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高中化學必修一第四章知識點(上)

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學習化學除了最基本的預習、聽課、復習、做題以外,還要學會總結知識點,今天小編在這給大家整理了高中化學必修一知識點(第四章),接下來隨著小編一起來看看吧!

高中化學必修一第四章知識點

高中化學必修一知識點(第四章)

第四章非金屬及其化合物

第一節(jié)無機非金屬的主角—硅

一.硅元素的性質有哪些?

無機非金屬材料中的主角,在地殼中含量26.3%,次于氧。是一種親氧元素,以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中,占地殼質量90%以上。位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。

Si 對比C

最外層有4個電子,主要形成四價的化合物。

二.二氧化硅(SiO2)的性質有哪些?

(1)存在形式:天然存在的二氧化硅稱為硅石,包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅,其中無色透明的就是水晶,具有彩色環(huán)帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構,基本單元是[SiO4],因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。(瑪瑙飾物,石英坩堝,光導纖維)

(2)物理性質:熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好。

(3)化學性質:化學穩(wěn)定性好,除HF外一般不與其他酸反應,可以與強堿(NaOH)反應,屬于酸性氧化物,在一定的條件下能與堿性氧化物反應。

①常溫與氫氟酸(HF)反應(SiO2很不活潑,HF是唯一能跟其反應的酸)

SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O

②酸性氧化物:不溶于水,也不與水反應。

與強堿反應:SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O

與堿性氧化物反應:SiO2+CaO ===高溫CaSiO3

所以不能用玻璃瓶裝HF,裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。

注:

a、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞?

NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應生成Na2SiO3,Na2SiO3的水溶液俗稱“水玻璃”,是一種黏合劑,使瓶塞部分粘結而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞或木塞。

b、實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸?

HF能腐蝕玻璃,因此,盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。

c、某同學根據SiO2既可與堿反應,也能與氫氟酸反應,推斷SiO2為兩性氧化物,是否正確?

不正確。因為二氧化硅只跟氫氟酸反應,不跟其它酸反應,而是屬于酸性氧化物。

③在高溫下與碳酸鹽的反應

SiO2 + Na2CO3===高溫CO2↑ + Na2SiO3

SiO2+ CaCO3===高溫CO2↑ + CaSiO3

④弱氧化性

SiO2+2C ===高溫Si + 2CO↑

(4)用途

主要用作裝飾、石英坩堝、光導纖維。

三.硅酸(H2SiO3)的性質有哪些?

(1)物理性質:硅酸是一種白色固體,溶解度很小,而且是一種弱酸,酸性比H2CO3還弱。

(2)制備(強酸制弱酸):由于SiO2不溶于水,硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。

Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaClSiO32-+ 2H+== H2SiO3↓

Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3SiO32-+H2O+CO2==H2SiO3↓+CO32-

硅酸凝膠經干燥脫水就形成干膠,稱為“硅膠”。

H2SiO3H2O+SiO2

(3)用途

硅膠多孔,吸附水分能力強,常用作實驗室和袋裝食品,瓶裝藥品等的干燥劑,也可以用作催化劑的載體。

四.硅酸鹽的定義、性質、用途以及表示方法是什么?

(1)定義:硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。

(2)性質:分布廣,結構復雜化學性質穩(wěn)定。一般不溶于水(Na2SiO3、K2SiO3除外)。

(3)用途:最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3 :可溶,其水溶液稱作水玻璃和泡花堿,可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)白色渾濁。因為發(fā)生下列反應:

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓

常用硅酸鹽產品:玻璃、陶瓷、水泥。

(4)表示方法:

①化學式法:

適用于簡單的硅酸鹽如:Na2SiO3,K2SiO3、CaSiO3等。

②氧化物法:

活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則:除氧元素外,其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。

硅酸鈉:Na2SiO3Na2O·SiO2

硅酸鈣:CaSiO3CaO·SiO2

高嶺石:Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O

正長石:KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2

(5)硅酸鹽產品簡介:

產品

主要原料

主要設備

反應條件

主要反應或主要成分

水泥

粘土、石灰石、(石膏)適量

水泥回轉窯

高溫

硅酸三鈣:3CaO·SiO2

硅酸二鈣:2CaO·SiO2

鋁酸三鈣:3CaO·Al2O3

玻璃

純堿、石灰石

石英

玻璃窯

高溫

Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2

成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

陶瓷

黏土

陶瓷窯

高溫

四.硅單質的物理性質有哪些?

(1)物理性質:與碳相似,有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石,有金屬光澤的灰黑色固體,熔點高(1410℃),硬度大,較脆,常溫下化學性質不活潑,是良好的半導體。

(2)化學性質:常溫下,硅的化學性質不活潑,除氫氟酸、氟氣、強堿外不跟其他物質如:氧氣、氯氣、硫酸等起反應,但在加熱情況下,硅也能跟一些非金屬反應。

Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2↑

(3)制備:SiO2+2C ===高溫Si + 2CO↑(得到的只是粗硅,還要進一步提純)

(4)應用:半導體晶體管及芯片、光電池。

第二節(jié)富集在海水中的元素—氯

一.氯元素在元素周期表中的位置?

位于第三周期第ⅦA族,原子結構:容易得到一個電子形成氯離子Cl-,為典型的非金屬元素,在自然界中以化合態(tài)存在。

二.氯氣

1.物理性質物理性質有哪些?

黃綠色氣體,有刺激性氣味的有毒氣體,

可溶于水(1體積水大約溶解2體積的氯氣),易液化,

加壓和降溫條件下可變?yōu)橐簯B(tài)(液氯)和固態(tài)。

2.化學性質有哪些?

(1)與金屬反應

①鈉與氯氣反應

現(xiàn)象:金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒,黃色火焰,產生大量的白煙,生成白色固體

2Na+Cl22NaCl

②鐵與氯氣反應

現(xiàn)象:紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒,產生棕黃色的煙;溶于水后溶液呈黃色。

2Fe+3Cl22FeCl3

規(guī)律:氯氣與變價金屬(如Fe、Cu)發(fā)生反應,把變價金屬氧化成高價的金屬氯化物。

③銅與氯氣反應

現(xiàn)象:金屬銅在氯氣中燃燒,產生大量的棕黃色的煙,加水溶解得藍綠色溶液。

Cu+Cl2CuCl2

(2)與非金屬反應

現(xiàn)象:氫氣在氯氣中安靜燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口呈白霧狀。

生成的HCl極易溶于水,與空氣中的水蒸氣結合形成的鹽酸(氫氯酸)小液滴。

H2+Cl22HCl

在點燃(或光照)下氯氣均能與氫氣反應

實驗證明,在一定條件下,Cl2還能與P、S、C等非金屬直接化合。

2P+3Cl22PCl3 2P+5Cl22PCl5

燃燒:燃燒不一定有氧氣參加,物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應,所有發(fā)光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。

(3)氯氣與水的反應

Cl2+H2O == HCl+HClO

在該反應中,Cl2既是氧化劑于是還原劑,轉移的電子數(shù)為e-。

1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水,為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性(酸性比碳酸還弱),

不穩(wěn)定,光照或加熱分解,因此久置氯水會失效。2HClO ===光照2HCl+O2 ↑

新制氯水和久置氯水的區(qū)別?

新制氯水:3分子:Cl2,HClO,H2O4離子:H+,OH-,Cl-,ClO-

久置氯水:分子:H2O離子:H+,Cl-

(4)氯氣與堿的反應

漂白液的制取:2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O

漂白液的主要成分是NaClO+NaCl,有效成分是NaClO

漂白粉和漂粉精的制取:2 Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

漂白粉和漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2+CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2

漂白粉的漂白原理:

Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO

漂白粉失效原理

2HClO 2HCl + O2↑

(5)氯氣的實驗室制法

MnO2+4HCl (濃) ===△MnCl2+2H2O+Cl2(氯氣在飽和食鹽水里的溶解度非常小)

制取氯氣吸收氯氣收集氯氣干燥氯氣除去氯化氫

儀器連接順序:E→C→D→A→B→H→G→F

知識拓展

1、根據具體化學反應實例判斷

(1)常見的放熱du反應:所有可燃物zhi的燃燒、所有金屬與酸的反dao應、所有中和反應、絕大多數(shù)化合反應、少數(shù)分解反應、多數(shù)置換反應、某些復分解反應。

(2)常見的吸熱反應:極個別的化合反應(CO?和C的反應)、絕大多數(shù)的分解反應、少數(shù)置換反應[C+H?O(g)、Fe+H?O(g)]、某些復分解反應(銨鹽與強堿的反應)。

2、根據反應物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷:由穩(wěn)定的物質生成不穩(wěn)定的物質的反應為吸熱反應,反之為釋放能量的反應。

3、根據反應條件判斷,凡是持續(xù)加熱才能進行的反應一般就是吸熱反應,反之,一般為釋放能量的反應。

4、根據反應物和生成物的總能量的相對大小判斷,若反應物的總能量大于生成物的總能量,反應時釋放能量,否則吸收能量。

高中化學怎么能學會

高中化學既有文科的性質,需要背誦很多的公式以及知識點,還有理科的屬性,需要計算大量的內容,化學的一個特點就是知識點多而且雜。很多人之所以學不好化學,沒有其他原因,無非是初中基礎沒打好,高中又覺得化學簡單,懶得背,輕視了化學這科,結果反倒折在了化學上。

化學要想學好,就得從頭學,上課跟住老師的思路,認真聽會每一個知識點,課前也要做好預習,課后還要及時復習,通過做題去鞏固?;瘜W知識點很多,比較細碎,需要一步一步來,不能急躁,它不像物理只要會幾個公式就能把題目做出來,化學要會很多的公式以及掌握大量知識點,所以要注意細節(jié)問題。

高中化學分為很多章節(jié)和板塊,有機部分、無機部分學習方法都不同,大家要學會自己畫知識框架圖,把所學知識整理出來,把重難點知識羅列出來,該背的背熟,該理解的理解透了。學化學還要通過多做題去總結哪些知識沒有掌握,然后對照課本再復習一遍。


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