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1、高中化学必修1 第四章 非金属及其化合物全章教案：第四章 专题总结教 案 授课班级课题:第四章 本章专题总结 课 时 1、掌握Si、Cl及其化合物的重要用途及性质 2知识 2、了解教材编排的顺序，由用途到性质到制法。 与 3、进一步了解S、N的化合物的重要用途，掌握其重要化学性质。 技能 4、了解环境保护的重要意义 教 1、自主学习，自主归纳Si、氯气单质及其化合物的用途，引导学生自主归纳、整理SO、NO、HSO、HNO、NH的用途及性质。 222433学 过程 2、通过典型例题的分析、学习，使学生体会“例题”的重要性，掌握分析问题、解与 决问题的方法 目 方法 3、探究与活动，通过复习，了解
2、探究过程的意义和方法，培养从形象思维到抽象思维的能力。 的 1、通过复习，进一步培养学生爱国主义情感。 情感 2、树立正确的人生观、价值观;热爱科学、热爱社会、关注生活 态度 3、通过复习，培养学生辩证唯物主义观点，养成理论联系实际的好习惯，使学生崇价值尚科学，关注社会，进一步增强环保意识。 观 1、归纳能力、比较能力的培养; 重 2、NH性质实验室制法;HSO、HNO的性质和用途 点 32431、培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力; 难 ，2、HSO、HNO的化学性质，NH的检验; 2434点 3、使学生树立环保意识，形成辩证唯物主义世界观 一、本章知识结构梳理 知 一、本章知
3、识结构梳理 识 (一) 硅及其化合物 结 1、二氧化硅和二氧化碳比较 构 2、硅以及硅的化合物的用途 与 (二) 氯 板 3、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较 书 4、氯气的性质 设 (三) 硫、氮 计 5、二氧化硫的性质 6、浓硫酸和浓硝酸的性质 第1页 7、氨气、氨水与铵盐的性质 二、本章典型题剖析 1、与氯气相关的过量计算 2、关于浓硫酸的计算 3、关于HNO的计算 3教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动 ,板书,一、本章知识结构梳理 (一) 硅及其化合物 1、二氧化硅和二氧化碳比较 ,投影小结, 二氧化硅 二氧化碳 酸性氧化物 _酸性氧化物 类别 原子晶体 分子晶体 晶体
4、结构 _高_ 低 熔沸点 与水反应 不反应 CO+HO HCO 2223 方程式 第2页 与酸反应SiO+ 4HF=SiF?+2HO 不反应 2 42方程式 =NaCO+HO 少:2NaOH+CO与烧碱反2232SiO+2NaOH = NaSiO+HO 2232过:NaOH+CO=NaHCO 应方程式 23与CaO反高温 =CaCO CaO+CO23SiO+CaOCaSiO 23 应方程式 水晶、玛瑙、石英、硅石、存在状态 人和动物排放 沙子 ,板书,2、硅以及硅的化合物的用途 ,投影小结, 物质 用途 硅单质 半导体材料、光电池(计算器、人造卫星、登月车、探测器) SiO 饰物、仪器、光导纤
5、维、玻璃 2硅酸钠 矿物胶 SiC 砂纸、砂轮的磨料 ,板书,(二) 氯 3、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较 ,投影小结, 液氯 新制氯水 久置氯水 纯净物 混合物 分类 混合物 黄绿色 黄绿色 无色 颜色 ，H、Cl、HO、 2，Cl、HO、HClO、H、Cl、22极少量的OH 成分 Cl2 ClO、极少量的为OH 稀盐酸 氧化性、酸性、漂白性 性质 氧化性 酸性 ,板书,4、氯气的性质 ,投影小结, 点燃 与金属钠反应方程式 2Na+Cl 2NaCl 2 点燃 与金属铁反应方程式 2Fe+3Cl 2FeCl 23 点燃 与金属铜反应方程式 Cu+Cl CuCl 22 与氢气反应方程式 H
6、+Cl 2HCl,H+Cl 2HCl 2222与水反应方程式 HO +Cl =HCl+HClO 22第3页 制漂白液反应方程式 Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO 22制漂白粉反应方程式 2Cl +2Ca(OH)=CaCl +Ca(ClO) +2HO 22222? 实验室制法 MnO，4HCl,浓,MnCl +Cl ?+2HO 2222 AgNO溶液 氯离子的检验试剂以3，Ag+Cl=AgCl 及反应方程式 ,板书,(三) 硫、氮 5、二氧化硫的性质 ,投影小结, 颜色状态 密度 毒性 物理性质 黄绿色 比空气_大_ 有毒 与水反应方程式 SO+HO HSO 2223酸SO+2NaO
7、H=NaSO +HO 2232性 与烧碱反应方程式 NaSO+SO+HO=2NaHSO 23223SO+NaOH=NaHSO 23漂白原理:由于它能跟某些有色物质生成:无色物质 漂化白吸附漂白:活性炭 曾学过的具有漂白学性 氧化漂白:HClO、O、NaO 性的物质 322性还与氧气反应方程式 2SO + O= 2SO 22 3 质 原与氯水反应方程式 SO + Cl +2HO = HSO+2HCl 22224性 氧与硫化氢反应方程化SO+2HS = 3S?+2HO 222式 性 ,板书,6、浓硫酸和浓硝酸的性质 ,投影小结, 浓硫酸 浓硝酸 (浓)=Cu(NO) Cu+4HNO? 332 Cu
8、+2HSO(浓)CuSO+ 244 +2NO ?+2HO 22与CuSO?+2HO 2 23Cu，8HNO(稀) = 3反应 相3Cu(NO) +2NO?32同+4HO 2点 ? ? 与木 C + 2HSO(浓) CO?(浓)CO?C+4HNO24232 炭反+2SO?+2HO +4NO?+2HO 2222应 第4页 与铁发生钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓铝反硫酸和浓硝酸 应 ? 吸水 性干燥剂 王水:浓硝酸和浓盐酸异同点 ,_1_:3_, ?脱水性蔗糖变黑 ,板书,7、氨气、氨水与铵盐的性质 ,投影小结, 氨气颜色状态 密度 水溶性 的物无色有刺比空气_小_ 易溶(1:_70
9、0_,可以形成喷理性激性气味泉，水溶液呈_碱_性。 质 的气体 氨气与水反应 ，NH+HO NHHO NH+OH 32324 的化方程式 学性与盐酸反NH+ HCl = NHCl 3 4质 应方程式 实验室制? Ca(OH)+2NHClCaCl +2NH ?+2HO 24232 法 氨水N，NH 、NHHO 、HO 、NH、OH、极少量的H 成分 33224物理性质:铵盐都是_无色_色晶体，_能_溶于水 铵盐 ? 化氯化铵分解反 NHClNH+ HCl 43 学应方程式 性碳酸氢铵分解? NHHCO NH ?+ HO +CO ? 43322 质 反应方程式 ,板书,二、本章典型题剖析 1、与氯
10、气相关的过量计算 ,讲,进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤进行:1、写出有关反应方程式;2、找出相关物质的计量数之比;3、对应计量数，找出相关物质的物质的量;4、进行计算。 ,过,下面，我们就在掌握上述各物理量间关系的基础上，来系统、全面地学习物质的量应用于化学方程式的计算。 ,投影,例1、将30g MnO 的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量12 mol/L2浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)。计算:(1) 参加反应的浓盐酸的体积 (2) 生成氯气的体积(标准状况下) 解:(1) 设参加反应的HCl的物质的量为 X mol 第5页 n( MnO ) = 30*76.6%/87=
11、0.26 mol 2? MnO+4HCl (浓) MnCl+Cl?+2HO 2222 1 4 0.26 X X=1.04 mol V(HCl)= 1.04/12=86.7 mL (2) n(Cl)=n(MnO )=0.26 mol 22V(Cl)= 22.4*0.26= 5.824L 2,讲,本题的解题过程不止一种，说明解答同一问题可通过不同途径，希望大家在以后的学习中能多动脑筋，多想些方法，以促使自己的思维能力更上一层楼。请大家根据以上内容，做如下练习。 ,点击试题,400 mL 某浓度的NaOH溶液恰好与5.6L Cl(标准状况下)完全2反应，计算(1) 生成NaClO的物质的量 (2)
12、该溶液中NaOH的物质的量浓度 解:n(Cl)=5.6/22.4 = 0.25 mol 2设生成NaClO的物质的量为X mol ,消耗NaOH的物质的量为y mol 2 NaOH + Cl= NaCl + NaClO + HO 222 1 1 y 0.25 x x= 0.25 mol y= 0.5 mol NaClO的物质的量为0.25mol c(NaOH )=1.25 mol/L ,讲,刚才的练习题的已知条件是两种反应物恰好完全反应，故计算时可直接利用所给反应物的量进行计算，若两种反应物的量都已给出，但却不知它们是否恰好完全反应，这时，计算应已哪一种反应为标准呢,这就要涉及到过量计算。 ,
13、投影,例2、用8.7克 MnO 与100克36.5%的浓盐酸反应消耗盐酸的2物质的量是多少,产生氯气在标况下的体积是多少,未参加反应的HCl的质量是多少, ,讲,在化学反应中，反应物间是按化学反应方程式所确定的质量比或物质的量比进行反应的，如果某一反应中两种反应物的量都已给出，此时存在两种可能，一种是两种反应物恰好完全反应;二是两种反应物不是恰好完全反应，而是一种反应物过量。这时就首先确定哪种反应物的量是过量的，然而根据不足的物质，即完全反应的物质的量进行有关计算，下面请解决例2。 解:n(MnO)= 0.1 mol n(HCl)= 1 mol 2由上可知，盐酸过量 设消耗HCl x mol
14、,产生Cly mol 2 第6页 ? MnO+4HCl (浓) MnCl+Cl?+2HO 2222 1 4 1 0.1 x y x= 0.4 mol y=0.1 mol (1) 消耗盐酸物质的量是0.4 mol (2) 标况下氯气的体积为2.24L (3) 未参加反应的HCl:36.5*(1-0.4)= 21.9 g ,点击试题,将8.7克MnO与100 mL 6 mol/L 的浓盐酸共热，所得氯气的2体积为多少,被还原的物质的量为多少, ,讲,过量计算一个重要的应用是在氧化还原反应方面。即一种氧化剂多种还原剂的问题，氯气也是一种强氧化剂，因此，我们来练习一道综合这两个方向的过量计算问题 ，3
15、223,点击试题,已知:2Fe+2I = 2Fe+I ;2Fe+Br = 2Fe+2Br 22(1) 向含有1 mol FeI 和2 mol FeBr 的溶液中通入2 mol 氯气，此时被氧22化的离子是_ (2) 如果向(1)的溶液中通入3 mol 氯气，则对应的氧化产物及其物质的量分别是_ ，22(3) 若向含a mol Fe和 b mol FeBr的溶液中通入c mol 氯气，当I、Fe2，、Br完全被氧化时，c为_(用含a b 的代数式表示) ，2(4) 若向均含有a mol Fe、a mol Br 、a mol I 且等体积的2份稀溶液，分别通入一定量的氯气，当第一份溶液中有一半的I
16、 被氧化成I、第二份2溶液中有一半的Br被氧化成Br时，向2份溶液中通入氯气的物质的量之2比是_ ,板书,2、关于浓硫酸的计算 ,讲,浓硫酸能与不活泼的金属在加热条件下发生反应，但随着反应的不断进行，HSO溶液降低，当变成稀HSO时反应即停止，而活泼的金属Fe和2424Al在常温下会发生钝化，而Zn与浓稀硫酸都能发生反应，与浓HSO反应24生成SO，与稀HSO反应生成H 2242,投影,例3、使一定质量的Zn和100 mL 18.5 mol/L 浓HSO充分反应24Zn完全溶解同时生成标准状况下的气体33.6L将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液c(H) = 0.1 mol/L,求气体A中各组分
17、和各组分的体积比。 解:由题意可知，A气体的成分是SO和H 22设SO的物质的量为 x mol ,H的物质的量为y mol 22x + y = 33.6/22.4 = 1.5 mol Zn+2HSO(浓) = ZnSO +SO ?+2HO 24422第7页 2 1 2x x Zn+HSO = ZnSO +H? 24421 1 y y 2x + y = 18.5*0.1-0.1/2 = 1.8 解之得，x = 0.3 mol y = 1.2 mol V(SO):V(H)= 1:4 22,点击试题,将铜片加入到150 mL 某浓度的浓硫酸中，加热使之反应，待铜片完全溶解后，冷却、稀释、定容至1.0
18、0L，取出50.0 mL 稀释后的溶液，加入足量铁粉20.00克。充分反应后，收集到1.68L(标准状况)气体，残余固体经过滤、洗涤、干燥后称量，质量减少为16.04 克，试计算原HSO溶液24的物质的量浓度。 ,投影,例4、向铜片中加入115 mL某浓度的硫酸在加热条件下反应待铜片全部溶解后将其溶液稀释到500 mL再加入足量锌粉使之充分反应收集到2.24L(标准状况下)气体。过滤残留固体干燥后称量质量减轻了7.5克求在HSO的物质的量浓度 24解:n(H)= 2.24/22.4 = 0.1mol , 2设Cu的物质的量为 x mol , ? Cu+2HSO(浓) CuSO +SO ?+2H
19、O 24422 1 2 1 x 2x x Zn+HSO = ZnSO +H? 24421 1 1 0.1 0.1 0.1 Zn+CuSO = Cu + ZnSO 441 1 1 x x x 65(0.1+x)-64x = 6.5+x= 7.5 x= 1 n(HSO) = 2x+0.1=2.1 mol 24c(HSO) = 2.1/0.115 = 18.26 mol/L 24,点击试题,将Cu和CuO的混合物3.40 g，加入13.0 mL浓HSO(过量)24中加热，当混合物完全溶解后，冷却，加水至500 mL。向此溶液中加入24.1 g细铁粉，直至反应放出3.36 L气体(标准状况)，滤出不溶
20、物，洗涤、干燥称量，质量为16.1 g。求: (1)最后所的溶液中的溶质及物质的量浓第8页 度;(2)原混合物中Cu和CuO的质量; (3)原浓硫酸的物质的量浓度。 ,板书,3、关于HNO的计算 3,讲,金属与浓、稀HNO都能反应，但产物不同，浓硝酸对应生成NO，32稀HNO对应生成NO，但浓、稀HNO没有明确的界限，这就要求我们在解33决这类问题时要采用守恒法 ,投影,例5、为测定某CuAg 合金的成份将30.0克该合金溶于80 mL 13.5 mol/L的浓HNO中待合金完全溶解后收集到气体6.72L并测得溶3，液的C(H )= 1 mol/L假设反应后溶液的体积仍为80 mL 试计算:(
21、1) 被还原的HNO的物质的量 (2) 合金中银的质量分数。 3解:(1) n (HNO) = n(NO) = 6.72/22.4 = 0.3 mol 32(2) 参加反应的 n (HNO) = (13.5-1)*0.08 = 1 mol 3其中参加氧化还原反应的 n (HNO) = 0.3 mol 3起酸性作用的 n (HNO) = 1-0.3 = 0.7 mol 3设Ag的物质的量为X mol，Cu的物质的量为 Y mol Ag - HNO - AgNO Cu - 2HNO - Cu(NO) 33332X X X Y 2Y Y 由合金质量可知 108X+64Y = 30 由起酸性作用的酸可
22、得，X + 2Y = 0.7 mol 解之得，X = 0.1 mol Y = 0.3 mol w(Ag)% = 36% ,讲,解决此类问题不要企图依靠方程式或分析气体成份，而要着眼于HNO3的守恒，在整个过程中消耗的HNO分别起氧化剂与酸的作用，而起氧化剂3作用的HNO的物质的量等于气体的物质的量，起酸性作用的酸的量与金属3成盐有关，抓住这两条物料守恒的线路，是解决这类问题的关键。 ,点击试题,38.4 mg Cu 跟适量的浓HNO反应，Cu全部作用后，共收集3到气体22.4 mL，反应消耗的HNO的物质的量可能是多少, 3,讲,解这类问题，除了抓住物料守恒外，还要根据氧化还原反应，适度运用电
23、子守恒法 ,投影,例6、14克Cu、Ag合金与足量的某浓度的HNO的反应将放出3气体与1.12LO混合通入HO中恰好完全吸收求合金中Cu的质量 22解:Cu、Ag先与HNO反应生成NO或NO，生成的氮氧化物再与氧气反应32生成HNO，因此整个反应过程中，得电子的物质是氧气，而失电子的物质3的Cu和Ag。 即1.12L 氧气所得电子数与14克Cu、Ag合金失去电子数相等。 设合金中Cu的物质的量为X mol，Ag的物质的量为 Y mol n(O) = 1.12/22.4 = 0.05 mol 2第9页 由质量可知 64X +108Y = 14 由得失电子守恒可知，2X + Y = 0.05*4
24、解之得，X = 0.05mol Y = 0.1 mol 合金中Cu的质量为3.2克 ,点击试题,将32.64克Cu与140 mL 一定浓度的HNO反应，Cu完全溶3解产生NO和NO，混合气体在标准状况下气体体积为11.2L，请回答: 2(1) NO的体积为_L，NO的体积为_L 2(2) 待产生的气体全部释放后，向溶液加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰，2好使溶液中的Cu全部转化为沉淀，则原HNO溶液的浓度为_ mol/L 3(3) 欲使Cu与HNO反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO，33至少需要30%的HO _克 22,自我评价,1、在某100 mL 混合液中，HN
25、O和HSO的物质的量浓度分别是0.4 mol/L324和0.1mol/L，向该混合液中加入1.92克Cu，加热，待充分反应后，所得溶液，2中Cu的物质的量浓度是多少, 2、25.6 mg 铜跟含有0.0014 mol HNO的浓硝酸恰好完全反应，反应完毕后3收集的气体在标准状况下的体积为多少, 3、30 mL 一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应，当铜片全部反应完毕后，共收集到气体2.24L(S.T.P)，则该HNO溶液的物质的量浓度至少为多少, 34、将Mg、Cu组成的2.64克混合物投入适量稀HNO中恰好反应，固体完全3溶解时收集到的还原产物NO气体0.896L(标准状况)，向反应后溶液
26、中加入2mol/L NaOH溶液60 mL时，金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为多少, 5、在 4mol/L 的HSO和2 mol/L的HNO混合溶液 10 mL中，加入0.96243克铜粉，充分反应后，最多可收集到标准状况下的气体的体积为多少, 6、将1.28克Cu跟一定量的浓HNO反应，铜消耗完全时，共产生0.56L(标3准状况)气体。所消耗HNO的物质的量为多少, 37、常温时，将a mol Cu和 a mol Fe 投入含 b mol HNO的浓硝酸中，经一3第10页 ，32段时间后，使它们恰好完全反应。已知反应后溶液中Fe和Fe的物质的量相等，HNO的还原产物为NO和NO，且不考虑NO转化为NO。反应中32224可产生气体560 mL，将该气体溶于水，充分反应后，气体体积减少224 mL(气体体积均为标准状况下体积)。求a,b的值。 8、1.92gCu投入到一定量浓HNO中，铜完全溶解，生成的气休颜色由深变3成浅(不考虑2NO NO)，共收集到672mL气体(标况)，通入一定体224积的O恰好使气体完全溶于水，求通入O的体积(标况)。 229、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。(1)NO的体积为多少,(2)NO的体积为多少, 2教学回顾: 第11页