CO2C+SiO2Si+2CO↑与H2O作用CO2+H2OH2CO3不与水化合与酸反应不反应只与HF反应SiO2+4HF=SiF4↑+H2O3．硅酸【硅酸和碳酸的性质比较】物质硅酸（H2SiO3）碳酸（H2CO3）酸酐S

4、iO2CO2颜色与状态白色、固体无纯态，只存在于水溶液中水溶性不溶于水只存在于水溶液中不稳定性制法硅酸的制备：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓CO2+H2O=H2CO3酸性比较H2CO3＞H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。4．硅酸盐（1）性质特征：硅酸盐是由组成的化合物的总称。性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。硅酸钠的水溶液俗称，呈（“酸”或“碱”）性，是制备的原料。【思考】实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞，其原因是（2）主要原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）、石英（SiO2

5、）和长石（钾长石K2O·Al2O3·6SiO2或钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2）。（3）主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等。（4）水泥和玻璃（常见的硅酸盐产品――传统的无机非金属材料）的生产：水泥玻璃（普通）原料石灰石、粘土纯碱、石灰石、石英设备水泥回转窑玻璃熔炉反应复杂的物理化学变化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑主要成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2特性水硬性（加石膏调节硬化速度）玻璃态物质（在一定温度范围内软化）非晶体二、富

6、集在海水中的元素—氯1．氯气（1）物理性质：通常状况下，氯气是黄绿色的有毒气体，密度比空气大，有刺激性气味。（闻气体方法：用手轻轻在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。）常温下，1体积水能溶解体积的氯气。7（2）化学性质①氯气与金属的反应2Fe+3Cl22FeCl3（Fe丝在氯气中燃烧，产生棕黄色烟）Cu+Cl2CuCl2（Cu丝在氯气中燃烧，产生棕色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色）2Na+Cl22NaCl（产生大量白烟）②氯气与非金属的反应H2+Cl22HCl（H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾）2P+3Cl22PCl3（在空气中形成白雾）；2P+5Cl22PCl5

7、（在空气中形成白烟）【注意】氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明，燃烧不一定有氧气参加。③氯气与水的反应Cl2+H2O==HCl+HClO（次氯酸）离子方程式为【注意】Ⅰ．辨清液氯和氯水的区别：液氯：氯气在加压或冷却时变成液氯，液氯是纯净物，由Cl2分子组成，具有Cl2的性质；氯水：即氯气的水溶液，属于混合物。氯气不但能溶于水，还能与水反应，氯水中含有的粒子包括：分子：Cl2（未反应）、H2O、HClO；离子：H+、Cl-、ClO-（HClO为弱电解质，要发生部分电离）、