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2013年最新高中化学精品教学课件:人教版必修一第四章 章末小结与检测



一、硅及其化合物的转化关系

二、氯元素及其化合物之间的转化关系

三、硫元素及其化合物之间的转化关系

四、氮元素及其化合物之间的转化关系

专题一

硅及其化合物的特性

1.硅的特殊性 (1)碳族元素的化合价一般是+2、+4价,硅只有在+4 价化合物中稳定存在.其+2价化合物SiO在自然界 不存在,SiO在1800℃真空中为黄褐色物质,是绝缘

材料,它有一个有趣的性质,即摩擦时容易生电而
且带负电.

(2)非金属单质一般不与强碱溶液反应,也不生成氢气,但 Si+十 2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑容易发生.硅与碱的反应可 以理解为分 2 步进行:Si+3H2O===H2SiO3+2H2↑,H2SiO3 +2NaOH===Na2SiO3+2H2O,所以氢氧化钠在反应中既不是 氧化剂也不是还原剂, 水才是该反应的氧化剂, 硅是还原剂. 在 野外,为了迅速得到氢气,用含量高的硅粉与干燥的 Ca(OH)2 和 NaOH 混合并加强热,可以迅速得到氢气,反应为 Si+ 高温 2NaOH+Ca(OH)2=====Na2SiO3+CaO+2H2↑. (3)一般地, 活泼金属和非氧化性酸反应生成盐和氢气, 非金属单质 一般不与非氧化性酸反应, 而硅不但能和氢氟酸反应而且生成氢 气:Si+4HF===SiF4↑+2H2↑.

2.硅的化合物的特殊性

(1)SiO2是酸性氧化物,是硅酸的酸酐,但不能与水反应生成
硅酸.只能用可溶性的硅酸盐与酸反应制备硅酸.如 Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓. (2)一般地,碱性氧化物和酸反应生成盐和水,酸性氧化物一 般不与酸反应,而二氧化硅却能与氢氟酸反应:SiO2+

4HF===SiF4↑+2H2O,所以氢氟酸可以腐蚀玻璃、可以在
玻璃上雕花,氢氟酸不能用玻璃瓶盛放而应放在塑料瓶 中.

(3) 非金属氧化物一般是熔、沸点低、硬度小,而二氧化硅

硬度大、熔点高,石英可以制石英坩埚.
(4) 无机酸一般易溶于水,而硅酸(H2SiO3)、原硅酸(H4SiO4)难 溶于水,是常温下呈固态的酸.

(5)在水溶液中, 相对较强的酸可以和相对弱酸的盐溶液反应生成相对 强酸的盐和相对弱酸,这是复分解反应的一般规律.如 Na2SiO3+ 高温 CO2 + H2O===Na2CO3 + H2SiO3↓. 但 反 应 SiO2 + Na2CO3 ===== 高温 Na2SiO3 +CO2↑,SiO2 +CaCO3 ===== CaSiO3 +CO2↑却可以发 生,因上述反应是在高温熔融状态下反应,高温时二氧化硅这种高 沸点、难挥发的固体制得低沸点、易挥发的气体 CO2,气体离开反 应体系使反应向右进行到底,这是制玻璃的两个重要反应. (6)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,但和玻璃的成分完全不同;硅酸 钠的水溶液也称“泡花碱”,但却是盐溶液而不是碱,硅酸钠溶液 易和空气中的 CO2 反应,要密封保存.

[例1] 如图为各物质之间的相互转化关系图,而且各单 质和化合物组成元素原子序数均小于18.

根据上述关系判断:

(1)单质A只可能是________,这是因为_______________
________________________________________________. (2)单质B一定是金属还是非金属________,这是因为 ________________________________________________. (3)各化合物的化学式为:甲__________、乙________、

丙__________、丁__________.

[解析]

本题突破口是单质A与NaOH溶液反应生成氢气,

在原子序数小于18的限制下只有铝和硅;如果是铝,与 过量盐酸反应是生成的沉淀Al(OH)3又溶解,不符合题意, 故A只能是硅,然后依次得出答案. [解析] (1)硅 在1~18号元素内能与NaOH溶液反应放出氢 气的只有硅和铝,而NaAlO2与盐酸反应生成的Al(OH)3会溶 解在过量盐酸中不合题意,故A只能是单质硅

(2)非金属

硅只能和氧气反应才能生成酸性氧化物SiO2,才
H2O H4SiO4

能和NaOH溶液反应 (3)SiO2 Na2SiO3

专题二

元素及其化合物的推断题的解题方法

元素及其化合物的推断是将分散的知识点连成线、织 成网,可有效地考查同学们的抽象、求异、发散和收敛

等思维能力.

1.思维技巧
(1)根据题给信息,锁定推断范围.解题时,借助试题中的 信息尤其是某些特征信息(如特殊的化学反应、特殊的实 验现象以及特殊的反应条件等)来确定推断范围. (2)在所确定的推断范围内提出合理的猜想(大胆假设),进一 步缩小推断范围.这一步需要从自己所学的知识中去寻找 相关内容,提出合乎题意的推测.

(3)利用整体思维、链式推理、正反推理等方法,细心思索,
推测结果,通过验证得到答案.

2.解推断题的突破口 (1)特征现象 ①有颜色的气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)等.

②有漂白作用的气体:Cl2(有水时)、SO2等.
③在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体:CH4、CO、H2 等. ④通常可作为保护气的气体:N2和Ar等. ⑤溶于水显碱性的气体只有NH3.

⑥在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有 NO. ⑦可溶于氢氟酸的酸性氧化物只有 SiO2. ⑧能与 NaOH 溶液作用产生 H2 的非金属只有 Si. ⑨能与盐酸作用产生无色无味的气体, 且将气体通入澄清石灰水中 能产生白色沉淀的物质必含 CO2 或 HCO3 . 3 ⑩能与盐酸作用产生有刺激性气味的无色气体, 且通入品红溶液中
2 能使之褪色,加热后又复原的物质必含 SO3 或 HSO3 .
- - - -

(2)特征转化关系 O2 O2 H2 O A――→B――→C――→酸或碱, 符合此条件的常见 A 物质有: NH3、S、CH4、C、Na 等,如 O2 O2 H2 O NH3 ――→ NO――→NO2――→HNO3; 催化剂 O2 O2 H2 O CH4(C)――――――→CO――→CO2――→H2CO3; 不完全燃烧 O2 O2 H2 O Na――→Na2O――→Na2O2――→NaOH. 常温

3.思维方法 除了积累一定的思维技巧和推理经验外,无机推断的正 确解答须依赖于以下思维模式:即根据信息,大胆猜想,

然后通过试探,验证猜想;试探受阻,重新调整思路,
做出新的假设,进行验证.

[例2]

下图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,

其中部分产物未写出.常温下X和H是固体,B和G是液体,

其余均为气体,1 mol X分解得到A、B、C各1 mol.

试回答下列各题: (1)写出下列物质的化学式:X________,B________. (2)写出下列反应的化学方程式:

①G+H→A+F:__________________________________
______________________________________. ②C+D→E:_____________________________________ ___________________________________.

(3)写出下列反应的离子方程式: G+Cu→E:_____________________________________ ___________________________________.

(4)工业上合成C,合成后采用________的方法从混合气体
中分离出C,能用上述方法分离出C的原因是__________ _________________________________________________.

[解析] X和盐酸反应产生的气体A能和过氧化钠反应生成 气体D,说明A是二氧化碳,X是碳酸盐或碳酸氢盐,D是

氧气.X和氢氧化钠反应产生的气体是氨气,氨气和氧气
反应生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成 硝酸,硝酸和铜反应既能生成NO2,又能生成NO.

[答案]

(1)NH4HCO3

H2O

△ (2)①C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+2H2O 催化剂 ②4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O △ (3)3Cu+2NO-+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O 3 (4)加压、降温液化 NH3 易液化



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