普通化學(xué)第二版課件 教學(xué)課件 ppt 作者 陳東旭 吳衛(wèi)東 主編 胡莉蓉 副主編4第四章常見非金屬元素及其化合物

1、普通化學(xué),化學(xué)工業(yè)出版社,課件制作：湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 胡莉蓉,第三章 常見的金屬元素及其化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解氯及其化合物的物理性質(zhì)及氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法；2.掌握氯及其化合物的主要化學(xué)性質(zhì)；3.了解漂白粉的組成和應(yīng)用，了解氯離子的檢驗(yàn)；4.了解臭氧、過氧化氫的性質(zhì)和用途；5.解硫及其化合物的化學(xué)性質(zhì)及用途。,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第一節(jié) 氯及其化合物,第二節(jié) 氧 臭氧 過氧化氫,第三節(jié) 硫及其化合物,第四節(jié) 氮及其化合物,第五

2、節(jié) 硅及其化合物,第一節(jié) 氯及其化合物,（一）氯氣的物理性質(zhì),一、氯氣的性質(zhì)和用途,黃綠色刺激味有毒氣體易液化氣體密度比空氣大可溶于水（常溫 1:2）,液氯,氯水,,,綠色鋼瓶,（二）氯氣的化學(xué)性質(zhì),氯氣是典型的非金屬元素，化學(xué)性質(zhì)很活潑,1. 與金屬反應(yīng),燃燒，白煙,燃燒，棕黃色煙,溶于水后，濃溶液綠色，稀溶液藍(lán)色,現(xiàn)象:,現(xiàn)象:,棕紅色,2. 與非金屬反應(yīng),安靜燃燒，蒼白色火焰，瓶口有白霧，有刺激性氣味氣體生成,形成白

3、煙,爆炸，瓶口有白霧,形成白霧,白色煙霧,,煙: 固體小顆粒分散在空氣中霧: 小液滴分散在空氣中,3.與水反應(yīng),4.與堿反應(yīng) a.尾氣(Cl2)處理b.制取漂白粉,強(qiáng)氧化性（消毒殺菌）酸性、漂白性,（三 ）氯氣的用途,二、氯離子的檢驗(yàn),三、氯氣的制法,實(shí)驗(yàn)室制法：,工業(yè)制法：,,四、氯化氫、鹽酸,（一）氯化氫,無色并具有刺激性氣味的氣體，有毒。比空氣重，它極易溶于水，在O℃時(shí)，1體積的水大約能溶解 450體積的氯化氫。,實(shí)驗(yàn)

4、室制法：,（二）鹽酸,HCl溶于水得到鹽酸。純凈的鹽酸是無色有刺激性氣味的液體。工業(yè)用的鹽酸因含有FeCl3雜質(zhì)而略帶黃色。,鹽酸是重要的工業(yè)“三酸”之一， 它具有酸的通性。 鹽酸是重要的化工原料，用途很廣泛。人胃里含少量的鹽酸(約0.4％)，能促進(jìn)消化。醫(yī)藥上用極稀的鹽酸溶液治療胃酸過少。,第二節(jié) 氧 臭氧 過氧化氫,一、氧和臭氧,色、味、態(tài)：,密度：,溶解性：,三態(tài)轉(zhuǎn)化：101kPa下,通常情況下沒有顏色、沒有氣味的氣

5、體,比空氣密度略大,不易溶于水,氧,臭氧,分子式：O3，與氧氣互為同素異形體。,雷擊時(shí)，云層間空氣里的部分氧氣，在電火花的作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)變臭氧。,作用：臭氧層吸收了大量的紫外線使地球上的生物避免了紫外線強(qiáng)輻射的傷害，臭氧層對地球上的所有生命是一個(gè)保護(hù)層。,臭氧層破壞：“氟里昂”及礦物燃料排放的氟氯烴和氮氧化物在高空經(jīng)光化反應(yīng)所生成的活性氯原子能同臭氧發(fā)生反應(yīng)。因此使保護(hù)層的臭氧大大減少，乃至出現(xiàn)了空洞。,保護(hù)臭氧層：每年的9月

6、16日為“國際保護(hù)臭氧層日”。,二、過氧化氫,外觀與性狀： 無色粘稠液體，有微弱的特殊氣味。 熔點(diǎn)(℃)： -2(無水) 沸點(diǎn)(℃)： 158(無水) 相對密度(水=1)：1.46(無水) 溶解性：能與水、乙醇或乙醚以任何比例混合。,物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)——不穩(wěn)定性,,保存,保存在棕色瓶中，并置于陰涼處，同時(shí)可加少許穩(wěn)定劑抑制其分解。,用途,工業(yè)上利用過氧化氫漂白劑；醫(yī)藥上用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的稀H202溶液作傷口等的消毒殺菌劑。純過

7、氧化氫可作為火箭燃料。,第三節(jié) 硫及其化合物,一、硫（俗稱硫磺）,外觀： 淡黃色晶體，質(zhì)脆；氣味：有臭味；溶解性：不溶于水，微溶于酒精而易溶于二硫化碳；升華：隔絕空氣加熱，變成硫蒸氣，冷卻后變成微細(xì)結(jié)晶的粉末，稱為硫華。,（一）硫的物理性質(zhì),（二）硫的化學(xué)性質(zhì),(1)硫與金屬反應(yīng),銅絲在硫蒸氣里燃燒，生成黑色的硫化亞銅：,用濕布蘸上硫粉在銀器上摩擦可使光亮的銀器變黑。,硫與鐵反應(yīng)時(shí)，生成黑色的硫化亞鐵：,（2)硫與非金屬反應(yīng),

8、硫具有還原性，能跟氧氣發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫：,硫也具有氧化性，其蒸氣能與氫氣直接化合生成硫化氫氣體：,用途：制硫酸、硫化橡膠、黑色火藥、火柴、殺蟲劑等，在醫(yī)藥上，硫主要用來制硫磺軟膏醫(yī)治皮膚病。,二、硫化氫,物理性質(zhì)：無色、有臭雞蛋氣味的氣體，密度比空氣略大，有劇毒。硫化氫能溶于水,在常溫常壓下,1體積水能溶解2.6體積的硫化氫氣體。它的水溶液叫做氫硫酸,它是一種弱酸,具有酸的通性。,化學(xué)性質(zhì)：,實(shí)驗(yàn)室制法：,三、二氧化硫,,酸性氧化物

9、，它與水化合生成亞硫酸(H2S03)。因此，二氧化硫又叫亞硫酸酐。,漂白性，能與一些有機(jī)色素結(jié)合成無色化合物。但是日久以后漂白過的紙張等又逐漸恢復(fù)原來的顏色．這是因?yàn)槎趸蚺c有機(jī)色素生成的無色化合物不穩(wěn)定，發(fā)生分解所致,二氧化硫被空氣中的氧所氧化，生成三氧化硫。,四、硫酸,純硫酸是無色的油狀液體，市售濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.98，沸點(diǎn)338℃，密度1.84 g/cm3。硫酸是一種難揮發(fā)的強(qiáng)酸。易溶于水，能以任意比例與水混溶，濃硫酸溶解時(shí)

10、放出大量的熱。,物理性質(zhì)：,化學(xué)性質(zhì)：除了酸的通性外，還有以下特性,1.強(qiáng)氧化性,,2.吸水性和脫水性,用途：重要的化工原料。硫酸還應(yīng)用于生產(chǎn)農(nóng)藥、炸藥、染料與石油和植物油的精煉等。,第四節(jié) 氮及其化合物,一、氮?dú)?氮?dú)馐强諝獾闹饕煞?，同時(shí)氮也以化合態(tài)的形式存在于很多無機(jī)物和有機(jī)物中。工業(yè)上一般以空氣為原料，將空氣液化，利用液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，而加以分離來制備氮?dú)狻?氮?dú)獾男再|(zhì)非常穩(wěn)定，在高溫或放電條件才能參與反應(yīng)。,N2

11、 + 3H2 2NH3,工業(yè)合成氨,形成酸雨，土壤氮的來源,用途：合成氨和制造硝酸的原料；用作保護(hù)氣；液氮冷凍技術(shù)也應(yīng)用在高科技領(lǐng)域。,二、氨,1.物理性質(zhì),沒有顏色、具有刺激性氣味的氣體,氣體的密度比空氣小、易液化,在常溫常壓下，極易溶于水（1∶700）,2.化學(xué)性質(zhì),①NH3與水的反應(yīng),氨水中存在著哪些化學(xué)反應(yīng)？氨水的里什么微粒？為什么氨水呈堿性？,②氨與酸的反應(yīng),產(chǎn)生大量白煙,③氨與氧氣反應(yīng)（氨的催化氧化

12、）,3.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法：,4.氨的用途：,物理性質(zhì)：,化學(xué)性質(zhì)：除了酸的通性外，還有以下特性,1.不穩(wěn)定性,2.氧化性,三、硝酸,純硝酸是無色、易揮發(fā)、具有刺激性氣味的液體，98％以上的濃硝酸由于揮發(fā)出來的N02遇到空氣中的水蒸氣，形成極微小的硝酸霧滴而產(chǎn)生出“發(fā)煙”現(xiàn)象，通常稱為發(fā)煙硝酸。,,王水:濃硝酸和濃鹽酸的混合物(通常按體積比1：3),其氧化能力比硝酸強(qiáng)，能溶解金、鉑等貴重金屬。,用途：硝酸是重要的化工原料，是重要的“三酸”

13、之一。它主要用于生產(chǎn)各種硝酸鹽、氮肥、炸藥等，還用來合成染料、藥物、塑料等。硝酸也是常用的化學(xué)試劑。,第五節(jié) 硅及其化合物,存在：只有化合態(tài)，無游離態(tài)；在地殼中含量居第二位。,一、硅,兩種同素異形體：晶體硅和無定形硅。,主要物理性質(zhì)：灰黑色、硬而脆；有金屬光澤的固體；熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高、硬度大,化學(xué)性質(zhì)：,不活潑,,常溫下Cl2.O2.H2SO4.HNO3等氧化劑都不與硅起反應(yīng)。,加熱時(shí)能與某些非金屬反應(yīng)：,與強(qiáng)堿作用：,用途：,變壓器鐵芯

14、（含硅4%的鋼有導(dǎo)磁性）,耐酸設(shè)備（含硅15%左右的鋼有耐酸性）,,高純硅：半導(dǎo)體材料。,合金,,一、硅,二、硅的化合物,（一）二氧化硅,二氧化硅(Si02)又稱硅石，是一種堅(jiān)硬難溶和難熔的固體。,晶體：石英、水晶等,無定形：硅澡土（表面積很大，吸附能力較強(qiáng)，可以用作吸附劑和催化劑的載體以及保溫材料等,,常溫與氫氟酸反應(yīng)(特性）,為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞（玻璃中含有SiO2）？,硅酸是不溶于水的膠狀沉淀，弱

15、酸，其酸性比碳酸弱：,Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H4SiO4↓,硅酸,,（二）硅酸鹽,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多。用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。,硅酸鈉 Na20·Si02(Na2Si03)滑石 3MgO·4Si02·H20[Mg3(Si4010)(0H)2]石棉 CaO·3MgO·4Si02[CaMg3(Si03)4]高嶺土 A1203&