第五章整理與提升（1）【教材精講精研】高一化學(xué) 高效課堂課件（人教版2019必修第二冊(cè)）

知識(shí)整理與能力提升（1）第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素1、以硫、氮元素循環(huán)為知識(shí)基礎(chǔ)，建立實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)關(guān)的思維模型。2、歸納總結(jié)離子檢驗(yàn)的思路，增強(qiáng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。3、通過(guò)復(fù)習(xí)無(wú)機(jī)非金屬材料，了解化學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的價(jià)值，提升“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化運(yùn)用元素的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，可以預(yù)測(cè)和解釋物質(zhì)的性質(zhì)。請(qǐng)以硫和氮為例進(jìn)行說(shuō)明。1、從結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)性質(zhì)、了解硫、氮在自然界的存在及其轉(zhuǎn)化N0FSCl+725NS第三周期VIA族第二周期VA族易得2個(gè)電子形成-2價(jià)的硫化物、非金屬性比氧弱，常以+4、+6價(jià)與氧形成氧化物、含氧酸及其鹽既不容易得3個(gè)電子也不容易失5個(gè)電子一般通過(guò)共用電子對(duì)與其他原子結(jié)合成物質(zhì)，常見(jiàn)化合價(jià)-3、+2、+4、+5自然界中硫元素的存在氮在自然界中的循環(huán)游離態(tài)——氮?dú)饣蠎B(tài)——蛋白質(zhì)、銨鹽、硝酸鹽氮的固定自然固氮人工固氮2.從物質(zhì)類(lèi)別認(rèn)識(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系氫化物氧化物單質(zhì)含氧酸鹽研究非金屬及其化合物、可以按照物質(zhì)的類(lèi)別認(rèn)識(shí)各類(lèi)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系。H2SSSO2SO3H2SO3H2SO4Na2SO4Na2SO3NH3N2NONO2HNO2HNO3NaNO2NaNO3發(fā)生____反應(yīng)氧化還原價(jià)態(tài):性質(zhì):只有還原性既有氧化性又有還原性只有氧化性低價(jià)態(tài)高價(jià)態(tài)-2S0S+4S+6S發(fā)生____反應(yīng)價(jià)態(tài):-3N0N2+4N+6N+2N把一種原料轉(zhuǎn)化成多種產(chǎn)品，路徑之一是通過(guò)氧化還原反應(yīng)改變主要元素的化合價(jià)，從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。3.從元素價(jià)態(tài)的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系+6+40-2化合價(jià)類(lèi)別氫化物單質(zhì)氧化物酸鹽H2SSSO2SO3H2SO3H2SO4SO42-SO32-FeSNa2S、NaHSFeS2只有還原性既有還原性也有氧化性只有氧化性硫元素的價(jià)類(lèi)二維圖寫(xiě)出工業(yè)制硫酸反應(yīng)的方程式酸堿轉(zhuǎn)化氧化還原化合價(jià)單質(zhì)鹽酸氧化物類(lèi)別氫化物0+2+4-3NH3N2NONO2HNO2HNO3NaNO2NaNO3稀、濃NH4Cl+5+3N2O5寫(xiě)出工業(yè)制硝酸反應(yīng)方程式NH3·H2O堿氮元素的價(jià)類(lèi)二維圖酸堿轉(zhuǎn)化氧化還原幾個(gè)重要的化學(xué)方程式3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O△SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl

SO2+2H2S==3S↓+2H2O5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2

↑+H2OC＋2H2SO4(濃)===CO2↑＋2SO2↑＋2H2O?Cu＋2H2SO4(濃)===CuSO4＋SO2↑＋2H2O?N2+3H2

2NH3高溫、高壓催化劑3NO2+H2O===2HNO3+NO4HNO3(濃)====4NO2↑+O2↑+2H2O

△或光照Cu+4HNO3(濃）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO+4H2O4NH3+5O2====4NO+6H2O催化劑

Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2H2O＋2NH3↑通過(guò)對(duì)構(gòu)成物質(zhì)的陰、陽(yáng)離子的檢驗(yàn)，可以辨識(shí)化學(xué)物質(zhì)。4.辨識(shí)化學(xué)物質(zhì)寫(xiě)出下列離子的檢驗(yàn)方法：SO42-NH4+取少量待測(cè)液于試管中，滴加鹽酸酸化，無(wú)明顯現(xiàn)象，再向溶液中滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則證明含有SO42-。取少量待測(cè)液于試管中，滴加NaOH溶液，加熱產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的無(wú)色氣體，證明含有NH4+。離子檢驗(yàn)時(shí)，需要排除干擾離子的影響。發(fā)生裝置

凈化裝置收集裝置13模塊：尾氣處理常見(jiàn)氣體制備方法的模塊化分析發(fā)生裝置

以氨的實(shí)驗(yàn)室制取為例，談?wù)勗趯?shí)驗(yàn)室里通過(guò)化學(xué)方法制取某種物質(zhì)，通常需要考慮哪些問(wèn)題。5.基于性質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)的方法寫(xiě)出工業(yè)制備高純硅反應(yīng)的化學(xué)方程式：①

；②

；③

。無(wú)機(jī)非金屬材料主要是通過(guò)化學(xué)方法從自然界的物質(zhì)獲得的，具有優(yōu)良的性能與廣泛的用途。二、無(wú)機(jī)非金屬材料從沙灘到用戶無(wú)機(jī)非金屬材料三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指實(shí)驗(yàn)者在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模\(yùn)用化學(xué)知識(shí)與技能，按照一定的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、試劑、儀器與裝置步驟和方法等所進(jìn)行的規(guī)劃。進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化原則?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的形式呈現(xiàn)，通常包括實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期存放的亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)問(wèn)題：亞硫酸鈉為什么變質(zhì)？由于亞硫酸鈉具有還原性，會(huì)被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉問(wèn)題轉(zhuǎn)化：亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物，測(cè)亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法引導(dǎo)：重量法：測(cè)量樣品質(zhì)量和生成沉淀或氣體的質(zhì)量量氣法：測(cè)量樣品的質(zhì)量和生成氣體的體積問(wèn)題1：如何保證BaSO4沉淀完全?方案一步驟：加入足量BaCI溶液得到沉淀后。靜置向上層清液中繼續(xù)再滴加BaCI2,溶液，觀察是否有渾濁產(chǎn)生。若有渾濁產(chǎn)生，則沉淀還沒(méi)完全，應(yīng)該在原溶液中繼續(xù)滴加BaCl,溶液，若不產(chǎn)生渾濁，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)完全。問(wèn)題2：如何洗滌沉淀?如何檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈？沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至完全浸沒(méi)沉淀，待洗滌液流盡后，重復(fù)操作2～3次取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中，加硝酸銀溶液現(xiàn)象，若不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈問(wèn)題3：計(jì)算硫酸鈉的純度用m、n表示w%=（m-142n/233)/m×100%稱取mg樣品、溶解、加過(guò)量的鹽酸酸化、加過(guò)量的BaCI2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥稱量ng，計(jì)算方案四步驟：測(cè)so2氣體的質(zhì)量(比較圖1與圖2的優(yōu)缺點(diǎn)）(1)用天平稱量樣品質(zhì)量記為mg;稱量裝有堿石灰的U形管質(zhì)量記為m1g;(2)連接裝置，檢查裝置氣密性;(3)加好藥品后，打開(kāi)活塞a、b，關(guān)閉活塞c，鼓入氫氣一段時(shí)間;(5)關(guān)閉活塞ab，打開(kāi)活塞c和分液漏斗活塞，開(kāi)始反應(yīng);(6)反應(yīng)結(jié)束后打開(kāi)活塞a，再通入氫氣一段時(shí)間。(7)稱量U形管的質(zhì)量，記為m2g。(8)亞硫酸鈉含量計(jì)算式:圖1圖2w%=[126(m2-m1)]÷64m×100%通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，體會(huì)定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)和嚴(yán)密性，感受到了定量實(shí)驗(yàn)對(duì)精確度的要求。方案五:測(cè)生成的二氧化硫的體積實(shí)驗(yàn)裝置飽和NaHSO3溶液?jiǎn)栴}：能用排水法收集二氧化硫嗎？裝置中導(dǎo)管a的作用是什么？使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等，打開(kāi)分液漏斗活塞時(shí)，稀硫酸能順利滴下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差樣品濃硫酸物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化從原子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)從物質(zhì)類(lèi)別歸納從元素價(jià)態(tài)分析從離子檢驗(yàn)證明無(wú)機(jī)非金屬材料感受化學(xué)價(jià)值，提升科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。課堂小結(jié)1.如圖是某元素的價(jià)類(lèi)二維圖。其中A是一種酸式鹽,E的相對(duì)分子質(zhì)量比D的相對(duì)分子質(zhì)量大16,當(dāng)x為一種強(qiáng)酸時(shí),有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.物質(zhì)A、B、C、D、E、F中均含有硫元素B.物質(zhì)D可以使石蕊溶液先變紅后褪色C.物質(zhì)C可在純氧中燃燒,火焰呈藍(lán)紫色D.物質(zhì)F的濃溶液可以用鐵制容器盛放B課堂達(dá)標(biāo)2．氮元素在海洋中的循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。其中反應(yīng)④的離子方程式為4NH3＋5O2＝2NO2－＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．①②均屬于固氮反應(yīng)B．海洋中的反硝化作用一定有氧氣參加C．反應(yīng)④中每生成1molH2O共轉(zhuǎn)移2mol電子D．向海洋排放含NO3-的廢水可能影響海洋中氮的循環(huán)D請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是

,其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

3、某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O蒸餾燒瓶(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置B、C中產(chǎn)生的現(xiàn)象為_(kāi)__________________、__________________________，這說(shuō)明SO2具有________________。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

(3)裝置C的目的是探究SO2與品紅溶液作用的可逆性，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：_______________________________________________________。(4)尾氣可采用______溶液吸收。無(wú)色溶液出現(xiàn)黃色沉淀還原性和氧化性品紅溶液褪色后，關(guān)閉分液漏斗旋塞，點(diǎn)燃酒精燈加熱，溶液恢復(fù)為紅色NaOH溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色5SO2＋2KMnO4＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO44．500多年前，一艘載著天然蘇打晶體（Na2CO3·10H2O）的商船在航行中擱淺，船員們便在附近的沙灘上用幾塊蘇打晶體支鍋煮飯。之后他們驚奇地發(fā)現(xiàn)在蘇打與沙粒接觸的地方出現(xiàn)了許多晶瑩發(fā)亮的珠子?；卮鹣铝袉?wèn)題：可選藥品：濃硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與NO2反應(yīng)。2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O（1）沙灘上沙粒的主要成分為

（填化學(xué)式）。（2）上述晶瑩發(fā)亮的珠子可能是

（填字母）。A．水晶顆粒B．無(wú)水碳酸鈉C．晶體硅D．玻璃珠（3）生成該珠子時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。（4）氫氟酸是HF的水溶液，可與SiO2反應(yīng)生成SiF4和H2O。氫氟酸常用作玻璃的蝕刻劑，原因是

（用化學(xué)方程式表示）。SiO2DSiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO25、右圖中A是氣體單質(zhì)，根據(jù)下圖所示的A、B、C、D、E五種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，完成以下各題。(1)分別寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式A___，B____，C___，D____，E______。(2)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2ON2NH3NONO2HNO3

N2＋O22NO，4NH3＋5O2

4NO＋6H2O，N2+3H2