1、非金属及其化合物复习课非金属及其化合物复习课第一节第一节 无机非金属材料无机非金属材料-硅硅非金属元素在地壳中的含量非金属元素在地壳中的含量一、硅的存在和结构：一、硅的存在和结构：1、硅的存在：、硅的存在：(1)硅在地壳中的含量仅次于氧硅在地壳中的含量仅次于氧,为为26.3%(2)硅是一种亲氧元素硅是一种亲氧元素,主要以氧化物及硅主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。酸盐的形式存在。2、硅的结构：、硅的结构：正四价正四价3 3、主要物理性质、主要物理性质结构类似金刚石，结构类似金刚石，灰黑色、硬而脆灰黑色、硬而脆有金属光泽的固体熔点、沸点高硬有金属光泽的固体熔点、沸点高硬度大度大4 4、化学性质：、
2、化学性质：不活泼不活泼(1)(1)常温下：与氢氟酸，氟气，强碱溶液反应常温下：与氢氟酸，氟气，强碱溶液反应Si+2FSi+2F2 2=SiF=SiF4 4Si+4HF=SiFSi+4HF=SiF4 4+2H2H2 2Si+2NaOH+HSi+2NaOH+H2 2O=NaO=Na2 2SiOSiO3 3+2H2H2 2(2)(2)加热（或高温）时：与加热（或高温）时：与O O2 2、ClCl2 2、C C、N N2 2等非金属反应。等非金属反应。Si+OSi+O2 2=SiO=SiO2 2Si+2ClSi+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4Si+C=SiCSi+C=SiC（碳化硅，俗称金刚砂
3、）（碳化硅，俗称金刚砂）高温高温3Si+4N3Si+4N2 2=Si=Si3 3N N4 4（氮化硅，新型陶瓷材料）（氮化硅，新型陶瓷材料）高温高温（3 3）浓硫酸、浓硝酸、）浓硫酸、浓硝酸、KMnOKMnO4 4溶液等常温溶液等常温下都不与硅起反应。下都不与硅起反应。5 5、用途：、用途：高纯硅：高纯硅：重要的半导体材料重要的半导体材料，信息技术的关键材料，主要用信息技术的关键材料，主要用于制造硅芯片，应用于计算机、于制造硅芯片，应用于计算机、集成电路、晶体管等半导体材集成电路、晶体管等半导体材料中，还用于制造光电池。料中，还用于制造光电池。合金合金变压器铁芯变压器铁芯（含硅（含硅4%4%的
4、钢有导磁性）的钢有导磁性）耐酸设备耐酸设备（含硅（含硅15%15%左右的钢有耐酸性）左右的钢有耐酸性）电脑的中央处电脑的中央处理器（理器（CPU）光伏电池光伏电池SiO2+2C=Si+2CO高温高温6 6、工业制硅：、工业制硅：（重点）（重点）（1）制取粗硅制取粗硅：工业上用焦炭在电炉中还原石英砂（主要成分SiO2）制得粗硅6 6、工业制硅：、工业制硅：（重点）（重点）SiSi（粗）（粗）+2Cl+2Cl2 2=SiCl=SiCl4 4SiClSiCl4 4+2H+2H2 2=Si=Si（纯）（纯）+4HCl+4HCl高温高温高温高温（2）粗硅提纯粗硅提纯：含杂质的Si与Cl2（或HCl）在高
5、温下反应，生成的SiCl4（或SiHCl3）是沸点低的液体液体，蒸馏分离获得纯净的SiCl4（或SiHCl3），再用氢气还原得到高纯SiSiSi（粗）（粗）+3HCl=SiHCl+3HCl=SiHCl3 3+H+H2 2SiHClSiHCl3 3+H+H2 2=Si=Si（纯）（纯）+3HCl+3HCl300CCu或Ag粉1100C高考化学高频考点硅及其化合物十“反常”1、硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅、硅的还原性比碳强，而碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。中还原出硅。SiO22C=Si2CO2、非金属单质一般不与弱氧化性酸反应，而硅不但能与HF反应，而且还有H2生成。Si4H
6、F=SiF42H23、非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅却不然。Si2NaOHH2O=Na2SiO32 H24、虽然SiO2是硅酸的酸酐，但却不能用SiO2与水反应制备硅酸，只能用可溶性硅酸盐跟酸作用来制备。5、酸性氧化物一般不与酸反应(除氧化还原反应外)，而二氧化硅却能与氢氟酸反应。6、非金属氧化物一般是分子晶体，而二氧化硅却是原子晶体。7、无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。8、通常所说的某酸盐为一种酸根的盐，而硅酸盐却是多种硅酸(H2SiO3、H4SiO4、H2Si2O5、H6Si2O7等)的盐的总称。9、较强的酸能把较弱的酸从其盐溶液中制取出、较强的酸能把较弱的酸从
7、其盐溶液中制取出来，这是复分解反应的一般规律，由此对于反来，这是复分解反应的一般规律，由此对于反应应Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H4SiO4的的发生是不难理解的，而反应发生是不难理解的，而反应Na2CO3SiO2=Na2SiO3CO2居然也能进行。居然也能进行。10、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，但它和玻璃的化学成分并不相同。硅酸钠也叫泡花碱，但它是盐而不是碱。钢化玻璃与普通玻璃成分相同，水晶玻璃与玻璃成分不同。二、二氧化硅和硅酸二、二氧化硅和硅酸思考思考1：什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？什么是硅石、石英、水晶、玛瑙？讨论：讨论：试画出由硅石开始分类的树状分布图试画出由硅石开始分类的树
8、状分布图硅石硅石结晶形（石英）结晶形（石英）无定形（硅藻土）无定形（硅藻土）水晶水晶玛瑙玛瑙1、二氧化硅的存在：二氧化硅的存在：结晶形、结晶形、无定形：无定形：石英、水晶、玛瑙、石英、水晶、玛瑙、硅藻硅藻土土2、SiO2晶体结构：晶体结构：正四面体的空间网状结构正四面体的空间网状结构3、物理性质：、物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。难溶于水，熔点高，硬度大。4、SiO2的化学性质的化学性质性质稳定性质稳定,不活泼不活泼二氧化硅二氧化硅难溶于水，不与水反应难溶于水，不与水反应 不与酸反应：除氢氟酸以外不与酸反应：除氢氟酸以外（特性）（特性）SiO2+4HF=SiF4 +2H2O 是酸性氧化物是
9、酸性氧化物,能与碱性氧化物或强碱反应能与碱性氧化物或强碱反应SiO2 +CaO =CaSiO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H2O高温高温5.由于由于SiO2具有优良的物理化学性能，加上具有优良的物理化学性能，加上SiO2在自然界的广泛存在，因此从古到今都在自然界的广泛存在，因此从古到今都被人类广泛地应用着被人类广泛地应用着二氧化硅的用途二氧化硅的用途:制造硅，制造光导纤维、化学仪制造硅，制造光导纤维、化学仪器，光学镜片，石英坩埚，仪器轴承，制造硅酸器，光学镜片，石英坩埚，仪器轴承，制造硅酸盐材料等，沙子是基本的建筑材料盐材料等，沙子是基本的建筑材料（1 1）制光导纤维）制光导纤维
10、 石石 英英 制制 品品6、SiO2和和CO2比较比较 思考：思考：实验室盛装实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？你知道为什么吗？防止玻璃中的防止玻璃中的SiO2与与NaOH溶液反溶液反应生成粘稠的应生成粘稠的Na2SiO3，使瓶塞和瓶，使瓶塞和瓶口粘在一起口粘在一起三、硅酸三、硅酸(H2SiO3)（1）组成：硅酸是由）组成：硅酸是由H Si O三种元素组成三种元素组成的一系列化合物，种类很多，如的一系列化合物，种类很多，如H2SiO3（硅（硅酸）酸）H4SiO4（原硅酸，易失水）、原硅酸，易失水）、H6Si2O7（二聚硅酸）等
11、。（二聚硅酸）等。（2）性质：）性质：H2SiO3是是SiO2的对应水化物的对应水化物（SiO2 是是H2SiO3的酸酐），是一种不溶性的酸酐），是一种不溶性酸，是一种白色固体，其酸性比酸，是一种白色固体，其酸性比H2CO3还弱，还弱，能与强碱反应能与强碱反应（3）Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3（凝胶）（凝胶）Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3（碳酸的酸性比硅酸强）（碳酸的酸性比硅酸强）2 2、性质：、性质：a a、硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，、硅酸、原硅酸都不溶于水，属于弱酸，其酸性比碳酸弱其酸性比碳酸弱NaNa2 2SiOSiO3 3+CO
12、+CO2 2+H+H2 2O=NaO=Na2 2COCO3 3+H+H2 2SiOSiO3 3b b、不稳定性：、不稳定性：H H4 4SiOSiO4 4=H=H2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O(O(易易)NaNa2 2SiOSiO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2SiOSiO3 3总结：硅酸总结：硅酸1、制法：、制法：C、吸附性，干燥，催化、吸附性，干燥，催化四、硅酸盐四、硅酸盐 最简单的硅酸盐是硅酸钠最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液，其水溶液 俗称为俗称为水玻璃水玻璃，可用作肥皂填料、木材防火剂等，可用作肥皂填料、木材防火剂等放入蒸馏
13、水放入蒸馏水现象现象结论结论水份蒸发后燃烧水份蒸发后燃烧放入放入Na2SiO3溶液溶液水份蒸发后不燃烧水份蒸发后不燃烧水份蒸发后，水份蒸发后，失去防火作用失去防火作用防火效果好防火效果好用作防火剂用作防火剂1.1.硅酸钠硅酸钠硅酸盐材料：（水泥、玻璃、陶瓷）硅酸盐材料：（水泥、玻璃、陶瓷）产品产品主要原料主要原料 主要设备主要设备反应反应条件条件主要反应或主要成分主要反应或主要成分主要性质主要性质水泥水泥粘土、石灰粘土、石灰石、石、(石膏石膏)适适量量水泥回转窑水泥回转窑高温高温硅酸三钙：硅酸三钙：3CaOSiO2硅酸二钙：硅酸二钙：2CaOSiO2铝酸三钙：铝酸三钙：3CaOAl2O3水硬性
14、，和水硬性，和水搅拌静置水搅拌静置很容易凝固很容易凝固变硬变硬玻璃玻璃 纯纯 碱碱石灰石石灰石石石 英英 玻璃窑玻璃窑高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2成分：成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 无固定熔点传统无机非金属材料：传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料：新型无机非金属材料：新型陶瓷新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等透明陶瓷、超导陶瓷等l要领：要领：两边原子个数守恒两边原子个数守恒l格式：金属氧化物、二氧化硅、水格式：金属氧化物、二氧化硅、水l顺
15、序：金属按活动顺序表顺序：金属按活动顺序表练习：练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐石棉：石棉：CaMg3Si4O12长石：长石：KAlSi3O8普通玻璃：普通玻璃：CaNa2Si6O14黏土：黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 3MgOCaO4SiO2K2OAl2O36SiO2 CaONa2O6SiO2Al2O32SiO22H2O钙沸石：钙沸石：Ca(Al2Si3O10)3H2O正长石：正长石：KAlSi3O8 氯气物理性质结论：氯气物理性质结论：氯气是黄绿色氯气是黄绿色有刺激性气味有刺激性气味有毒气体有毒气体易液化易液化密度比空气大密度比空气大能溶于水能
16、溶于水（1:2）思考：思考：Cl2的贮存和运输（贮存在钢瓶中的贮存和运输（贮存在钢瓶中进行运输，因干燥进行运输，因干燥Cl2或液氯不与或液氯不与Fe反反应）应）氯气化学性质氯气化学性质点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃（2）与非金属反应）与非金属反应：H2+Cl2=2HCl（苍白色火焰，瓶口产生（苍白色火焰，瓶口产生白雾，白雾白雾，白雾）（1）与金属反应）与金属反应2Na+Cl2=2NaCl（产生白烟）（产生白烟）Cu+Cl2=CuCl2（棕黄色的烟）（棕黄色的烟）2Fe+3Cl2=2FeCl3（棕黄色的烟）（棕黄色的烟）(4)氯气与碱反应氯气与碱反应2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H
17、2O有效成分有效成分:NaClO2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉、漂粉精漂白粉、漂粉精漂白液漂白液有效成分有效成分:Ca(ClO)2（3 3）与）与H H2 2O O反应（可逆反应）反应（可逆反应）：Cl2+H2O HCl+HClOCl2+H2O H+Cl+HClOCl2与强碱反应中与强碱反应中Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（除去多余的氯气，生成漂白粉）（除去多余的氯气，生成漂白粉）（5）与还原性物质反应）与还原性物质反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3（除氯化铁中氯化亚铁，氧化性：（除氯化铁中氯化亚铁，氧化性：Cl2Fe3+）H2
18、S+Cl2=S+2HCl（置换出（置换出S，氧化性：，氧化性：）2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl（海水提溴，氧化性：（海水提溴，氧化性：）2KI+Cl2=I2+2KCl（用淀粉碘化钾检验（用淀粉碘化钾检验Cl2）SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4（Cl2和和SO2混合失去漂白作用）混合失去漂白作用）3NH3+8Cl2=6NH4Cl+N2（用浓氨水检验（用浓氨水检验Cl2管道是否漏气）管道是否漏气）氯气用途：氯气用途：用于自来水杀菌、消毒用于自来水杀菌、消毒制造盐酸（氢气和氯气反应）制造盐酸（氢气和氯气反应）制造漂白粉制造漂白粉制造高纯硅、锗和金属钛等制造高纯硅、锗和金属钛等是
19、合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、燃料和药品的重要原料燃料和药品的重要原料一旦发生大量氯气泄露，我们应该一旦发生大量氯气泄露，我们应该怎样进行应急处理？怎样进行应急处理？问题问题氯气有毒；逆风撤离，转移到氯气有毒；逆风撤离，转移到高处高处，立即，立即喷水和喷已稀释的喷水和喷已稀释的NaOH溶液。在没有防毒溶液。在没有防毒面具的情况下，可用湿毛巾捂住眼睛和呼面具的情况下，可用湿毛巾捂住眼睛和呼吸道，顶风撤离到上风和侧风方向。吸道，顶风撤离到上风和侧风方向。氯水的成分和性质氯水的成分和性质（重点内容）（重点内容）氯气溶于水形成的水溶液即氯水氯气溶于水形成的水溶液即氯
20、水思考：氯水与其他物质发生反应是写思考：氯水与其他物质发生反应是写Cl2还是还是HClO？液氯液氯与与氯水氯水的区别？的区别？新制氯水新制氯水与与久置氯水久置氯水的区别？的区别？纯净物纯净物混合物混合物分子：分子：离子：离子：ClCl2 2 ，HClOHClO，H H2 2O OH H+，ClCl，ClOClO分子：分子：H H2 2O O离子：离子：H H+，ClCl新制新制有氧化性，无有氧化性，无酸性和漂白性酸性和漂白性有酸性，强氧化性，有酸性，强氧化性，能能漂白漂白，消毒，光照，消毒，光照时时HClOHClO分解分解久置久置只有只有ClCl2 2子子实验室使用的氯水只能现配现用实验室使用
21、的氯水只能现配现用,并盛放在并盛放在试剂瓶中试剂瓶中只有酸性（只有酸性（旧旧置氯水即盐酸置氯水即盐酸）氯气化学性质氯气化学性质信息：信息：次氯酸是一元次氯酸是一元弱酸弱酸，其，其酸性比碳酸还弱酸性比碳酸还弱，具有很，具有很强氧化性强氧化性，能杀死水里的病菌，具有杀菌消毒作用，且，能杀死水里的病菌，具有杀菌消毒作用，且能使某些染料能使某些染料 和有机色素褪色，可用作棉、纸张等的漂和有机色素褪色，可用作棉、纸张等的漂白剂，白剂，次氯酸不稳定次氯酸不稳定，且见光分解放出，且见光分解放出氧气。氧气。1、与水反应、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO新制氯水中有哪些分子和离子新制氯水中有哪些分子和
22、离子:分子分子:离子离子:（弱酸）（弱酸）H2O、Cl2、HCl、HClO新制氯水的组成新制氯水的组成二、氯气化学性质二、氯气化学性质1、与水反应、与水反应 Cl2+H2O=HCl+HClO（弱酸）（弱酸）2HClO=2HCl+O2光照光照反馈反馈练习练习下列物质中具有漂白作用是下列物质中具有漂白作用是()A、干燥氯气、干燥氯气 B、液氯、液氯 C、新制氯水、新制氯水 D、久置氯水、久置氯水水和氢氯酸水和氢氯酸(盐酸盐酸)H2O、Cl2、HCl、HClOC 含氯漂白剂的成分和含氯漂白剂的成分和漂白原理漂白原理思思考考 净化装置净化装置发生装置发生装置反应原理反应原理装置图装置图气体收集气体收集
23、尾尾气处理装置气处理装置干燥装置干燥装置实验室制备氯气的装置图实验室制备氯气的装置图一、反应原理反应原理注意注意 1.1.二氧化锰为难溶于水的黑色固体。二氧化锰为难溶于水的黑色固体。2.2.稀盐酸稀盐酸与二氧化锰不反应。与二氧化锰不反应。3.3.参加反应的盐酸一部分作还原剂，被氧化称参加反应的盐酸一部分作还原剂，被氧化称ClCl2 2，一部分起酸的作用。，一部分起酸的作用。4.4.在在常温常温下下,高锰酸钾、氯酸钾、漂白粉等固体高锰酸钾、氯酸钾、漂白粉等固体跟浓盐酸反应能产生氯气。跟浓盐酸反应能产生氯气。MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+2H2OMnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl
24、2+2H2O注意注意5.5.书写方程式时注意书写方程式时注意“浓、热、气、平浓、热、气、平”6.6.此反应必须加热，且缓慢加热，避免浓此反应必须加热，且缓慢加热，避免浓盐酸挥发。盐酸挥发。在在MnOMnO2 2与浓盐酸反应中，随着反应的进行，与浓盐酸反应中，随着反应的进行，HClHCl的挥发、的挥发、HClHCl的消耗、的消耗、H H2 2O O的生成都会导致的生成都会导致盐酸浓度降低，当盐酸稀至一定浓度后，盐酸浓度降低，当盐酸稀至一定浓度后，ClCl-还原性减弱，会导致反应停止还原性减弱，会导致反应停止。所以，即使是。所以，即使是足量的足量的MnOMnO2 2，也不会将，也不会将HClHCl
25、的一半全部氧化。的一半全部氧化。n n（HClHCl）1/4n 1/4n（HClHCl）二、发生装置二、发生装置 固固+液液(加热加热)型型 有关仪器的名称有关仪器的名称:铁铁架台架台(带铁圈铁夹带铁圈铁夹)、酒精灯、石棉网、烧酒精灯、石棉网、烧瓶、双孔塞、分液漏瓶、双孔塞、分液漏斗、玻璃导管。斗、玻璃导管。组装过程。组装过程。三、净化装置先用先用饱和食盐水饱和食盐水吸收吸收氯气中混有的氯化氢氯气中混有的氯化氢气体气体;再用浓硫酸干燥再用浓硫酸干燥氯气。氯气。装配原则装配原则:先洗气后先洗气后干燥、气体从长导管干燥、气体从长导管进短导管出。进短导管出。四、气体收集和尾气处理装置四、气体收集和尾
26、气处理装置 氯气微溶于水且比空气重,故用向上排空气法收集。氯气有毒,污染空气,故用浓氢氧化钠溶液吸收。氯气可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验。2KI+Cl2=2KCl+I2(碘遇淀粉变蓝)发生装置的组装过程的动画放好铁架台放好铁架台,根根据酒精灯外焰据酒精灯外焰的高度确定铁的高度确定铁圈和石棉网的圈和石棉网的位置位置,最后固定最后固定组合装置组合装置洗气瓶和排水测量气体体积装置洗气瓶和排水测量气体体积装置 洗气瓶洗气瓶 排水测量气体体积排水测量气体体积氯氯气气收收集集过过程程的的动动画画向上排空向上排空气即空气气即空气在上层被在上层被收集气体收集气体在下层在下层实验室制备氯气的装置图实验室制备氯气
27、的装置图氯离子（氯离子（Cl-)的检验的检验 阅读实验阅读实验4-6有关反应的离子方程式是：有关反应的离子方程式是：AgAg+Cl +Cl=AgCl =AgCl 2Ag2Ag+CO+CO3 32-2-=Ag=Ag2 2COCO3 3 AgAg2 2COCO3 3 +2H +2H+=2Ag+CO=2Ag+CO2 2 +H+H2 2O O 某溶液中加入某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，则可溶液产生白色沉淀，则可确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？确定该溶液中一定有氯离子，这种说法对不对？在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶溶液，若产生
28、白色沉淀，则被检液中含有液，若产生白色沉淀，则被检液中含有Cl-。（2）方法和结论：）方法和结论：(1)试剂试剂:AgNO3溶液、稀硝酸溶液、稀硝酸 或或 在被检验的溶液中滴入在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉溶液，若产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶，则被检液中含有Cl-。小 结？拓展二氧化氯（ClO2）ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体，具有强氧化是一种黄绿色易溶于水的气体，具有强氧化性，是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂性，是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂（1）ClO2杀菌漂白能力优于杀菌漂白能力优于Cl2且安全无毒。且安全无毒
29、。以以等质量的氧化剂所得的电子数等质量的氧化剂所得的电子数来测量消毒剂的消来测量消毒剂的消毒效率，毒效率，则则ClO2与与Cl2的消毒效率之比的消毒效率之比5/67.5：2/71=2.63（自行解释）（自行解释）硫的性质及用途硫的性质及用途（1 1）硫的存在）硫的存在游离态：火山口附近或者地壳的岩层里面游离态：火山口附近或者地壳的岩层里面化合态化合态硫化物：硫铁矿（硫化物：硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（）、黄铜矿（CuFeS2）硫酸盐：石膏（硫酸盐：石膏（CaSO42H2O）、芒硝（）、芒硝（Na2SO410H2O）蛋白质、化石燃料（煤、石油、天然气）蛋白质、化石燃料（煤、石油、天然气）化合态的
30、硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在石膏黄铁矿黄铜矿（2）物理性质）物理性质（3 3）化学反应）化学反应与金属：与金属：2Na+S=Na2Na+S=Na2 2S S，Fe+S=Fe+S=，Cu+S=Cu+S=(低价的硫化物）低价的硫化物）与非金属：与非金属：H H2 2+S=H+S=H2 2S S，S+OS+O2 2=SO=SO2 2,2S+C=CS,2S+C=CS2 2点燃点燃与强碱：与强碱：3S+NaOH（热）（热）=Na2SO3+2Na2S+3H2O与氧化性酸：与氧化性酸：S+H2SO4（浓）（浓）=3SO2+2H2O黑火药：黑火药：2KNO3+3C+S=K2S+3CO2+N2引燃引燃（4
31、4）硫的用途硫的用途：重要的化工燃料，主要用：重要的化工燃料，主要用于制造硫酸、化肥（苯酚、硫酸钾）、农于制造硫酸、化肥（苯酚、硫酸钾）、农药（石灰硫黄合剂）、火柴、爆竹烟花、药（石灰硫黄合剂）、火柴、爆竹烟花、药品（如硫黄软膏医治某些皮肤病）、硫药品（如硫黄软膏医治某些皮肤病）、硫化橡胶化橡胶注意误区：注意误区：（1）试管内壁附着的）试管内壁附着的S不能用水、酒精洗不能用水、酒精洗涤，宜用涤，宜用NaOH溶液（微热）或溶液（微热）或CS2洗去。洗去。不能把不能把S和和Br2和和I2混为一谈，误以为混为一谈，误以为S溶于溶于酒精。酒精。（2）S在空气和氧气中燃烧颜色对比；在空气和氧气中燃烧颜色
32、对比；燃烧产物燃烧产物SO2，而不是，而不是SO3二氧化硫(sulphur dioxide)1.1.无色、有刺激性气味、有毒气体无色、有刺激性气味、有毒气体2.2.比空气密度大比空气密度大3.3.易溶于水易溶于水 (1(1体积水溶解体积水溶解4040体积体积SOSO2 2）4.4.易液化易液化(101KPa(101KPa沸点是沸点是-10)-10)（NH3溶于水溶于水1:700)(HCl 溶于水溶于水1:500)SO2的物理性质：的物理性质：与与碱性氧化物碱性氧化物反应生成反应生成盐盐 与与H H2 2O O反应生成酸反应生成酸 与与碱碱反应生成盐和水反应生成盐和水1二二氧氧化化硫硫化化学学性
33、性质质|的的通通性性请同学们写出请同学们写出SOSO2 2与与NaNa2 2O O、NaOHNaOH溶液、溶液、Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液的反应方程式。溶液的反应方程式。与碱性氧化物化合：与碱性氧化物化合：CaO+SO2 =CaSO3与碱反应与碱反应：Ca(OH)2+SO2 =CaSO3 +H2O 使澄清石灰水先变浑浊后变澄清使澄清石灰水先变浑浊后变澄清的气体，除的气体，除二氧化碳二氧化碳外，还可能是外，还可能是二二氧化硫氧化硫。注意SO22NaOH=Na2SO3 H2OSO2NaOH=NaHSO3过量过量CaSO3 +H2O +SO2 =Ca(HSO3)2过量过量 与盐的反应：与盐的
34、反应：SO2Na2SO3 H2O=2NaHSO3CaSO3 +H2O +SO2 =Ca(HSO3)2SO2NaHCO3=NaHSO3+CO2 S S S S S S（SOSO2 2）S S-2 0 +4 +6-2 0 +4 +6思考：思考：请同学们标出请同学们标出SO2 2中中S元素的元素的化合价，化合价，根据根据SOSO2 2中中S S元素的化合价推元素的化合价推断它应具有怎样的化学性质？断它应具有怎样的化学性质？二二氧氧化化硫硫化化学学性性质质|还原性还原性氧化性氧化性加还原剂加还原剂如如H2S等等加氧化剂加氧化剂如如O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等等但不能被浓但不能被浓H H
35、2 2SOSO4 4氧化，因氧化，因此可以用它来干燥此可以用它来干燥SOSO2 2二二氧氧化化硫硫化化学学性性质质|从氧化还原角度从氧化还原角度注意硫化氢气体中毒(1)氧化性氧化性2H2S+SO2=2H2O+3S2SO2 +O2=2SO3催化剂 加热 +4S+6S被氧化(2).(2).还原性还原性SO3 +H2O=H2SO4SO3是一种无色固体，熔点16.8，沸点44.8。a.与与O2的反应的反应:b.与卤素单质的反应与卤素单质的反应:c.c.与其他氧化剂反应与其他氧化剂反应:溴水褪色探究探究4 4：向一支盛有向一支盛有SOSO2 2溶液的试溶液的试管滴入管滴入1-21-2滴品红溶液，然后振动
36、滴品红溶液，然后振动试管。观察溶液的颜色变化。试管。观察溶液的颜色变化。二二氧氧化化硫硫化化学学性性质质|加热刚刚使品红溶液褪色的加热刚刚使品红溶液褪色的SOSO2 2水溶液的试管，观察试管中水溶液的试管，观察试管中的颜色变化？的颜色变化？从特性角度从特性角度原理：原理：二氧化硫与某些有色物质直接生二氧化硫与某些有色物质直接生成成不稳定不稳定的无色物质的无色物质实质：实质：化合作用化合作用程度：程度：暂时性，加热可复原暂时性，加热可复原范围：范围：漂白某些有色物质，漂白某些有色物质，不能使紫不能使紫色石蕊试液褪色色石蕊试液褪色探究结论：探究结论：SOSO2 2具有漂白性具有漂白性二二氧氧化化硫
37、硫的的化化学学性性质质|漂漂白白性性二二氧氧化化硫硫的的化化学学性性质质|漂漂白白性性 不同。前者缘于不同。前者缘于SOSO2 2的还原性，的还原性，发生的是氧化还原反应。后者缘发生的是氧化还原反应。后者缘于其漂白性，发生的是非氧化还于其漂白性，发生的是非氧化还原反应原反应.小结小结:思考与交流思考与交流:SO2能使溴水、能使溴水、KMnO4溶液溶液褪色与褪色与SO2使品红褪色，实质相使品红褪色，实质相同吗同吗?二二 氧氧 化化 硫硫 的的 化化 学学 性性 质质 漂白性的比较漂白性的比较名称名称原理原理实质实质程度程度范围范围二二 氧氧 化化 硫硫氯氯 水水 二氧化硫溶于水产生的二氧化硫溶于
38、水产生的亚硫酸与有色物质直接结合亚硫酸与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质生成不稳定的无色物质 氯水中的次氯酸将有色氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质物质氧化成无色物质化合作用化合作用 氧化作用氧化作用暂时性，加热可复原暂时性，加热可复原 永久性永久性 漂白漂白某些某些有色物质，有色物质，不能使不能使紫色石蕊试液紫色石蕊试液褪色褪色 漂白大多数有色物质，漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色能使紫色石蕊试液褪色三氧化硫三氧化硫1、（常温下液体）、（常温下液体）SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O注意：标准状况下，注意：标准状况下，SO3不是气体，是不是气
39、体，是一种无色固体。一种无色固体。将有色的色素氧化为稳定的无色物质与色素结合成不稳定的无色物质化学变化)化学变化)物理变化)氮气和氮氧化合物性质N2化学性质不活泼，在一定条件化学性质不活泼，在一定条件下能与下能与O2、H2、Mg等直接化合等直接化合N2+O2=2NO（）N2+3H2=2NH3N2+3Mg=Mg3N2放电放电高温、高压高温、高压催化剂催化剂点燃点燃 N2 +O2 2NO(无色无色)2NO+O2=2NO2(红棕色红棕色)放电或高温放电或高温 在通常情况下，氮气与氧气不发生反应，在通常情况下，氮气与氧气不发生反应，但在但在放电或高温放电或高温条件下，氮气与氧气会发生条件下，氮气与氧气
40、会发生反应，生成反应，生成无色的，不溶于水的一氧化氮无色的，不溶于水的一氧化氮。一氧化氮在一氧化氮在常温下常温下很容易和空很容易和空气中的氧气化合，生成气中的氧气化合，生成红棕色红棕色的二氧化氮。的二氧化氮。汽车发动机在工作（放电）时，汽缸中的汽车发动机在工作（放电）时，汽缸中的空气中氮气和氧气就会反应生成空气中氮气和氧气就会反应生成氮的氧化物氮的氧化物，因此汽车尾气中含有大量氮氧化物。因此汽车尾气中含有大量氮氧化物。二、氮氧化物二、氮氧化物空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二
41、氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成作用形成可溶性硝酸盐可溶性硝酸盐，成为，成为氮肥氮肥被植物吸收被植物吸收1.NO和和NO2比较比较无色，不溶于水，有毒气体无色，不溶于水，有毒气体红棕色，溶于水，有刺激性红棕色，溶于水，有刺激性气味，有毒气体，易液化气味，有毒气体，易液化下与下与O2化合：化合：弱氧化性：弱氧化性：与与H2O反应：反应：氧化性较强：氧化性较强：自身聚合：自身聚合：与与NaOH溶液、溶液、Na2CO3溶液等反应溶液等反应2.2.氮氧化合物种类氮氧化合物种类 3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO22+）3NO
42、2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO232+）两个极重要的反应方程式两个极重要的反应方程式:三、三、SO2、NO、NO2的实验室制法的实验室制法1、SO2和和NO2是主要的大气污染物。是主要的大气污染物。污染物的来源：污染物的来源：（1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、制造硫酸以及含硫金属的冶炼的燃烧、制造硫酸以及含硫金属的冶炼（8CuFeS2+21O2=8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2）（2）NOx主要来自于汽车尾气，硝酸工业尾主要来自于汽车尾气，硝酸工业尾气也有气也有NOx。四、二氧化硫和二氧化氮四、二氧化硫和二氧化氮对大
43、气的污染对大气的污染 汽车尾气中含有污染空气的碳氢化合物、汽车尾气中含有污染空气的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物等气体。目前，世界一氧化碳、氮氧化合物等气体。目前，世界各国大多各国大多在汽车的排气管上装一个在汽车的排气管上装一个“催化转催化转换器换器”（用铂、钯合金作催化剂），（用铂、钯合金作催化剂），来降低来降低汽车尾气中的有害物质。请你写出汽车尾气中的有害物质。请你写出NO和和CO在催化剂作用下反应的化学方程式。在催化剂作用下反应的化学方程式。催化剂催化剂2.2.酸雨酸雨（pHpH5.65.6的雨水）的雨水）形成形成：空气中：空气中S的氧化物和的氧化物和N的氧化物的氧化物(H2SO4、H
44、NO3)随雨水降下就成为酸雨。随雨水降下就成为酸雨。危害危害：破坏农作物、森林、草原，：破坏农作物、森林、草原，使水土酸性化；加速建筑物等腐蚀。使水土酸性化；加速建筑物等腐蚀。酸雨的类型酸雨的类型硝酸酸雨：硝酸酸雨：3NO2+H2O=2HNO3 +NO 硫酸酸雨：硫酸酸雨：或：SO2+H2O H2SO3SO3+H2OH2SO42SO2+O2 2SO3催化剂 2H2SO3+O2 2H2SO4催化剂3.破坏臭氧层破坏臭氧层在低层大气中，在低层大气中，NOx是生成是生成O3的催化剂，但在高空的催化剂，但在高空平流层，平流层，NOx光解为光解为NO，NO在平流层中对在平流层中对O3有破有破坏作用。坏作
45、用。SO2具有具有还原性还原性，也能破坏臭氧层。，也能破坏臭氧层。4.形成光化学烟雾形成光化学烟雾含有含有NOxNOx和碳氢化合物等一次污染无的大气，在阳和碳氢化合物等一次污染无的大气，在阳光的照射下发生化学反应二产生二次污染，这种光的照射下发生化学反应二产生二次污染，这种一次和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染一次和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现现象称作象称作光化学污染光化学污染。光化学污染的特征是烟雾呈。光化学污染的特征是烟雾呈淡蓝色，具有强氧化性，能使橡胶裂开，刺激人淡蓝色，具有强氧化性，能使橡胶裂开，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，使空气能见度降低的眼睛，伤害植物的叶子，使空气能见
46、度降低6.SO2和和NOx的吸收处理的吸收处理吸收吸收SO2：使用：使用NaOH溶液或者溶液或者Na2SO3溶液溶液SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O吸收吸收NO2：使用：使用NaOH溶液溶液2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O吸收吸收NO：混入空气后再用：混入空气后再用NaOH溶液吸收溶液吸收2NO+O2=2NO2NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O7.7.酸雨的防治措施酸雨的防治措施预防污染预防污染：调整能源结构、发展清洁能源、调整能源结构、发展清洁能源、优化能源结构、提高能源利用率。优化能源结构、提高能源利用率。治理污染：治理污染：依法治理污染、推广脱硫技术、
47、依法治理污染、推广脱硫技术、改进燃烧技术、烟气脱硫改进燃烧技术、烟气脱硫1.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题。（略），按要求回答问题。（B中装的是无水硫酸铜）中装的是无水硫酸铜）（1）装置）装置A的作用是制取氯气，其反应的化学方程式为：的作用是制取氯气，其反应的化学方程式为：（2）若用含有）若用含有0.2mol H
48、Cl的浓盐酸与足量的的浓盐酸与足量的MnO2反应制反应制Cl2，制得的，制得的Cl2体积（标准状体积（标准状况下）总是小于况下）总是小于1.12L的原因是的原因是 （3）装置）装置B的作用是的作用是 ，现象是，现象是 。装置装置C和和D出现的不同现象说明的问题是出现的不同现象说明的问题是 。装置装置E的作用是的作用是 。写出装置写出装置F中发生反应的离子方程式中发生反应的离子方程式 。（4）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入种。为了确保实验结论的可
49、靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在 与与 之间（填装置字母之间（填装置字母序号），装置中应放入序号），装置中应放入 试剂。试剂。1.（1）MnO24HCl MnCl2Cl2H2O（2 2）浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不）浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失（3 3）证明有水蒸气产生证明有水蒸气产生 白色变蓝色（其它合理白色变蓝色（其它合理答案也给分）答案也给分）氯气无漂
50、白性，氯水有漂白性氯气无漂白性，氯水有漂白性 吸收氯气吸收氯气 AgAg+Cl+Cl=AgCl=AgCl（4 4）E F E F 湿润的淀粉湿润的淀粉KIKI试纸（或湿润的有色布条）试纸（或湿润的有色布条）2.（1）盛装）盛装70%H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗；溶液的仪器名称为分液漏斗；利用压强差检验装置气密性；利用压强差检验装置气密性；（2）SO2和水反应生成亚硫酸，为防止和水反应生成亚硫酸，为防止SO2溶解，应该溶解，应该选取选取NaHSO3洗气；洗气；（3）C试管中的试剂可以验证试管中的试剂可以验证SO2的氧化性，则的氧化性，则Na2S作还原剂，被作还原剂，被SO2氧化生成难溶性的
