2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 非金屬元素概論 新課標.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習 全套教學案詳細解析 非金屬元素概論 新課標 教學目標 知識技能：了解元素核外電子排布的周期性與元素性質(zhì)遞變關(guān)系，掌握典型非金屬在周期表中的位置及其性質(zhì)的關(guān)系。了解常見非金屬元素（Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si）的單質(zhì)及其化合物。 能力培養(yǎng)：通過對本節(jié)內(nèi)容的分析討論，使學生在掌握元素化合物知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學生對知識進行分析綜合、歸納演繹的邏輯思維能力和直覺思維能力以及靈活運用所學知識解決問題的能力。 科學思想：培養(yǎng)學生建立“一切客觀事物本來是互相聯(lián)系和具有內(nèi)部規(guī)律的”辯證唯物主義的觀點。 科學品質(zhì)：認識本質(zhì)，進行知識整理、綜合、提高與拓展的方法培養(yǎng)。 科學方法：培養(yǎng)學生科學抽象、概括整理、歸納總結(jié)、準確系統(tǒng)地掌握知識規(guī)律的方法。 重點、難點　 　非金屬元素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應用。元素化合物知識的綜合應用及物質(zhì)推斷。 　 教學過程設(shè)計 　 教師活動 【引入】一、元素化合物的復習方法 落實存在、性質(zhì)、制備、用途四要點。 學生活動 體會“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系。 【舉例】（1）從位置出發(fā)，以Cs為例。位置：第六周期，IA族?！Y(jié)構(gòu)特點：最外層只有一個電子，原子半徑大?！萅a、K更活潑的金屬元素，具強的金屬性?！鷳艚^空氣保存；與水反應劇烈，可能發(fā)生爆炸；與氧氣迅速反應，主要產(chǎn)物肯定不是Cs2O。 （2）從結(jié)構(gòu)出發(fā)：已知某元素原子有六個電子層，最外層2個電子→最外層電子數(shù)少，電子層數(shù)多，應是活潑金屬，金屬性大于鈣→與水劇烈反應；氫氧化物是可溶性強堿；碳酸鹽、硫酸鹽均不溶于水。 與教師共同分析。 （3）從性質(zhì)出發(fā)：某單質(zhì)能從水中置換出O2?！墙饘傩源笥谘?，應為最活潑的非金屬元素F→在周期表的右上角，第二周期ⅦA族→可與絕大多數(shù)金屬、非金屬甚至某些稀有氣體直接反應；化合價只有-1價；幾乎無法用氧化劑將F-氧化成F2。 分析： 歸納： 【投影】例1　 BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗，它是鍺酸鉍的簡稱，若知：①在BGO中，鍺處于其最高價態(tài)。②在BGO中，鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同，在此氯化物中鉍具有最外層8個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。③BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復雜氧化物，且在BGO晶體的化學式中，這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同。請?zhí)羁眨? （1）鍺和鉍的元素符號分別是____、____。 （2）BGO晶體的化學式是____。 （3）BGO晶體所含鉍氧化物的化學式是____。 【組織討論】請分析解題思路，歸納思維過程。 2．總結(jié)規(guī)律、串聯(lián)比較，使知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化。 分析：Ge：第Ⅳ主族元素，最高正價+4；最高價氧化物GeO2。 Bi：第Ⅴ主族元素，最外層5個電子→滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應形成共價鍵數(shù)目：8-5=3→BiCl3→在BGO中鉍為+3價→氧化物Bi2O3。 設(shè)BGO化學式為mGeO2nBi2O3 有：2m=3n　　 m∶n=3∶2 m=3　　 n=2 →BGO化學式為3GeO22Bi2O3 （或Bi4（GeO4）3） 答案：略。 歸納思維過程： 位置→最外層電子數(shù)→成鍵情況→實際價態(tài)→化學式 即：位置→結(jié)構(gòu)→性質(zhì) 【投影】例2　 有A、B、C三種常見的短周期元素，它們之間兩兩結(jié)合成化合物X、Y、Z。X、Y、Z之間也能相互反應。已知X是A和B按原子個數(shù)比1∶1組成的化合物，其它元素形成的單質(zhì)（仍用A、B、C表示）和組成的化合物間反應關(guān)系式如下： ①B+C→Y　 ②A+C→Z　 ③X+Y→M ④X+Z→C+N　 ⑤Y+Z→C+N 請?zhí)羁眨? （1）上述反應中，一定屬于氧化還原反應的是____，理由是____。 （2）若M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物，則X、Y、Z分別是____。 （3）寫出反應③、④的化學方程式： ③______， ④______。 【組織討論】請分析解題思路并總結(jié)思維方法。 分析：有單質(zhì)參加的化合反應和置換反應一定是氧化還原反應，故①、②、④、⑤一定是氧化還原反應。由題意知：Y、Z中均含C元素，且一為正價，一為負價，故C為非金屬元素?？赡苁橇蚧虻瑒tY、Z極可能一為氧化物，一為氣態(tài)氫化物→N可能是H2O。 又：M由A、B、C三種元素組成；M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物。依據(jù)物質(zhì)的分類→M應是酸→M是H2SO4 A—H；B—O；C—S X—H2O2；Y—SO2；Z—H2S 答案：略。 進行思維方法總結(jié)： 對元素化合物的推斷題，首先要仔細審題，把握題意，明確題目給定條件和要求。然后，在熟練的知識網(wǎng)絡基礎(chǔ)上，搜索掃描，確定范圍。尋找切入點或突破口，最后分析求解。 【點評】只有將所學過的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，并從中找到知識規(guī)律，才能準確地找到切入點和突破口，從而培養(yǎng)出良好的直覺思維能力。 3．以結(jié)構(gòu)為主線，以元素周期律為指導，聯(lián)系類型、掌握遞變。 【投影】例3　 同主族元素所形成的同一類型的化合物，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)往往相似，化合物PH4I是無色晶體，下列對它的描述不正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．它是一種共價化合物 B．在加熱時此化合物可以分解 C．這種化合物能跟堿發(fā)生反應 D．該化合物可以由PH3與HI化合而成 【提問】怎樣求解信息題？ 分析：由題意知，PH4I與NH4I結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，而NH4I又應與NH4CI結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相似。而NH4CI是一種離子化合物；受熱易分解；可與強堿反應；可由NH3與HCI化合而成。故所選答案為A。 總結(jié)：對信息題，先要準確地理解、把握信息，從中理出信息要素。然后利用信息要素，結(jié)合自己所學知識來分析和解決問題。 二、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點教師與學生一起分析周期表 【提問】1．非金屬元素數(shù)目？在周期表中所處區(qū)域？與周期序數(shù)的關(guān)系？ 回答： 1．22種非金屬元素，有6種是稀有氣體；除H外均處于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金屬元素數(shù)目=8-周期序數(shù)。 2．非金屬元素的結(jié)構(gòu)特點？ 2．除H、He、B外，最外層電子數(shù)≥4；且原子半徑比同周期的金屬元素小。 三、非金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 【提問】非金屬單質(zhì)有怎樣的物理性質(zhì)？請歸納他們的狀態(tài)、晶體類型及其溶解性。 歸納： 常溫下狀態(tài)：氣態(tài)H2、N2、O2、F2、Cl2（稀有氣體除外）；液態(tài)Br2；其余為固態(tài)。晶體類型：原子晶體B、C、Si；分子晶體：除B、C、Si外的其它（常見）非金屬單質(zhì)。溶解性：除F2與水發(fā)生置換反應，Cl2、Br2在水中發(fā)生自身氧化還原反應（部分）外，可以說非金屬單質(zhì)均難溶于水。 【投影】例4 　有A、B、C、D四種短周期元素，已知A原子最外層電子數(shù)比電子層數(shù)少，常溫、常壓下，B2、C2、D2均為無色雙原子氣體分子。這四種元素的單質(zhì)和化合物之間在一定條件下存在如下反應： （1）2A+C2=2AC（3）3B2+D2=2DB3 （2）3A+D2=A3D2（4）2B2+C2=2B2C 請?zhí)羁眨? （1）電子式：AC____，B2C____，DB3____。 （2）DB3分子的空間構(gòu)型____，是____（填極性或非極性）分子。 （3）A3D2溶于B2C中，發(fā)生復分解反應的化學方程式是______。 分析：由A原子最外層電子數(shù)比電子層數(shù)少→A可能為Li或Mg； 常溫、常壓下，B2、C2、D2均為無色雙原子氣體分子→它們可能是H2、N2、O2（五種氣體中，F(xiàn)2、Cl2分別為淺黃綠色和黃綠色氣體），再結(jié)合給定條件判斷B—H；C—O；D—N；A—Mg。 所以，相應化合物： AC—MgO；B2C—H2O；DB3—NH3； A3D2—Mg3N2。 答案：略。 【提問】1．請分析解題思路；2．怎樣把握物質(zhì)的物理性質(zhì)？ 回答：首先要把握通性，然后根據(jù)不同物質(zhì)類型，突出其代表性和特性。 四、非金屬單質(zhì)的制備 （一）實驗室制備 制備非金屬單質(zhì)，要結(jié)合非金屬元素及其化合物的性質(zhì)、存在來考慮。 【組織討論】實驗室通常用哪些方法來制備非金屬單質(zhì)？請同學們通過討論，給以歸納總結(jié)。 分小組讀書討論、歸納總結(jié)如下： 1．還原法 用還原劑還原的方法來制備，如H2： Zn+2H+→Zn2++H2↑ 2．氧化法 用氧化劑氧化非金屬陰離子的方法來制備（包括用同一種非金屬元素的高價態(tài)氧化該元素的低價態(tài)來制備單質(zhì)。），如：Cl2、Br2、I2、（N2）等。 MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O （或用KMnO4、KClO3等做氧化劑；Br2可類似制備） Cl2+2X-（Br-、I-）→X2+2Cl- 3．加熱分解法 在加熱條件下使某些化合物發(fā)生分解反應以制備單質(zhì)，如：O2 也可通過其他分解反應來制備O2： 2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑ 4．分離法 將空氣通過NaOH溶液、濃硫酸、灼熱的銅網(wǎng)后，可得較純凈的N2氣體。 【投影】例5　 根據(jù)下圖實驗，填空和回答問題 （1）燒瓶中所發(fā)生的主要反應的化學方程式為：______ 裝置（Ⅱ）的燒杯中冷水的作用是：______ 裝置（Ⅲ）的燒杯中液體的作用是：______ （2）進行此實驗時，燒瓶內(nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住，用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠，這是因為______。 （3）裝置（Ⅲ）的燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸，試簡述其理由______。 【組織討論】請分析解題思路并求解。 分析：由題目給定條件知，此為制取單質(zhì)溴的實驗裝置，應該選用強氧化劑來氧化Br-成Br2。 在（Ⅰ）中，濃硫酸、二氧化錳和溴化鈉發(fā)生反應生成溴單質(zhì)。然后在（Ⅱ）中冷卻成液態(tài)。故（Ⅲ）是用來吸收尾氣中的溴化氫氣體的。 由于溴蒸氣的強腐蝕性，在實驗過程中應避免與橡膠接觸。 答案： （1）MnO2+H2SO4+2NaBr 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑ 冷凝：吸收未冷凝的氣體。 （2）溴蒸氣會腐蝕橡皮塞和橡皮管。 （3）當氣體被吸收時，液體上升到漏斗中。由于漏斗的容積較大，導致燒杯中液面明顯下降，使漏斗口脫離液面，漏斗中液體又流回到燒杯中，從而防止了倒吸。 【提問】此反應中濃硫酸的作用？可否用濃硫酸與溴化鈉反應來制取溴化氫氣體，為什么？ 回答：此反應中，濃硫酸首先與溴化鈉反應生成溴化氫，然后，溴化氫再與二氧化錳反應制取溴單質(zhì)。盡管濃硫酸具有強氧化性，過程中會把部分溴化氫氧化生成溴單質(zhì)，但由于最終目的是制單質(zhì)溴，故無影響。但制溴化氫就不同了，因要求最終產(chǎn)物是溴化氫，而濃硫酸會把部分溴化氫氧化生成溴，故此法不可用。 【小結(jié)】解題思路與方法：（1）審題，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意與前面所總結(jié)方法相聯(lián)系）。 （二）非金屬單質(zhì)的工業(yè)制法 【組織討論】請同學們通過討論，給以歸納總結(jié)。 分小組讀書討論、歸納總結(jié)如下： 1．電解法 用于將還原性較弱的非金屬陰離子氧化成單質(zhì)。 2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 2．還原劑還原法 在高溫下，用還原劑將非金屬元素的高價態(tài)還原成零價。如H2、Si的制備。 C+H2O CO+H2↑ 2C+SiO2 Si+2CO↑ 3．氧化劑氧化法 用氧化劑將非金屬陰離子氧化成非金屬單質(zhì)。如從海水中提取溴、碘。 4．分離法 用物理方法從混合物中分離所需要的單質(zhì)。如將空氣液化后氣化，分離出N2、O2。 【小結(jié)】引導學生將實驗室制法與工業(yè)制法相對比（原理、原料、方法）?！I(yè)制備要考慮原料來源、操作、生產(chǎn)的連續(xù)性、廢棄物處理、經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等問題。 　 精選題 　 一、選擇題 1．氮的固定是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．植物從土壤中吸收含氮養(yǎng)分 B．植物將所吸收的含氮養(yǎng)分在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為植物蛋白質(zhì) C．將氨轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛峒捌渌幕衔? D．將空氣中氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹衔? 2．汽車尾氣中的CO、NO都是城市空氣中濃度較高的嚴重污染物，有關(guān)它們的敘述不正確的是　　　 [　　 　] A．CO、NO的燃燒產(chǎn)物分別是CO2和NO2 B．NO、NO2的混合氣可與水反應生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐 C．化學上有一種說法：等電子體結(jié)構(gòu)類似。CO與NO+（亞硝?；栯x子）的微粒中最外層電子數(shù)之和相等，應具有類似的結(jié)構(gòu) D．在催化劑作用下，可通過反應：2CO+2NO→N2+2CO2來達到凈化汽車尾氣的目的 3．有A、B、C三種氣體，分別是Cl2、HCl、HBr，A和B混合無反應，那么下列判斷正確的是 [　　　 ] A．C一定不是HCl B．不能確定A、B各是什么物質(zhì) C．C可能是HCl D．C一定是HBr 4．密閉容器中，300℃時將100mL由H2O、CO2、H2和CO組成的混合氣體與足量的Na2O2在連續(xù)電火花作用下充分反應后，容器內(nèi)壓強只有原來的五分之一，則原混合氣體中各組分的體積比不可能是　 [　　　 ] A．1∶1∶1∶1 B．3∶1∶2∶4 C．1∶3∶5∶1 D．2∶2∶3∶3 5．xx年，美國科學家合成出具有極強爆炸性的“N5”，但對其結(jié)構(gòu)尚不十分清楚，只知“N5”實際是帶正電荷的分子碎片。若“N5”的空間結(jié)構(gòu)呈V型對稱，5個氮原子最外電子層都達8電子結(jié)構(gòu)，且含2個N≡N，將其視為“N5n+”，則n值為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．1　 B．2　 C．3　 D．4 6．某種混合氣體可能含有N2、HCl、CO，把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO，氣體體積都沒有變化。再通過足量的Na2O2固體，氣體體積減小。最后通過灼熱的銅網(wǎng)，經(jīng)充分反應后氣體體積又減小，但還有剩余氣體。以下對混合氣體組分的判斷，正確的是　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．一定沒有N2；CO和HCl至少有一種 B．一定含有N2、HCl和CO C．一定有N2；CO和HCl至少有一種 D．一定有N2和HCl；沒有CO 7．將1體積選項中的氣體與10體積O2混合后，依次通過盛有足量濃NaOH溶液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子（假設(shè)反應都進行完全），最后得到的尾氣可以是　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．Cl2　　　　　　　　　　　　　　 B．CO C．CO2　　　　　　　　　　　　　 D．N2 些性質(zhì)來看，每組中的物質(zhì)有些類似，據(jù)此判斷下列反應正確的是　　　　 [　　　 ] A．Cu+2NH3→Cu（NH2）2+H2↑ B．2Na+2NH3→2NaNH2+H2N—NH2 C．3Mg（NH2）2 Mg3N2+4NH3↑ D．2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑ 9．下列物質(zhì)間發(fā)生化學反應：①H2S+O2，②Na+O2，③Cu+HNO3，④P2O5+H2O，⑤Fe+HCl。在不同條件下得到不同產(chǎn)物的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．①②③④ B．①③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 10．兩份質(zhì)量均為1g的硫粉，分別使之與足量的H2和O2完全反應，將產(chǎn)生的含硫化合物混合，最終可得硫的質(zhì)量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．0.5g　　　　　　　　　　 B．1g C．1.5g　　　　　　　　　　 D．2g 二、非選擇題 11．下列關(guān)系圖中，A是一種正鹽，D的分子量比C的式量大16，E是酸。當X無論是強酸還是強堿時都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（其它產(chǎn)物及反應所需條件均已刪去）： 回答下列問題： （1）A是____，Y是_____，Z是_____， （2）當X是強酸時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______， （3）當X是強堿時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______。 12．已知A、B、C、D是短周期中的4種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素原子形成的離子就是一個質(zhì)子。又知，①B單質(zhì)在高溫下可從A與D組成的某種化合物中置換出A，同時生成化合物BD，②A、C、D三種元素組成的某種鹽水溶液顯酸性，③B、C均能與D組成原子數(shù)比為1∶1和1∶2的化合物。 （1）寫出①中反應的化學方程式______， （2）寫出②中鹽的水溶液顯酸性的原因（寫出離子方程式）______， （3）這四種元素可組成原子個數(shù)比4∶1∶2∶1（按A、B、C、D順序）的化合物，其名稱為____。這四種元素又可組成原子個數(shù)比為4∶1∶1∶2（按A、B、C、D順序）的化合物，其結(jié)構(gòu)簡式為______， （4）C元素的氣態(tài)氫化物能還原CuO，生成Cu、C單質(zhì)及A與D形成的化合物，該反應的化學方程式為______。 13．A、B、C是中學化學常見的三種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì)，這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系： 據(jù)此判斷： （1）在A、B、C這三種化合物中，必定含有乙元素的是____（用A、B、C字母填寫）。 （2）單質(zhì)乙必定是____（填“金屬”或“非金屬”），其理由是____ （3）單質(zhì)乙的化學式可能是____，則化合物B的化學式是____。 14．在化工生產(chǎn)中，要用到一種無色、可溶于水的晶體：鋁銨礬。該晶體是一種復鹽，其主要成分是十二水合硫酸鋁銨。向該復鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液，將發(fā)生一系列變化。 試回答： （1）硫酸鋁銨在水溶液中的電離方程式為______； （2）在逐滴加入濃NaOH溶液的過程中，產(chǎn)生的現(xiàn)象有：①溶液中出現(xiàn)白色沉淀；②有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；③白色沉淀量逐漸增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐漸減少。 請答出各種現(xiàn)象由先到后出現(xiàn)的順序（用序號回答）____→____→____→____→____； （3）寫出滴入NaOH溶液的過程中，有關(guān)反應的離子方程式：①____；②______；③____。 15．化合物E（含兩種元素）與NH3反應，生成化合物G和H2?；衔颎的式量約為81，G分子中硼元素（B的相對原子質(zhì)量為10.8）和氫元素的質(zhì)量分數(shù)分別為40％和7.4％，由此判斷： （1）化合物G的化學式為______。 （2）反應消耗1molNH3，可生成2molH2，組成化合物E的元素是____和____。 （3）1molE和2molNH3恰好完全反應，化合物E的分子式為______。 　 答　 案 　 一、選擇題 1．D　 2．A　　 3．A、B 4．A　 5．A　　　 6．C　　　 7．C、D 8．C、D 9．A　　　 10．C 二、非選擇題 11．（1）（NH4）2S　 O2 　H2O（2）H2SO4　 （3）HNO3 12．（1）C+H2O（氣）→CO+H2（2）NH4++H2O→NH3H2O+H+ （3）尿素H4NOOC—COONH4 （4）3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O 13．（1）A、B（2）非金屬；因為A+B→乙+C，且乙為單質(zhì)，可知乙元素在A、B中分別顯正、負價，所以乙是非金屬。（3）S（或N2）H2S（或NH3） （2）①→③→②→⑤→④； （3）①Al3++3OH-→Al（OH）3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O ③Al（OH）3+OH-→AlO2-+2H2O 15．（1）B3N3H6（2）B、H（3）B2H6 非金屬元素概命（二） 　 教師活動 五、非金屬單質(zhì)的化學性質(zhì) 1．氧化性 （1）與氫氣反應 【組織討論】請結(jié)合元素周期表同周期、同主族非金屬元素性質(zhì)遞變規(guī)律，總結(jié)非金屬單質(zhì)與氫氣反應的規(guī)律。 學生活動 總結(jié)： 結(jié)論：非金屬元素的非金屬性越強，其非金屬單質(zhì)的氧化性就越強，就越易與氫氣反應；生成的氣態(tài)氫化物也就越穩(wěn)定。 【提問】工業(yè)上用什么方法來制備HCl？可否用光照H2、Cl2混合氣的方法來制HCl？ 回答：工業(yè)上用氫氣在氯氣中燃燒的方法來制備HCl。不能用光照H2、Cl2混合氣的方法來制HCl，因為這樣會產(chǎn)生劇烈爆炸。 （2）與金屬反應 【引入】非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)的反應，非金屬表現(xiàn)出氧化性。 【投影】練習：寫出Cl2、O2、S分別與Fe、Cu反應的化學方程式，指明實驗現(xiàn)象。 寫化學方程式并描述實驗現(xiàn)象： 2Fe+3Cl2→2FeCl3劇烈反應，大量棕褐色的煙。 Cu+Cl2→CuCl2劇烈燃燒，生成棕黃色的煙。加少量水，溶液變綠色；再加水，溶液變藍綠色。 6Fe+4O2 2Fe3O4劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體。 2Cu+O2 2CuO加熱變黑。 Fe+S FeS劇烈反應，生成黑色固體。 2Cu+S Cu2S銅在硫蒸氣中燃燒，有紅光。 【提問】在鐵過量的情況下，是否有FeCl2生成？為什么？將少量水加入反應容器中，振蕩，溶液變渾濁，為什么？ 回答：無FeCl2生成，因為Cl2具強氧化性，它將鐵氧化成FeCl3，而固態(tài)時FeCl3與Fe不反應。當將FeCl3溶于水時，由于發(fā)生反應FeCl3+3H2O→Fe（OH）3↓+3HCl，即：FeCl3水解生成了Fe（OH）沉淀，故溶液變渾濁。 【提問】CuCl2晶體是什么顏色？（學生可能錯誤：無色；白色；藍色；藍綠色。） 回答：棕黃色。 【組織討論】從以上幾個反應來看，非金屬單質(zhì)與金屬的反應，是否有什么規(guī)律存在？請加以分析總結(jié)。 分析：非金屬單質(zhì)與變價金屬反應，若非金屬單質(zhì)的氧化性較強（如O2、Cl2、Br2等），則金屬被氧化成高價態(tài)化合物；若非金屬單質(zhì)的氧化性較弱（如I2、S等），則金屬被氧化成低價態(tài)化合物。 （3）非金屬單質(zhì)間的反應 【提問】哪些非金屬單質(zhì)間可發(fā)生相互反應，反應原則是什么？ 分小組分析討論、歸納小結(jié)： 通常，非金屬單質(zhì)可以與O2或X2反應，生成相應的氧化物或鹵化 物。 O2做氧化劑，除X2外的非金屬單質(zhì)均可被直接氧化；X2做氧化劑， 許多非金屬單質(zhì)也可被氧化，較熟悉情況為H2、P等。 原則：非金屬性強的氧化非金屬性弱的。 （4）非金屬間的置換 【提問】非金屬間的置換反應按什么原則進行？ 【投影】練習：寫出滿足下列要求的化學方程式：①同主族非金屬元素間的置換；②同周期非金屬元素間的置換；③不同周期、不同主族非金屬元素間的置換。 回答：非金屬間的置換原則是非金屬性強的置換非金屬性弱的。 即：元素同周期，右邊的置換左邊的；元素同主族；上面的置換下面的。 寫化學方程式： ①Cl2+Br-（I-）或Br2+I-；O2+H2S；C+SiO2。 ②F2+H2O；Cl2+H2S；CH4+O2（不完全燃燒）。 ③O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。 【投影】例1 由短周期元素形成的四種常見的非金屬單質(zhì)A、B、C、D。在室溫下，它們之中有三種氣體，一種固體。在這些單質(zhì)中，B的式量最小，C次之。這些單質(zhì)和甲、乙、丙、X、Y五種化合物之間存在如下關(guān)系： （1）寫出化合物乙的化學式______。 （2）上述圖示的化學反應共有。種基本反應類型，其中化合反應有______個。 （3）上述四種單質(zhì)中存在同素異形體的元素是（寫元素符號）______。 【組織討論】請分析解題思路并求解。 分析：由題目給定條件和前面知識知，除稀有氣體外，非金屬單質(zhì)只有5種在常溫下是氣態(tài)。故三種氣體應是H2、N2、O2、Cl2中的三種（F2不常見）； A與D反應存在量的問題，A（或D）有一個可能是固體（氣體間的兩兩反應不存在量的問題）； 由相互反應關(guān)系可推斷：B——H；C——O；D——Cl。 再考慮：X是氧化物，Y是氯化物，甲是H2O，丙是HCl?？赏浦阂沂呛跛?；Y是一種能水解生成含氧酸和HCl的氯化物；A與CI2反應是有一個量的限制，A——P。 答案：（1）H3PO4 （2）2種（化合與復分解），5 （3）O（O2與O3）、P（紅磷與白磷） 2．還原性 【提問】哪些非金屬單質(zhì)以還原性為主？哪些非金屬單質(zhì)在一定條件下顯現(xiàn)還原性？ 讀書討論并歸納小結(jié)： 以還原性為主的非金屬單質(zhì)，如：C、H2等；遇強氧化劑如O2、Cl2、HNO3、H2SO4（濃）等時表現(xiàn)出還原性的非金屬單質(zhì)，如：S、P等。 非金屬單質(zhì)的氧化性與還原性情況： 強氧化性的：F2、O2、Cl2、Br2； 以氧化性為主的：N2、I2、S； 以還原性為主的：C、Si、P； 【投影】例2 120℃、101.3kPa條件下，有2LH2O、2LCO、2LCO2、0.5LO2和1LH2組成的混合氣體。將混合氣體通過分別放有足量Cu粉、C粉和CuO粉末的三個灼熱的反應管。假設(shè)氣體通過每個反應管都能充分反應，且不論三個反應管以何種順序排列，問： （1）尾氣是否有可能是單一氣體______？若可能，該氣體是______。 （2）原氣體中是否有幾種（或一種）不可能再存在于尾氣之中______？若有，它們（或它）是______。 （3）原氣體是否有幾種（或一種）肯定存在于尾氣之中______？若有，它們（或它）是______。 【組織討論】請分析解題思路并求解。 分析：根據(jù)題目給定條件，C、Cu均可與O2反應，而過程中卻不會產(chǎn)生O2，所以，不管用何種排列順序，最后一定沒有O2；又依據(jù)質(zhì)量守恒定律，C、H元素一定存在最后產(chǎn)物中，以H2O或H2、CO或CO2形式存在，但無法確定是以什么形式存在。 （1）不可能； （2）有，O2； （3）沒有。 【啟發(fā)】此題的求解可用排列、組合，依次分析的方法或同學們剛才所用的方法。請比較一下兩種方法的差異，由此可得到什么啟示？ 回答：兩種方法的差異在于：①效率。排列、組合法費時費力。②思維方式。排列、組合法的思維不敏捷，且容易使思維發(fā)生混亂（步驟太多、太繁）。 啟示：對看似比較復雜的題，一定要先弄明白題目給了什么條件，要求解決什么問題，千萬不要急于動手，因為“欲速則不達”。在讀懂題的基礎(chǔ)上理順思路，剝絲抽繭，拓展思維。這樣才能提高效率，培養(yǎng)較高層次的能力。 【投影】例3 如圖： 已知：化合物E與水反應生成白色漿狀物；化合物F是不能成鹽的氧化物；單質(zhì)D能與某些稀有氣體反應。 據(jù)此，請?zhí)羁眨? （1）化合物F是______；化合物I是______。 （2）反應②、反應④的化學方程式是______；______。 【組織討論】請分析解題思路并求解。 分析：由題目給定條件知：D為最活潑的非金屬單質(zhì)→F2；F為不成鹽氧化物，且由單質(zhì)B與化合物C發(fā)生置換反應得到→F為CO，B為碳，化合物C為氧化物，再結(jié)合G與H燃燒生成C，判斷H為O2，C為H2O，G為H2，I為HF；化合物E由碳與化合物A反應得到（可能是碳化物），再考慮E與水反應生成白色漿狀物，E是CaC2，A是CaO。 答案：（1）CO；HF　　　　　　　　　　　　　 （2）略 【總結(jié)】常用解題方法：把握類型，了解性質(zhì)，直覺思維，推理結(jié)論。 六、（非金屬）氣態(tài)氫化物 【提問】什么叫氣態(tài)氫化物？ 【組織討論】請歸納非金屬氣態(tài)氫化物的下列性質(zhì)。 1．物理性質(zhì) 2．水溶液酸堿性 3．穩(wěn)定性（如前所述）、還原性 回答：非金屬氫化物，都稱為氣態(tài)氫化物。 歸納： 物理性質(zhì)：一般都是無色氣體；除CH4、SiH4外，均為極性分子，都有刺激性氣味；HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。 水溶液酸性：ⅥA、ⅦA族元素的氣態(tài)氫化物的水溶液一般為揮發(fā)性酸（HCl、HBr、HI為強酸，其余為弱酸）；NH3水溶液堿性，其余不溶，可視為中性。 還原性：非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物的還原性越弱；非金屬元素的非金屬性越弱，其氣態(tài)氫化物的還原性越強。 【投影】例4 某無色溶液可能含有下列鈉鹽中的幾種：（A）氯化鈉，（B）硫化鈉，（C）亞硫酸鈉，（D）硫代硫酸鈉，（E）硫酸鈉，（F）碳酸鈉。向此溶液中加入適量稀硫酸，有淺黃色的沉淀析出，同時有氣體產(chǎn)生。此氣體有臭雞蛋氣味，可使澄清的石灰水變渾濁，不能使品紅試液褪色。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答下列問題。 （1）不能使品紅試液褪色，說明該氣體中不含______（填分子式）。 （2）此無色溶液中至少存在哪幾種鈉鹽？請寫出全部可能的情況______（填寫相應的字母）。 分析：由題意知，加酸后產(chǎn)生淺黃色沉淀和有臭雞蛋氣味的氣體，此氣體不能使品紅試液褪色但能使澄清的石灰水變渾濁，則一定有硫化鈉和碳酸鈉，至少一定有亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉中的一種（但都必須是硫化鈉過量），無法判斷硫酸鈉是否存在。 （1）SO2 （2）B、C、F；B、D、F；B、C、D、F 七、非金屬元素的含氧酸 【組織討論】請歸納總結(jié)非金屬元素含氧酸的分類、酸性強弱、化學性質(zhì)及遞變、特性等。 討論歸納、總結(jié)如下： （1）常見的含氧酸 （2）酸性強弱遞變規(guī)律 同主族由上至下酸性逐漸減弱；同周期由左到右酸性逐漸增強；同種元素中，高價態(tài)酸的酸性一般大于低價態(tài)酸的酸性。 （3）氧化性酸與還原性酸 常見的強氧化性酸有：HNO3、濃H2SO4、HClO等。 常見的還原性酸有：H2SO3、H3PO3等。 HNO2既有氧化性，又有還原性，但以氧化性為主。 （4）某些酸的特殊性質(zhì) 濃H2SO4：吸水性→做干燥劑；脫水性→使晶體脫結(jié)晶水，使有機物碳化。 HClO：漂白作用。漂白原理與Na2O2同，是利用強氧化性破壞有色物質(zhì)。 H2SO3：漂白作用。與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱后恢復原色。 HF：與SiO2反應。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O 【提問】酸的氧化性與氧化性酸是不是一回事？為什么？ 回答：酸的氧化性與氧化性酸是兩個不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+結(jié)合電子的性質(zhì)，凡酸皆有此性質(zhì)。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素結(jié)合電子的性質(zhì)。 【投影】某學生設(shè)計實驗，欲選用下列試劑證明NaNO2既有氧化性，又有還原性。 試劑：酸性高錳酸鉀溶液、硝酸、硫酸、碘單質(zhì)、淀粉-碘化鉀試紙。 回答：欲證明NaNO2的氧化性，所選用的試劑是______，觀察到的現(xiàn)象是______。 欲證明NaNO2的還原性，所選用的試劑是______ ，觀察到的現(xiàn)象是______。 答案：硫酸、淀粉-碘化鉀試紙淀粉-碘化鉀試紙變藍色。 酸性高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液的紫色消失。 【投影】例5 有A、B、C、D四種單質(zhì)。在一定條件下，B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每個分子中都含有10個電子，并且甲、乙、丙、丁有如下關(guān)系： 回答： （1）單質(zhì)B的化學式。 （2）單質(zhì)A與化合物乙反應的化學方程式。 （3）根據(jù)化合物丙、丁中D元素化合價判斷丙、丁是否在一定條件下生成單質(zhì)D，簡述判斷理由。 【組織討論】請分析解題思路并求解。 教師注意引導學生將反應的可能性與實際能否反應加以區(qū)別。 分析：含10個電子的化合物有：CH4、NH3、H2O、HF，甲、乙、丙各為其中之一。B和A、C、D單質(zhì)化合生成甲、乙、丙，B應為H2；上述四種氫化物中，能與某單質(zhì)反應生成兩種化合物的只有CH4和NH3，而這種單質(zhì)為O2。故C為O2，A為F2（F比O非金屬性強），乙為H2O，甲為HF；D可能為C或N2，則丁可能是CO2或NO； 答案：（1）H2 （2）2F2+2H2O→4HF+O2↑ （3）若D為N2，丙、丁分別是NH3和NO，在一定條件下可以反應（NH3、NO中N元素的化合價分別是-3、+2，0價居其中）；若D為C，丙、丁分別是CH4與CO2，化合價分別是-4、+4，0價居其中，故理論上也可發(fā)生反應生成碳單質(zhì)。 【小結(jié)】解題思路與方法： （1）審題，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意與前面所總結(jié)方法相聯(lián)系）。 【投影】 八、重要非金屬單質(zhì)的性質(zhì)比較表（如下表） 請同學認真思考，準確完成此表。 填表：（如下） 精 選 題 一、選擇題 1．氫疊氨酸（HN3）與醋酸酸性相近，其鹽穩(wěn)定，但受撞擊時發(fā)生爆炸生成N2，有關(guān)氫疊氮酸及其鹽的敘述有：①NaN3的水溶液顯堿性，②HN3的固體屬于分子晶體，③NaN3的固體是離子晶體，④NaN3可用于小汽車防撞保護氣囊。其中正確的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．①、②、③ B．②、③、④ C．①、③、④ D．全對 2．某溫度下，將Cl2通入NaOH溶液中，反應得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，經(jīng)測定ClO-與ClO3-的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3，則此反應中被還原的氯元素與被氧化的氯元素原子的物質(zhì)的量之比是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．21∶5　　　　　 B．11∶3　　　　　 C．4∶1　　　　　　　 D．3∶1 3．某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2三種雜質(zhì)中的一種或二種，現(xiàn)將13.8g樣品加入足量水，樣品全部溶解，再加入過量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，對樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．肯定有KNO3 B．肯定有KNO3，可能還含有Na2CO3 C．肯定沒有Ba（NO3）2，可能有KNO3 D．肯定沒有Na2CO3和Ba（NO3）2 4．兩個硫酸分子可以脫去一分子水生成焦硫酸（H2S2O7）。已知硫酸分子中有四個硫氧鍵，則焦硫酸分子中硫氧鍵的數(shù)目是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．4　　　　　　　 B．6　　　　　　　 C．7　　　　　　 D．8 5．下列溶液中通入足量SO2后，最終一定會出現(xiàn)沉淀的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．Na2S B．BaCl2 C．Ba（NO3）2 D．Ca（OH）2 6．工業(yè)廢氣中氮的氧化物是重要的污染源，有一種治理污染的方法是通入適量氨氣將其還原成無毒物質(zhì)N2和H2O，現(xiàn)有含氮氧化物NO和NO2的混合氣體3L，與同條件下的NH33.5L恰好完全反應，則混合氣中NO與NO2的體積比是 （　　　 ） A．1∶4　　　　 B．1∶3　　　　　　　 C．1∶2　　　　　　　　 D．1∶1 7．測定空氣中污染物含量的一種方法是：將一定體積的空氣通入吸收劑，并測定其導電能力的變化（電阻越小，電導越大）。例如測定空氣中H2S的含量，若用CuSO4溶液吸收，可測得很大濃度范圍內(nèi)的H2S，但電導變化不大；若用濃溴水吸收，則僅限于低濃度范圍內(nèi)的H2S，但有高靈敏度?，F(xiàn)要兼顧吸收容量和靈敏度，用上述方法測定空氣中氯氣的含量時，最佳吸收劑是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．Na2SO3溶液 B．KI溶液 C．NaOH溶液 D．H2O 8．下列關(guān)于砷（As）的敘述中，正確的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．砷的氣態(tài)氫化物AsH3很不穩(wěn)定，它具有較強的還原性 B．砷的相對原子質(zhì)量為74.92，由此可見砷原子核內(nèi)有42個中子 C．砷酸（H3ASO4）是強酸，其酸性與HNO3相當 D．砷在ⅤA族中的位置在P和Sb之間，因此，砷既體現(xiàn)一定的非金屬性，又體現(xiàn)一定的金屬性 二、非選擇題 9．PCl3中加入蒸餾水，微熱，PCl3完全水解，產(chǎn)物之一是亞磷酸（H3PO3），它的結(jié)構(gòu)式為： 已知：（a）H3PO3與NaOH反應能生成NaH2PO3和Na2HPO3兩種鹽。 （b）H3PO3與碘水反應，碘水棕黃色褪去，再加AgNO3有黃色沉淀生成。 （c）盛放H3PO3的試管中加入AgNO3溶液，有黑色沉淀生成，試管口有紅棕色氣體出現(xiàn)。 填空：（1）上述反應中有H3PO3生成的是反應（填序號）______。 （2）b反應中黃色沉淀是______。 （3）c反應中黑色沉淀是______，反應中最先生成的氣體是______。 10．在一定條件下，單質(zhì)X與單質(zhì)Y反應，生成化合物Z，Z與水作用可生成氣體G和白色沉淀P（如下框圖表示），已知氣體G與空氣之密度比約為1.17。 請?zhí)羁眨? （1）組成單質(zhì)X和Y的元素分別屬于第______族和第______族。（2）化合物Z的化學式為______。 （3）每生成1mol的氣體G，同時應得到______mol的沉淀P。 　 答　 案 　 一、選擇題 1．B　　　　　　 2．D　　　　　　　　　 3．D　　　　　　 4．C、D 5．B　　　　　　 6．B、C　　　　　　　 7．D　　　　　　 8．A、C 二、非選擇題 9．（1）b、C　　　　　　　　　　 （2）AgI　　　　 （3）Ag、NO 10．（1）ⅢA；ⅦA。　　　　　　　　　　　 （2）Al2S3　　　　　　　　 （3）2/3