09sh1hx010高三化学王祥宇(2009年11月22日非金属元素16C)张挺.doc

1、 中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部精锐教育学科教师辅导讲义讲义编号 学员编号： 年 级： 高三 课时数：3学员姓名： 王祥宇 辅导科目： 化学 学科教师： 张挺学科组长签名及日期 张挺 教务长签名及日期课 题 非金属元素授课时间：2009 年 11 月 22 备课时间： 2009 年 11 月 19 日教学目标 总结复习高中化学非金属元素相关性质重点、难点 卤素单质及其化合物性质硫、氮及其化合物性质考点及考试要求 非金属元素及其化合物知识是中学化学的核心和基础，贯穿在中学化学的各部分内容之中，在各种题型中均有体现，与其他理论知识结合

2、紧密。教学内容一、知识要点1、非金属元素及其化合物知识是中学化学的核心和基础，它几乎贯穿在中学化学的各部分内容之中。这部分的知识要点有：1.卤族元素的原子结构，卤族元素的单质与化合物的性质及其速度规律。2.H2S、硫的氧化物和硫酸的物理性质、化学性质，以及 H2S 和 SO2 的实验室制法。3.NH3、NO、NO2 和硝酸的物理性质和化学性质；硝酸的实验室制法和工业制法。4.碳族中碳、硅单质与氧化物的物理性质和化学性质，及其比较，碳酸和硅酸的性质对比碳酸盐与硅酸盐的相互转化及条件。5.酸式盐的种类、性质、形成及其电离与水解。复习方法：（1）每族元素抓住代表物，重点讨论该元素的单质、氧化物、氢化

3、物、酸、碱或盐等有关知识，并理清下列关系：（2）运用元素周期表知识比较每族元素与其代表物在结构、性质上的相似性、递变性和特殊性。2、非金属元素在周期表中的位置及结构特点(1) 除 H 外,非金属元素均在 “金属与非金属分界线”的右上方。(2) 非金属元素(包括稀有元素 )均在主族(零族) 。(3) 最外层电子数一般4(H 、B 除外)中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部(4) 原子半径比同周期金属半径小( 稀有元素除外)。3、非金属元素的性质及递变规律（1）单质的熔沸点与聚集态：小分子物质。如 H2、O 2、N 2、Cl 2 等,通常为

4、气体,固体为分子晶体。多原子分子物质。如 P4、S 8、As 等，通常为液态或固态，均为分子晶体，但熔、沸点因范德华力较大而比高，Br 2、I 2 也属此类，一般易挥发或升华。原子晶体类单质。如金刚石、晶体硅和硼等，是非金属单质中高熔点“三角区” ，通常为难挥发的固体.（2）单质导电性：非金属一般属于非导体,金属是电的良导体,而锗、硅、砷、硒等属于半导体，石墨、碲属于电的良导体。（3）单质的化学活性及反应非金属一般为成酸元素,难以与稀酸反应，固体非金属能被氧化性酸氧化。中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部（4）氢化物 (5)卤化物:易水

5、解如 PCl33H 2OH 3PO33HCl ， SiCl43H 2OH 2SiO34HClBCl33H 2OH 3BO33HCl BrF53H 2OHBrO 35HF利用此法可制得氢卤酸和含氧酸(6)含氧酸 同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强 氧化性:同种元素低价强于高价含氧酸如： HClOHClO 3HClO 4(稀) H2SO3H 2SO4(稀) HNO2HNO 3(稀)氧化性酸与还原性酸常见的强氧化性酸有：HNO 3、浓 H2SO4、HClO 等。常见的还原性酸有：H 2SO3、H 3PO3等。HNO2既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。某些酸的特殊性质浓 H2SO4：吸

6、水性 做干燥剂；脱水性使晶体脱结晶水，使有机物碳化。HClO：漂白作用。漂白原理与 Na2O2 同，是利用强氧化性破坏有色物质。H2SO3：漂白作用。与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后恢复原色。HF：与 SiO2 反应。SiO 2+4HFSiF 4+2H2O注意：酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念。酸的氧化性就是指酸中 H+结合电子的性质，凡酸皆有此性质。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素结合电子的性质。4、常见非全属单质的制取方法（1）电解法：电解水溶液：如 2NaCl2H 2O 2NaOHCl 2H 2 电 解电解熔融物：如 2KHF2 F2H 22KF 电 解（2）分解法：如

7、2KClO3 2KCl3O 2 MnCH4 C2H 2 2H2O2 2H2OO 2 高 温 中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部（3）置换法：如 Cl22NaBr2NaClBr 2 2H2SO 2（不足） 2H2O2S（4）氧化法：如 MnO24HCl MnCl2Cl 22H 2O 4NaBr3H 2SO4MnO 22Na 2SO4MnSO 42Br 2+3H2O2H2SSO 23S2H 2O（5）还原法：CH 2O COH 2，Zn2HClZnCl 2H 2 高 温2C SiO2 Si2CO 高 温二、典例解析【例 1】BGO 是我国

8、研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称，若知： 在 BGO 中，锗处于其最高价态。在 BGO 中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层 8 个电子稳定结构。BGO 可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在 BGO 晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：（1）锗和铋的元素符号分别是_、_。（2）BGO 晶体的化学式是_。（3）BGO 晶体所含铋氧化物的化学式是_。【例 2】由短周期元素形成的四种常见的非金属单质 A、B、C、D。在室温下，它们之中有三种气体，一种固体。在这些单质中，B

9、 的式量最小， C 次之。这些单质和甲、乙、丙、 X、Y 五种化合物之间存在如下关系：（1）写出化合物乙的化学式_。（2）上述图示的化学反应共有_种基本反应类型，其中化合反应有_个。（3）上述四种单质中存在同素异形体的元素是（写元素符号）_。【例 3】某中学学习小组在帮助老师整理实验室的化学试剂时，发现一盛有无色溶液的试剂瓶，标签破损(如右图)，请你根据已掌握的知识，对该试剂可能是什么物质的溶液作出猜想，并设计实验验证。猜想：这种试剂可能是：_实验验证： _三、基础巩固练习1关于非金属元素 N、O、Cl、P 的叙述，正确的是 CA在通常情况下其单质均为气体 B其单质均由双原子分子构成中小学 1

10、 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部C都属于主族元素 D每种元素仅生成一种氢化物2下列氢化物的还原性按由强到弱的顺序排列的是 A.H2SeH2SHIHBrHCl B.H2SH2SeHIHBrHClC.HIHBrHClH2SH2Se D.H2SeH2SHClHBrHI3在密闭容器中盛有 H2、O 2、Cl 2 的混合气体,通过电火花点燃,三种气体正好完全反应,冷却至室温后,所得溶液溶质的质量分数为 25.26%,则容器中原有 H2、O 2、Cl 2 的分子个数比是A.6:3:1 B.9:6:1 C.13:6:1 D.10:6:14有 A、B、C、D

11、 四种单质。在一定条件下，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、丙每个分子中都含有 10 个电子，并且甲、乙、丙、丁有如下关系：回答：（1）单质 B 的化学式。（2）单质 A 与化合物乙反应的化学方程式。（3）根据化合物丙、丁中 D 元素化合价判断丙、丁是否在一定条件下生成单质 D，简述判断理由。5已知：A、B、C、D 四种物质均含元素 X，有的还可能含有元素 Y、Z。元素 Y、X、Z 的原子序数依次递增。X 在 A、B、C、D 中都不呈现它的最高化合价。室温下单质 A 与某种常见一元强碱溶液反应，可得到 B 和 C。化合物 D 受热催化分

12、解，可制得元素 Y 的单质。（1）元素 X 是 ，Z 是 。（2）写出中反应的化学方程式： _。（3）写出中反应的化学方程式： _。非金属元素小结习题1120时,将 2LH2O、1LCO、1LO 2 和 2LCO2 组成的混合气体,依次缓慢通过炽热铜粉.过量过氧化钠和过量炽热的炭粉的三个反应管.经充分反应后恢复到原条件时气体的体积为A.6L B.5L C.4L D.3L2某种 H2 和 CO 的混合气体,其密度为相同条件下 O2 密度的 1/2.将 3.2g 这种混合气充入一盛有足量 Na2O2 的密闭容器中,再通入过量 O2,并用电火花点燃使其充分反应 ,最后容器中固体的质量增加了A.3.2

13、g B.4.4g C.5.6g D.6.4g3将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO 4 Fe2O3+SO2+SO3，如将生成的混和气体通过氯化钡溶液，应发生的现象有 A.不一定产生 BaSO4 沉淀 B.一定产生 BaSO3 沉淀C.一定有 SO2 逸出 D.一定有 SO3 气体逸出4磷化氢的分子式为 PH3，又称为膦，是一种无色有类似大蒜气味的气体，剧毒，膦在空气中的着火点是 150，下列叙述中正确的是 A.膦分子呈三角锥形，其中 PH 键的键长要小于氨分子中 NH 键的键长B.膦的水溶液呈碱性，但其 pH 要比同浓度氨水的 pH 小C.膦是一种还原性的气体，其还原

14、性比氨气的还原性要强中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部D.化合物 PH4I 是一种很稳定的晶体，在受热时不分解5汽车尾气中的 CO、NO 都是城市空气中浓度较高的严重污染物，有关它们的叙述不正确的是 ACO、NO 的燃烧产物分别是 CO2 和 NO2BNO、NO2 的混合气可与水反应生成一些 HNO2，但 NO、NO 2 都不是 HNO2 的酸酐C化学上有一种说法：等电子体结构类似。CO 与 NO+（亚硝酰基阳离子）的微粒中最外层电子数之和相等，应具有类似的结构D在催化剂作用下，可通过反应： 2CO+2NON 2+2CO2 来达到净化

15、汽车尾气的目的6下列物质间发生化学反应：H 2S+O2， Na+O2，Cu+HNO 3，P 2O5+H2O，Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是 A B C D7下列有关工业生产的叙述中, 错误的是 A制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英B氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料C将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸D炼铁的主要原理是在高温下 , 用还原剂从铁矿石把铁还原出来8将水加入到下列物质中能发生反应,且有气体产生的是NaH Na 2O Na 2S Mg 3N2 Al 2S3 CaC 2 NH 4HCO3A. B. C. D.9下列关系图中，A 是一种正盐，

16、 D 的分子量比 C 的式量大 16，E 是酸。当 X 无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其它产物及反应所需条件均已删去）：回答下列问题：（1）A 是_，Y 是_，Z 是_，（2）当 X 是强酸时，A、B、C 、D、E 均合同一种元素，E 是_，（3）当 X 是强碱时，A、B、C 、D、E 均合同一种元素，E 是_。10已知 A、B、C、D 是短周期中的 4 种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A 元素原子形成的离子就是一个质子。又知，B 单质在高温下可从 A 与 D 组成的某种化合物中置换出 A，同时生成化合物BD，A、C、D 三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，B、C 均能与 D 组成

17、原子数比为 11 和 12 的化合物。（1）写出 中反应的化学方程式_ _。（2）写出 中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）_ _。（3）这四种元素可组成原子个数比 4121（按 A、B、C、D 顺序）的化合物，其名称为_ _。这四种元素又可组成原子个数比为 4112（按 A、B、C、D 顺序）的化合物，其结构简式为 _ _。（4）C 元素的气态氢化物能还原 CuO，生成 Cu、C 单质及 A 与 D 形成的化合物，该反应的化学方程式为_ _。112005 年，我国成功发射了“神舟六号”载人飞船， “神舟六号”的成功发射对增强我国的国防力量和提高我国的国际地位都具有重要意义。(1)肼（N

18、 2H4）是发射航天飞船常用的高能燃料。将 NH3 和 NaClO 按一定物质的量比混合反应，生成肼、NaCl和水，写出该反应的化学方程式：_；该反应中_是氧化剂、_是氧化产物。(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼和强还原剂过氧化氢，当它们混合时，即产生大量气体，并放出大量热。已知 12.8g 液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出 256.65kJ 的热量；1mol 液态水变成 1mol 水蒸气需中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部要吸收 44kJ 的热量。写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式：_。(3)若在宇宙飞船

19、的太空实验室（失重条件下）进行以下实验，其中最难完成的是A、将金粉和铜粉混合 B、将牛奶加入水中混合C、蒸发食盐水制取食盐晶体 D、用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙(4)新型无机非金属材料在航天事业上有广泛应用。氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料。氮化硅（Si 3N4）晶体是一种超硬物质，耐磨损、耐高温。氮化硅晶体类型是_；晶体中存在的化学键是_。12A、B、C 是中学化学常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下的关系：据此判断：（1）在 A、B、C 这三种化合物中，必定含有乙元素的是_（用 A、B、C字母填写）。（2）单质乙必定是_（填“金属”或“非金

20、属”），其理由是_ _。（3）单质乙的化学式可能是_，则化合物 B 的化学式是_。13如图所示,在一密闭容器中间用一不漏气, 可滑动的活塞隔开,左边充洁净空气,右边充 H2、O 2 混合气,在室温下引燃后恢复到原室温,若活塞原来离容器左端的距离为 1/4(A)反应后活塞静止在离右端 1/4 处(B)，求原来 H2 和 O2的体积比。典例解析【例 1】Ge：第主族元素，最高正价+4；最高价氧化物 GeO2。Bi：第 主族元素，最外层 5 个电子满足 8 电子稳定结构应形成共价键数目： 8-5=3BiCl 3在 BGO 中铋为+3 价氧化物 Bi2O3。设 BGO 化学式为 mGeO2nBi2O3

21、，则有：2m=3n mn=32 m=3 n=2故 BGO 化学式为 3GeO22Bi2O3 （或 Bi4（GeO 4） 3）【例 2】短周期元素中室温下常见的非金属单质中为气体的有 H2、N 2、O 2、F 2、Cl 2 ，常见的固体单质有C、P、 Si ，这些单质中式量最小的可能是 H2。由图中转化关系可知， A+CX，B+C 甲，A+DY，B+D丙，X+甲 乙均为化合反应；Y+甲丙+乙为复分解反应。5 个化合反应中，A+DY 的反应，涉及 D 物质必须“过量”，即若“不过量” ，会生成其他物质。结合上述几种单质间能发生的反应，只有磷与 Cl2 或碳与 O2 才有可能，但当固体单质是碳时，其

22、他转化关系不成立。再结合非金属卤化物易水解的性质，推测 Y 是 PCl5，甲是水，则丙是HCl，乙为磷酸，D 为 Cl2，C 为 O2，A 为磷，X 为 P2O5。中小学 1 对 1 课外辅导专家精锐教育网站：www.1smart.org 精锐教育教务管理部答案：（1）H 3PO4 （2）2 种（化合与复分解） ，5（3）O（O 2 与 O3） 、P（红磷与白磷）【例 3】 Na2SO4、Na 2CO3、Na 2SiO3、Na 2SO3 取少量该溶液加入试管中，向其中加入稀盐酸。如果出现白色沉淀，则原溶液是 Na2SiO3 溶液；若产生无色、无味的气体，则原溶液是 Na2CO3 溶液；若产生无

23、色、有刺激性气味的气体，则原溶液是 Na2SO3 溶液；若无明显现象出现，则说明为 Na2SO4 溶液。( 本题为开放题，若有其它推测，且检验方案正确，均给分)当堂反馈：1C 2A 3 C 4（1）H 2（2）2F 2+2H2O=4HF+O2（3）若 D 为 N2，丙、丁分别是 NH3 和 NO，在一定条件下可以反应（NH 3、NO 中 N 元素的化合价分别是-3、+2，0 价居其中） ；若 D 为 C，丙、丁分别是 CH4 与 CO2，化合价分别是-4、+4，0 价居其中，故理论上也可发生反应生成碳单质。5 （1）Cl （或氯） K（或钾）（2）Cl 22KOHKClKClOH 2O（3）2

24、KClO 3 2KCl3O 2课后练习：1B 2A 3C 4C 5A 6A 7C 8B9（1）（NH 4） 2S O 2 H2O（2）H 2SO4 （3）HNO 310（1）C+H 2O（气）CO+H 2（2）NH 4+H2ONH 3H2O+H+（3）尿素 H4NOOCCOONH4（4）3CuO+2NH 33Cu+N 2+3H2O11(1)2NH 3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O NaClO N2H4(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)；H=-817.625KJ/mol (3) D (4)原子晶体 共价键12 （1）A、B（2）非金属；因为 A+B乙+C，且乙为单质，可知乙元素在 A、B 中分别显正、负价，所以乙是非金属。 （3）S（或 N2）H 2S（或 NH3）13V(H 2)：V(O 2)=16：11 或 19：8