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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 非金屬元素概論 新課標(biāo) 教學(xué)目標(biāo) 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(xué)生在掌握元素化合物知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生對知識進(jìn)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(xué)知識解決問題的能力。 科學(xué)思想：培養(yǎng)學(xué)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(xué)品質(zhì)：認(rèn)識本質(zhì)，進(jìn)行知識整理、綜合、提高與拓展的方法培養(yǎng)。 科學(xué)方法：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象、概括整理、歸納總結(jié)、準(zhǔn)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(yīng)用。元素化合物知識的綜合應(yīng)用及物質(zhì)推斷。 　 教學(xué)過程設(shè)計 　 教師活動 【引入】一、元素化合物的復(fù)習(xí)方法 落實存在、性質(zhì)、制備、用途四要點。 學(xué)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?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。 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?！墙饘傩源笥谘酰瑧?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： 【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(fù)雜氧化物，且在BGO晶體的化學(xué)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(xué)式是____。 （3）BGO晶體所含鉍氧化物的化學(xué)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(luò)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(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(xué)式為mGeO2nBi2O3 有：2m=3n　　 m∶n=3∶2 m=3　　 n=2 →BGO化學(xué)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(xué)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(yīng)。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(yīng)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(yīng)中，一定屬于氧化還原反應(yīng)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(yīng)③、④的化學(xué)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(yīng)和置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，故①、②、④、⑤一定是氧化還原反應(yīng)。由題意知：Y、Z中均含C元素，且一為正價，一為負(fù)價，故C為非金屬元素。可能是硫或氮，則Y、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(yīng)是酸→M是H2SO4 A—H；B—O；C—S X—H2O2；Y—SO2；Z—H2S 答案：略。 進(jìn)行思維方法總結(jié)： 對元素化合物的推斷題，首先要仔細(xì)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(luò)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(xué)過的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，并從中找到知識規(guī)律，才能準(zhǔn)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(dǎo)，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(yīng) 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(yīng)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(yīng)；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(zhǔn)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(xué)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(xué)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(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。 【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(yīng)： （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(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(xué)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(yīng)以制備單質(zhì)，如：O2 也可通過其他分解反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(jìn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)氣體被吸收時，液體上升到漏斗中。由于漏斗的容積較大，導(dǎo)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(yīng)中濃硫酸的作用？可否用濃硫酸與溴化鈉反應(yīng)來制取溴化氫氣體，為什么？ 回答：此反應(yīng)中，濃硫酸首先與溴化鈉反應(yīng)生成溴化氫，然后，溴化氫再與二氧化錳反應(yīng)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(xué)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(dǎo)學(xué)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(jì)效益、環(huán)境保護(hù)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(yán)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(xué)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(dá)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(yīng)，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(yīng)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(xué)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(dá)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(yīng)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(yīng)都進(jìn)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(yīng)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(xué)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 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(yīng)，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(dāng)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(dāng)X是強酸時，A、B、C、D、E均合同一種元素，E是______， （3）當(dāng)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(yīng)的化學(xué)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(xué)方程式為______。 13．A、B、C是中學(xué)化學(xué)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(xué)式可能是____，則化合物B的化學(xué)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(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。 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____。 15．化合物E（含兩種元素）與NH3反應(yīng)，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?jǐn)?shù)分別為40％和7.4％，由此判斷： （1）化合物G的化學(xué)式為______。 （2）反應(yīng)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(yīng)，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(fù)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(xué)性質(zhì) 1．氧化性 （1）與氫氣反應(yīng) 【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(yīng)的規(guī)律。 學(xué)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(yīng)；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(yīng) 【引入】非金屬單質(zhì)與金屬單質(zhì)的反應(yīng)，非金屬表現(xiàn)出氧化性。 【投影】練習(xí)：寫出Cl2、O2、S分別與Fe、Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式，指明實驗現(xiàn)象。 寫化學(xué)方程式并描述實驗現(xiàn)象： 2Fe+3Cl2→2FeCl3劇烈反應(yīng)，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(lán)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。 【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(yīng)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(yīng)。當(dāng)將FeCl3溶于水時，由于發(fā)生反應(yīng)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(xué)生可能錯誤：無色；白色；藍(lán)色；藍(lán)綠色。） 回答：棕黃色。 【組織討論】從以上幾個反應(yīng)來看，非金屬單質(zhì)與金屬的反應(yīng)，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(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) 【提問】哪些非金屬單質(zhì)間可發(fā)生相互反應(yīng)，反應(yīng)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(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 【提問】非金屬間的置換反應(yīng)按什么原則進(jìn)行？ 【投影】練習(xí)：寫出滿足下列要求的化學(xué)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(xué)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(xué)式______。 （2）上述圖示的化學(xué)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）______。 【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(yīng)是H2、N2、O2、Cl2中的三種（F2不常見）； A與D反應(yīng)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(yīng)不存在量的問題）； 由相互反應(yīng)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。可推知：乙是含氧酸；Y是一種能水解生成含氧酸和HCl的氯化物；A與CI2反應(yīng)是有一個量的限制，A——P。 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） 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(yīng)管。假設(shè)氣體通過每個反應(yīng)管都能充分反應(yīng)，且不論三個反應(yīng)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(yīng)，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(xué)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(fù)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(dá)”。在讀懂題的基礎(chǔ)上理順?biāo)悸?，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(yīng)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(yīng)。 據(jù)此，請?zhí)羁眨? （1）化合物F是______；化合物I是______。 （2）反應(yīng)②、反應(yīng)④的化學(xué)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(yīng)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(yīng)得到（可能是碳化物），再考慮E與水反應(yīng)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(yīng)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(xué)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(fù)原色。 HF：與SiO2反應(yīng)。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(xué)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(lán)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(xué)式。 （2）單質(zhì)A與化合物乙反應(yīng)的化學(xué)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(dǎo)學(xué)生將反應(yīng)的可能性與實際能否反應(yīng)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(yīng)為H2；上述四種氫化物中，能與某單質(zhì)反應(yīng)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(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)。 【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(xué)認(rèn)真思考，準(zhǔn)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(hù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)，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(dǎo)電能力的變化（電阻越小，電導(dǎo)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(dǎo)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(dāng) 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(yīng)能生成NaH2PO3和Na2HPO3兩種鹽。 （b）H3PO3與碘水反應(yīng)，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(yīng)中有H3PO3生成的是反應(yīng)（填序號）______。 （2）b反應(yīng)中黃色沉淀是______。 （3）c反應(yīng)中黑色沉淀是______，反應(yīng)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(yīng)，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(xué)式為______。 （3）每生成1mol的氣體G，同時應(yīng)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