2019-2020年高考化學二輪復(fù)習 全套教學案詳細解析 非金屬元素及其化合物 新課標.doc
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2019-2020年高考化學二輪復(fù)習 全套教學案詳細解析 非金屬元素及其化合物 新課標 【學習目標】 1.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。 2.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。 【知識總結(jié)】 一、元素化合物的復(fù)習方法 落實存在、性質(zhì)、制備、用途四要點。 (1)從位置出發(fā),以Cs為例。位置:第六周期,IA族。→結(jié)構(gòu)特點:最外層只有一個電子,原子半徑大。→比Na、K更活潑的金屬元素,具強的金屬性。→應(yīng)隔絕空氣保存;與水反應(yīng)劇烈,可能發(fā)生爆炸;與氧氣迅速反應(yīng),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(yīng)是活潑金屬,金屬性大于鈣→與水劇烈反應(yīng);氫氧化物是可溶性強堿;碳酸鹽、硫酸鹽均不溶于水。 (3)從性質(zhì)出發(fā):某單質(zhì)能從水中置換出O2。→非金屬性大于氧,應(yīng)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(yīng);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: 2.總結(jié)規(guī)律、串聯(lián)比較,使知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。 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) 3.以結(jié)構(gòu)為主線,以元素周期律為指導(dǎo),聯(lián)系類型、掌握遞變。 二、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu) 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.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) 1.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)。 2.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)。 3.溶解性:除F2與水發(fā)生置換反應(yīng),Cl2、Br2在水中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)(部分)外,可以說非金屬單質(zhì)均難溶于水。 四.非金屬單質(zhì)的化學性質(zhì) 1.氧化性 (1)與氫氣反應(yīng) 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(yīng);生成的氣態(tài)氫化物也就越穩(wěn)定。 (2)與金屬反應(yīng) 2Fe+3Cl22FeCl3劇烈反應(yīng),大量棕褐色的煙。 Cu+Cl2CuCl2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(yīng),生成黑色固體。 2Cu+S Cu2S銅在硫蒸氣中燃燒,有紅光。 結(jié)論:非金屬單質(zhì)與變價金屬反應(yīng),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(yīng) 通常,非金屬單質(zhì)可以與O2或X2反應(yīng),生成相應(yīng)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 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。 五.(非金屬)氣態(tài)氫化物 1.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。 2.水溶液酸堿性: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。 3.水溶液酸性還原性: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。 六.非金屬元素的含氧酸 (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(fù)原色。 HF:與SiO2反應(yīng)。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O 注意: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)。 七.非金屬元素的化學性質(zhì)(注意反應(yīng)條件、現(xiàn)象、生成物的聚集狀態(tài)) 八.常見非全屬單質(zhì)的制取方法 1.電解法 ①電解水溶液:如2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②電解熔融物:如2KHF2F2↑+H2↑+2KF 2.分解法:如2KClO32KCl+3O2↑ CH4C+2H2 2H2O22H2O+O2↑ 3.置換法:如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 2H2S+O2(不足)2H2O+2S 4.氧化法:如MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O 4NaBr+3H2SO4+MnO2=2Na2SO4+MnSO4+2Br2+3H2O 2H2S+SO2=3S+2H2O 5.還原法:C+H2OCO+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 2C+ SiO2Si+2CO↑ 【典型例題】 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(fù)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____。 例2.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(yīng)共有。種基本反應(yīng)類型,其中化合反應(yīng)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)______。 例3. 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(yīng)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。 【課堂練習】 1.下列氫化物的還原性按由強到弱的順序排列的是 ( ) A.H2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI 2.將綠礬晶體加強熱,除生成水蒸氣以外,還發(fā)生如下反應(yīng):2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,如將生成的混和氣體通過氯化鋇溶液,應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象有 ( ) A.不一定產(chǎn)生BaSO4沉淀 B.一定產(chǎn)生BaSO3沉淀 C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3氣體逸出 3.磷化氫的分子式為PH3,又稱為膦,是一種無色有類似大蒜氣味的氣體,劇毒,膦在空氣中的著火點是150℃,下列敘述中正確的是 ( ) A.膦分子呈三角錐形,其中P—H鍵的鍵長要小于氨分子中 N—H 鍵的鍵長 B.膦的水溶液呈堿性,但其pH要比同濃度氨水的pH小 C.膦是一種還原性的氣體,其還原性比氨氣的還原性要強 D.化合物PH4I是一種很穩(wěn)定的晶體,在受熱時不分解 4.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 5.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 ?。ā ?) 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 6.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(yīng)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______。 7.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(yīng)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(yīng)的化學方程式為_ _____。 8.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___ ___。 【課后習題】 1.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(yīng)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(yīng)具有類似的結(jié)構(gòu) D.在催化劑作用下,可通過反應(yīng):2CO+2NO→N2+2CO2來達到凈化汽車尾氣的目的 2.下列物質(zhì)間發(fā)生化學反應(yīng):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 3.下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述中, 錯誤的是 ( ) A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英 B.氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料 C.將二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸 D.煉鐵的主要原理是在高溫下, 用還原劑從鐵礦石把鐵還原出來 4.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____。 5.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(fù)鹽,其主要成分是十二水合硫酸鋁銨。向該復(fù)鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液,將發(fā)生一系列變化。 NH4+ +Al3+ +H2O→Al(OH)3↓+NH3↑ 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(yīng)的離子方程式:①____;②______;③____。 專題(八) 非金屬元素答案 例1Ge: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(yīng)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) 例2答案:(1)H3PO4(2)2種(化合與復(fù)分解),5(3)O(O2與O3)、P(紅磷與白磷)例3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(yīng)(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(yīng)生成碳單質(zhì)。 課堂練習 1A 2C 3C 4B 5D 6.(1)(NH4)2S O2 H2O(2)H2SO4 (3)HNO3 7.(1)C+H2O(氣)→CO+H2(2)NH4++H2O→NH3H2O+H+ (3)尿素H4NOOC—COONH4(4)3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O 8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。 課后習題 1A 2A 3C 4.(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) 5. (2)①→③→②→⑤→④; (3)①Al3++3OH-→Al(OH)3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O ③Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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