2019-2020年高中化学 专题九 非金属元素及其化合物教案.doc

2019-2020年高中化学 专题九 非金属元素及其化合物教案【专题要点】有关非金属元素及其化合物的知识在高考中经常出现在离子共存、离子方程式、物质鉴别、气体的制取和性质验证、推断、计算等题型中,一般以元素化合物知识为载体,与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查.在未来的高考中考查形式不会有太大的变化,但会突出对物质性质的探究性命题,也会以新的情境或陌生的物质为载体来考查有关非金属元素及其化合物的考查.它要求我们熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途，了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。掌握硫酸、硝酸的化学性质。以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染，以及防止大气污染。注意：硫酸、硝酸的化学性质，原料与能源的合理利用，生产过程中的综合经济效益问题是这部分的重点。【考纲要求】1、常见非金属元素（如H、C、O、N、Si、S、C等）了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。2、了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解海水中存在的重要元素及其在工业生产和高科技领域的潜在价值。了解由海水中提取溴、碘的原理。3、以上各部分知识的综合应用能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质【教法指引】非金属元素及其化合物是学习化学的基础，也是学生今后在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。为了使学生对非金属及其化合物有一个整体的了解，教学设计要着眼于几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识的衔接上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识常见非金属及其化合物在生活和生产中的应用以及与人类和环境的关系。教学中要注意强化元素化合物知识一般学习和研究方法的训练，使性质与用途紧密联系，深化对元素化合物性质的理解和灵活应用，体现学习元素化合物知识价值的重要方面，增进学生学习化学的兴趣和情感。采用对比归纳法进行教学，指导学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性、区别和联系。如浓硫酸、硝酸作氧化剂时，都是硫、氮元素被还原；都是浓的溶液氧化性比稀的溶液强；浓硫酸、浓硝酸都能与不活泼金属和一些非金属反应；在常温下，浓硫酸、浓硝酸都能使铁、铝表面氧化生成牢固的氧化物薄膜，从而阻止酸与内层金属的反应等。在教学过程中，通过比较向学生说明，可以加深理解、方便记忆本章的重点侧重硅、氯、硫、氮等非金属重要化合物的主要性质的认识和理解上。【知识网络】1. 卤素（1）分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。 氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化（如萃取），也可属化学变化，如歧化法（加碱液）、还原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不饱和的有机物）等。值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物，如Br2与Fe或KI反应。（2）区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通2. 氧族：（1）掌握常见物质的俗名、组成、用途，防止张冠李戴。 本章中出现的物质俗名比较多，有些名称之间又特别容易混淆，如冰晶石和重晶石、芒硝和硝石、大苏打和苏打或小苏打等，还有名目繁多的矾盐。这些虽属识记性的知识，但也应做到在理解的基础上进行记忆，注意它们的性质和用途，对记忆其化学组成有帮助。同时要及时归纳和比较，以便清楚地区别它们。（2）熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化，以作推断题（主要是框图型）。牢固掌握各种代表物性质及它们之间的知识网络和反应原理，就可避免死搬硬套。对于框图型等推断题，也要善于找“题眼”，挖掘题中隐含的提示，注意对题设条件的充分应用，尽量缩小范围。推断时不仅要关注网络的结构，还要注意题干提供的不起眼的信息，如颜色、状态、式量、用途等都可能成为突破的切入口。（3）二氧化硫和氯气的漂白性SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象有不同特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸的具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：不显红色通入Cl2加热至沸通入SO2品红溶液褪色红色褪色加热至沸通入Cl2立即变红随即变为无色很快变成红色紫色石蕊通入SO2 3. 氮族：1氨水显弱碱性的理解。氨气溶于水形成氨水，氨水少部分电离出OH-、NH4+，所以氨水具有弱碱性。注意以下两点：(1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀，但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH，继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液；（2）氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐，又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如：用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4+HSO3-是错误的。2NO、O2被水吸收的分析。 NO、O2被水吸收实质上发生如下反应：2NO+O2=2NO2，3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化，生成NO2再溶于水，这是一个循环反应。如无任何气体剩余，最终产物应为HNO3，恰好反应的量的关系：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，实际反应中可以有NO或O2剩余，但不能两者兼有之。3氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。4NO3-在酸性溶液中具有强氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-，将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。5检验NH4+离子，可加入烧碱溶液后，必须加热，再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，否则不一定有NH3放出。4、碳族：（1）CO2通入NaOH溶液的判别。CO2通入NaOH溶液的反应与CO2气体通入量有关。当CO2通入少量时生成Na2CO3，当CO2通入过量时生成NaHCO3，CO2通入量介于两者之间，既有Na2CO3又有NaHCO3。因此推断产物时一定要注意CO2与NaOH间量的关系。（2）Na2CO3溶液中滴加盐酸过程不清楚。在Na2CO3溶液中滴加HCl，CO32-先转化为HCO3-，再滴加盐酸HCO3-转化为H2CO3，不稳定分解为CO2。如：在10mL0.01mol/L纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（答案D）A.1.334mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL（3）CO2通入CaCl2溶液中是否有沉淀的分析错误。可用反证法：如能产生沉淀，则反应的化学方程式为：CO2+CaCl2+H2O=CaCO3+2HCl。因CaCO3溶于盐酸，故反应不能发生。因为CO2只有通入中性或碱性溶液才能产生CO32-，并同时产生部分H+，若原溶液无法消耗这部分H+，则不利于CO2转化为CO32-，也就无法与Ca2+形成沉淀。若要使CaCl2与CO2反应生成沉淀，就必须加入部分碱溶液中和CO2与H2O反应而产生的H+。同理，该思维方式适用于CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液。（4）不要把Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2与Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3相混。前者是工业制玻璃的反应式之一，是在高温条件下发生的反应，而后者是在水溶液中发生的反应。若交换条件，两者均不发生反应。专题九 非金属元素及其化合物1 把过量的CO2气体通入下列物质的饱和溶液中，不变浑浊的是（ ） ACa(OH)2 BC6H5ONa CNaAlO2 DNa2SiO3 2 用水稀释0 1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（ ）A B C c(H+)和c(OH-)的乘积 D OH-的物质的量3 下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是（ ）A 在AsCl3分子中，砷原子最外层电子数为8； B Na3AsO4溶液的pH大于7；C 砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂；D 砷的相对原子质量为74 92，由此可知砷原子核内有42个中子。4 各地电视台的天气预报中都要预报城市的空气质量。根据国家环保局的统一规定，目前进行常规大气监测的项目是：二氧化硫、氮氧化合物、悬浮颗粒物等三种大气污染物。与氮氧化合物有关的全球或区域性大气环境问题主要有（ ）A酸雨、温室效应、光化学烟雾B酸雨、臭氧层空洞、光化学烟雾C水华、臭氧层空洞、光化学烟雾D酸雨、臭氧层空洞、白色污染5 在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（ ）AH2S2HNO3S2NO2十2H2OBCuO2HNO3Cu（NO3）2十H2OC4HNO34NO2十O2十2H2OD3Cu8HNO33Cu（NO3）22NO十4H2O6 在N2O、NO、NO2、N2O3、N2O5五种化合物中，相同质量的氮元素结合氧元素的质量比为（ ）A 1：1：4：2：5 B 1：2：4：3：5C 30：50：40：12：60 D 30：15：20：12：607 我国科学家前不久成功合成3nm长的管状碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的1/4）、熔点高，化学稳定性好的特点，固此被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法中不正确的是（ ）A它是制造飞机的理想材料 B它的主要组成元素是碳元素C它的结构与石墨相似 D碳纤维复合材料不易导电8 在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是（ ）A Na2CO3 B 石灰石 C 石英D 焦炭9 某硅酸盐样品含锌58 6%，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnOSiO2，则n值等于（ ）A 2 B 3 C 1 D 1/2 10 下列说法正确的是（ ）A SiO2是酸性氧化物不跟任何酸反应 B 水玻璃敞口存放，呆能有白色胶状沉淀析出C 高温时SiO2能跟Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强D SiO2和CO2化学性质虽然相似，但两者的结构完全不同11 在制Cl2的反应中，若0048 mol RO-4 与 100 mL12 mol/L的盐酸恰好完全反应，得Cl2标准状况下体积2688 L，在还原产物中R的化合价为（ ）A+4 B+3 C+2 D012 在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（ ）A HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点 13 有关硫酸的下列化学反应中，不是表现硫酸氧化性的是（ ）A浓硫酸与铝的反应 B浓硫酸与木炭的反应C稀硫酸与锌的反应 D稀硫酸与纯碱的反应14 检验某未知溶液中是否含有SO42的下列操作中，合理的是（ ）A先加硝酸酸化，再加氯化钡溶液 B先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液C先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液 D先加盐酸酸化，再加硝酸钡溶液 15 下列实验报告记录的实验现象正确的是（ ）16 SO2和Cl2都具有漂白性，若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质（ ）A立刻褪色 B慢慢褪色 C先褪色，后复原 D颜色不褪17 已知硒是元素周期表中第四周期第A族元素，关于硒的性质判断肯定不正确的是（ ） A、硒的含氧化合物以Se2O3形式存在B、硒的含氢化合物以H2Se形式存在C、硒的氢化物的稳定性比硫化氢差D、硒的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SeO418已知反应2BrO3- + Cl2 =Br2 +2ClO3- 5Cl2 + I2 +6H2O=2HIO3 +10HClClO3- +5Cl-+6H+=3Cl2 +3H2O,下列物质氧化能力强弱顺序正确的是（ ）CAClO3-BrO3-IO3-Cl2 BBrO3- Cl2C1O3-IO3-CBrO3-ClO3-Cl2IO3- DCl2BrO3-C1O3-IO3- 19 向NaBr和KI混合溶液中通入足量氯气后，将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是（ ）A、NaBr和KIB、NaBr和KClC、NaCl和KClD、NaCl、KCl和 I220 下列溶液中不存在氯离子的是（ ）A、氯水 B、氯化氢溶液 C、漂白粉溶液 D、氯酸钾溶液21 KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化表述为：（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填入空格）。（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是 （填编号，多选倒扣）。 只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性（3）ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的 倍。22在硝酸生产过程所排放出来的废气中含有NO和NO2，它们污染环境，现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体（填名称） ，直接排入空气中，写出有关反应方程式 、 。假设NO和NO2的物质的量之比为1：1，则两者的混合物相当于一种酸酐，写出烧碱溶液吸收这种酸酐的化学方程式 。23写出下列化学方程式（或离子方程式）：、在氯化锌溶液中加入过量的氨水 、在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水 下面两个写离子方程式：、氯化银溶于浓氨水 、在FeCl3溶液中加入过量的氨水 24获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。（1）光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯，能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是 ，它属 材料。（2）信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生产方法之一：SiO2Si（粗硅）SiHCl3（沸点31 5）Si超纯硅（多晶硅）单晶硅近代用得较多的另一种方法（之二）是：用金属硅化物（Mg2Si）与盐酸作用制得硅烷，再热分解硅烷可得高纯硅。单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。根据上述信息回答以下问题：（2）从方法一生产单晶硅的过程看，由碳还原得到的硅为何还要进一步处理？（3）写出方法二中，生产高纯硅的两个化学反应方程式： 。 。25碘是人体中的重要元素，人体缺碘易患甲状腺肿大，请回答下列问题。（1）碘在元素周期表中的位置是 （2）根据碘在元素周期表中的位置确定碘的原子序数的方法是 （3）碘原子有 个能层，分别为 （用相应的符号表示），有 个能级，分别为 （4）碘原子的结构示意图为 ，最外电子能层有 个电子，这些电子有 个能级，各个能级所容纳的电子数分别为 26据报道，2003年3月27日巨大的SO2、NO等排放量使广东成为酸雨的重灾区,占全省国土面积63%的17个城市已被国务院划为酸雨控制区,酸雨使大片水稻突然枯死,并且每年因酸雨污染造成的经济损失就达40亿元左右,问：（1） 酸雨导致水稻死亡的原因是什么？（2） 试简叙述酸雨的形成过程，并写出反应方程式。（3） 请提出两条防治酸雨的措施。27为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)： 接 ， 接 ， 接 ；(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中 ，丙中 ； (3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ； (4)写出甲中反应的化学方程式。28(11分) 甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品（其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题：（1）三位同学制取氨气的化学方程式为： 。（2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是 （3）三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨（如果他们的实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是 填(“甲”、“乙”或“丙”)，收集不到氨气的主要原因是 (用化学方程式表示)。（4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论） 。（5）三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)，该装置中的NH4HCO3固体能否用NH4CL固体代替NH3？ (填“能”或“不能”)。参考答案1 A 2 B 3 AB 4 B 5 D 6 B 7 C 8 B 9 A 10 BD11 C 12 CD 13 D 14 C 15 B 16 D 17 A 18 C 19 B 20 D21（1）5，6，5，6，3H2O （2）（3）263倍22 氮气 4NH36NO 5N26H2O 8NH36NO2 7N212H2ONONO2NaOH2NaNO26H2O 23 、在氯化锌溶液中加入过量的氨水 ZnCl2+4NH3=Zn（NH3）4Cl2 、在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水 CuSO4+4NH3=Cu（NH3）4SO4 、氯化银溶于浓氨水 AgCl+2NH3H2O=Ag（NH3）2Cl+2H2O 、在FeCl3溶液中加入过量的氨水 Fe3+3NH3H2O=Fe（OH）3+3NH4+ 24 （1）SiO2 无机非金属（2）由C还原SiO2得到的单质硅中，杂质含量过高，将它用HClCl2处理得到低沸点SiHCl3，便于蒸发提纯，然后再还原得高纯硅（3）Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4SiH4Si+2H225 （1）第5周期A（2）各能层电子数之和（3）5、KLMNO、11、1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p（4）53、7、2、2 526(1) 酸雨改变了水稻生长、发育、繁殖等生命活动中的所需要的正常酸碱度，导致了水稻的死亡。(2)工业生产、民用生活燃料煤炭和汽油产生大量的SO2和氮氧化合物，被空气中的氧气氧化成硫酸和硝酸，和空气中的水蒸气结合，最终降落在地面形成酸雨，反应式：2SO2O22H2O=2H2SO4 4NO+3NO+2H2O=4HNO3(3)控制空气中SO2和氮氧化物的排放量植树造林，净化空气27 （1）A、F、E、C、D、B（2）乙中出现白色沉淀，丙中品红未褪色 （3）吸收SO2（4）C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O28 （1）2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3 +2H2O（2）NH3的密度小于空气（3）乙；2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4（4）将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明已收集满）（5）丙；不能