第五章 整理与提升 课件- 2024-2025学年高一化学下学期同步课件(人教版必修第二册)

第五章 化工生产中的重要非金属元素 整理与提升 课堂总结与练习 03 本章整理与提升 02 目录 Contents 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫、氮等及其重要化合物的性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 结合实例认识硫、氮等及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 核心素养 变化观念与平衡思想 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 本章整理与提升 02 硫 1.硫元素的存在形态 硫化物 硫酸盐 2.硫单质的物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 晶体 微溶 黄色 难溶 易溶 硫 3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质 低 二氧化硫 1.二氧化硫物理性质 色、味、态 密度 溶解性 ___色、 气味的___________ 比空气的____ 溶于水，通常状况下，1体积的水溶解约 体积的SO2 无 有刺激性 有毒气体 大 易 40 二氧化硫 2.二氧化硫化学性质 SO2 酸性氧化物的通性 与H2O反应：___________________ 与NaOH(足量)反应： ____________________________ 氧化性：SO2＋2H2S===3S＋2H2O 还原性 与O2反应：_______________________ 与Cl2和H2O反应：_______________________________ 漂白性：可使 溶液等有机色质褪色生成不稳定的无色物质 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 品红 三氧化硫 1.物理性质 熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温下为 态，标准状况下为 态。 2.化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 液 固 SO3＋H2O===H2SO4 CaO＋SO3===CaSO4 SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O 硫酸 1.硫酸的物理性质 H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是 。 将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌 2.稀硫酸的性质 硫酸是二元强酸，稀硫酸具有酸的通性，请列举实例加以概括总结。 提示　(1)能使紫色石蕊溶液变红。 (2)能与活泼金属(如Zn、Fe等)反应产生H2。 硫酸 3.浓硫酸的特性 (1)填写下表： 实验 实验现象 浓硫酸的特性 少量胆矾加入浓硫酸中 __________________ _________ 用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上 _________________________ _________ 将铜片加入盛有浓硫酸的试管中，加热 ________________________________________________ ________________ 蓝色晶体变白 吸水性 沾有浓硫酸的滤纸变黑 脱水性 铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体 强氧化性、酸性 硫酸 4.硫酸的工业制备流程 完成相关反应的化学方程式： ①_________________________________，__________________； ②_____________________； ③______________________。 SO3＋H2O===H2SO4 硫酸 先加稀盐酸的目的是 ，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：___________________ _________、__________________________________、______________________、____________________________。 ＋H2O Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 硫及其化合物的相互转化 1.同价态硫的化合物之间的转化关系 (1)＋4价硫的化合物之间的转化 写出①的离子方程式：__________________________； 写出②的离子方程式：__________________________； 写出③的化学方程式：__________________________________； 写出④的化学方程式：_______________________________。 Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3 硫及其化合物的相互转化 (2)－2价硫的化合物之间的转化 氢硫酸(H2S)是二元酸，与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系，跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。 ①写出硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应的离子方程式：_________________________。 ②写出NaHS与HCl反应的离子方程式：___________________。 HS－＋OH－===H2O＋S2－ HS－＋H＋===H2S↑ 硫及其化合物的相互转化 2.不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其 的价态，即台阶式升降，可用下图表示： 相邻 硫及其化合物的相互转化 写出③④⑤反应的化学方程式： ③______________________； ④________________； ⑤_________________________。 SO2＋2H2S===3S＋2H2O 含硫化合物对环境的污染及治理 1.硫的氧化物的来源、危害及治理 石油和煤 含硫矿物 酸雨 5.6 脱硫 二氧化硫 2.硫酸型酸雨的形成过程 含硫化合物对环境的污染及治理 3.在工业上SO2尾气的处理方法一般有四种。 (1)钙基固硫法 为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，用化学方程式表示其原理。 ②SO2转化为CaSO3：_____________________； ③CaSO3转化为CaSO4：__________________________。 含硫化合物对环境的污染及治理 (2)氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，用化学方程式表示其原理。 ①SO2转化为(NH4)2SO3：_______________________________； ②(NH4)2SO3转化为(NH4)2SO4：________________________________。 (3)钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，用化学方程式表示其原理。 ①SO2和NaOH反应生成Na2SO3：____________________________； ②SO2和Na2CO3反应生成Na2SO3：______________________________； ③Na2SO3转化为NaHSO3：______________________________。 2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2 Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3 含硫化合物对环境的污染及治理 (4)双碱脱硫法 双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环利用，用化学方程式表示其原理。 ①NaOH吸收SO2：______________________________； ②Na2SO3被O2氧化：__________________________； ③Na2SO4和Ca(OH)2反应：____________________________________。 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH 氮及其氧化物 1.氮的固定 游离 人工 化合 2.氮气 (1)物理性质： 色 味的气体，密度比空气略小， 溶于水。 无 无 难 氮及其氧化物 (2)化学性质 写出有关化学方程式： ①_____________________； ②_________________________； ③______________________。 氮及其氧化物 3.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1→＋5价都有对应的氧化物，如N2O、 、N2O3、NO2(或 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、 。 NO N2O4 N2O5 (2)NO和NO2的比较 无色的气体 红棕色、有刺激性气味的气体 性质 NO NO2 色、味、态 水溶性 易溶于水 毒性 有毒，大气污染物之一 有毒，大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与氧气反应 不反应 不溶于水 2NO＋O2===2NO2 氮及其氧化物 4.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 氮及其氧化物 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 硝酸 1.物理性质 硝酸是 色、 挥发、 气味的液体。 2.化学性质 无 易 有刺激性 氨 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性   比空气的___ 性气味 极易溶于水(1∶700) _____________ 小 刺激 思考　试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。 提示　NH3、H2O均为极性分子，NH3与H2O之间可形成分子间氢键，并且NH3和H2O反应。 氨 2.氨的化学性质 3 氨 2.氨的化学性质 铵盐、NH4+ 的检验 1.铵盐及 的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐大多数是 色固体，绝大多数易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 白 ＋2NH3↑＋2H2O 铵盐、NH4+ 的检验 蓝色 铵盐、NH4+ 的检验 2.氨的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物 碱石灰 蓝 简易装置   干燥 用________ 验满 ①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变 ； ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 铵盐、NH4+ 的检验 (2)实验室制取氨的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2O NH3↑＋H2O   浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成   浓氨水＋固体CaO CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 氮及其化合物的转化关系 1.氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 硝酸 2.含氮元素物质之间的转化关系 硅　无机非金属材料 1.硅单质 硅酸盐 氧化物 2C＋SiO2 硅　无机非金属材料 2.二氧化硅 高 大 Na2SiO3＋H2O CaSiO3 Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 光导纤维 硅　无机非金属材料 硅　无机非金属材料 3.常见硅酸盐材料比较   水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 硅　无机非金属材料 4.新型无机非金属材料 (1)高温结构陶瓷，如SiC、BN、Si3N4、Al2O3等。 (2)碳纳米材料 ①类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 ②用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。 (3)特殊功能的含硅材料 ①碳化硅共价晶体，具有金刚石结构，可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 课堂总结与练习 03 课后作业 1.硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是 A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B.硫循环中含硫化合物均为无机物 C.上述硫循环中硫元素均被氧化 D.烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气 体的排放 √ 课后作业 2.加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是 A.硫的熔、沸点较低 B.硫晶体属于分子晶体 C.铜丝能在硫蒸气中燃烧 D.黑色固体是Cu2S √ 课后作业 3.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是 √ 课后作业 3.实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A.用装置甲制取SO2气体 B.用装置乙制取SO2水溶液 C.用装置丙吸收尾气中的SO2 D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性 √ 课后作业 4.三大化石燃料燃烧会产生大气污染物，特别是含硫煤燃烧后产生的SO2危害巨大。为了保护环境，科学家提出了下列解决方法，同时还能获得某种重要的工业产品。下列说法错误的是 A.不用O2直接氧化SO2是因为氧化速率太慢 B.图中涉及的反应之一为4FeSO4＋O2＋2H2SO4 ===2Fe2(SO4)3＋2H2O C.反应一段时间后，溶液中Fe2(SO4)3的浓度会减小 D.理论上每吸收标况下224 mL SO2可以获得0.98 g H2SO4 √ 课后作业 5.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是 A.Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B.a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 √ 课后作业 6.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” √ 课后作业 7.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。 已知：在溶液中FeSO4＋NO [Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。 下列说法不正确的是 A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚 铁溶液 B.若观察到装置H中红色粉末变黑色， 则NO与Cu发生了反应 C.实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞 D.装置J收集的气体中一定不含NO √ 课后作业 8.下列关于氨的说法正确的是 A.氨是非电解质，氨水是电解质， 具有金属阳离子的一些性质 B.氨溶于水后，大部分以NH3分子形式存在，所以氨水显弱碱性 C.用碱石灰代替消石灰与氯化铵固体加热制取氨气，可使反应速率加快 D.用玻璃棒蘸取浓氨水靠近浓盐酸、浓硝酸和浓硫酸，都可看到有白烟生成 √ 课后作业 9.如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法正确的是 A.两个实验均表现了NH3易溶于水 B.两个实验均表现了NH3易挥发 C.两个实验均表现了NH3是碱性气体 D.两个实验均表现了NH3是还原性气体 √ 课后作业 10.下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是 √ 课后作业 11.下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法不正确的是 A.当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4 B.当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3 C.当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D.B和Cl2的反应为氧化还原反应 √ 课后作业 12.如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息： 下列说法正确的是 ①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式 ②可通过加氧化剂将e转化为f ③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化 的反应 ④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应 ⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现 ⑥h可与f反应生成i A.①③⑤⑥ B.②③④ C.①③⑥ D.①④⑤ √ 课后作业 13.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是 A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 √ 课后作业 14.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示： 下列有关说法正确的是 A.石墨烯是一种新型化合物 B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C.二者和石墨都是碳的同素异形体 D.氧化石墨烯具有一定的亲水性 √ 课后作业 15.下列关于二氧化硅的说法正确的是 A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸 B.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆 C.二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应 D.用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得到2.8 g硅 √ 谢谢大家 POWERPOINT DESIGN S＋O2SO2 Fe＋SFeS 2Cu＋SCu2S H2＋SH2S SO2＋H2OH2SO3 2SO2＋O22SO3 (3)能与碱、碱性氧化物反应生成盐和水，如①与Ba(OH)2反应：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；②与MgO反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。 (4)能与弱酸的盐反应，如与Na2SO3反应：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 S＋O2SO2 2SO2＋O22SO3 SO＋2H＋===SO2↑＋H2O Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 5.SO的检验 检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 排除CO、SO、Ag＋等离子的干扰 CO＋2H＋===CO2↑ HSO＋H＋===SO2↑＋H2O HSO＋OH－===SO＋H2O 2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O 如：H2SSSO2SO3 2SO2＋O22SO3 S＋H2H2S ①S的燃烧：S＋O2SO2； SO2＋CaOCaSO3 2CaSO3＋O22CaSO4 3Mg＋N2Mg3N2 N2＋3H22NH3 N2＋O22NO Al(OH)3↓＋3NH 4NH3＋5O24NO＋6H2O 化学性质 NH 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2 NH＋OH－NH3↑＋H2O (3)NH的检验步骤 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变 的气体，则证明含NH Si＋2CO↑ A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C.无色溶液白色沉淀 D.无色溶液无色溶液白色沉淀  NH $$