第五章《化工生产中的重要非金属元素》（第1课时）复习课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
化工生产中的重要非金属元素
第五章
总结与检测
原子结构与性质
学习目标
1.理清非金属（S、N）及其化合物间的转化关系，构建其系统的知识网络。
2.学会用类比、对比的方法认识非金属及其化合物的共性和个性、联系和区别。
3.熟知典型物质的性质及应用。
#0070C0
#00B0F0
一、非金属及其化合物的学习方法
单质―→氧化物―→酸―→盐
S→SO2/SO3→H2SO4→SO42-离子的检验。
NH3←N2→NO/NO2→HNO3→NH4+离子的检验。
1. 明确知识主线
2. 把握横向联系
物质的结构决定性质，物质的性质决定其存在、保存、检验、用途、制取。因此学习元素化合物知识要结合物质的结构，从本质上认识物质的性质，并注重联系氧化还原和离子反应等基本概念。
#0070C0
#00B0F0
一、非金属及其化合物的学习方法
3.采用对比的方法
根据物质的类别推测其应具有的性质；根据主要元素的化合价分析判断其氧化性或还原性等。浓硫酸、硝酸的氧化性有许多相似的地方，通过比较，加深理解，方便记忆。抓住硫元素、氮元素化合价的变化，从实质上揭示浓硫酸、硝酸具有强氧化性的原因。
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
原子结构
+16
2
8
6
硫原子的最外层有6个电子，在化学反应中容易得到2个电子，形成-2价的硫的化合物。与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得点子的能力相对较弱，而失电子能力则相对较强。这也是我们在富含样子的地表附近找到含硫化合物中，硫常常为+4价或+6价，而氧为-2价的原因。
1、硫及其化合物
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
1、硫及其化合物
Fe+S FeS
S+O2 SO2
点燃
氧化性
与金属反应
与Fe
与氧气
与氢气
与非金属反应
还原性
H2+S H2S
与Cu
2Cu+S Cu2S
S
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
1、硫及其化合物
酸性氧化物
SO2
氧化性
与水
与氢氧化钠
与H2S
与氧气
与氯气
能使酸性锰钾溶液
还原性
使品红溶液
加热后
漂白性
、SO3+H2O H2SO4
CL2+SO2+2H20 H2SO4+2HCL
#0070C0
#00B0F0
一、物质的聚集状态
1. 硫及其化合物
#0070C0
#00B0F0
一、物质的聚集状态
1. 硫及其化合物
Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4+ SO2↑+ 2H2O
0 +6 +2 +4
失2e-×1
得2e-×1
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
1、检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（ ）
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D.先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水
D
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
2、下列叙述正确的是（ ）
A.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥
有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式：S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O，
在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准
状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
D
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
3、某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________。
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
(2)实验过程中，装置B中产生的现象为____________________，这说明SO2具有_________。
(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象：______________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用____________溶液吸收。
溶液由紫红色变为无色
还原性
品红溶液褪色后，关闭分液漏斗旋塞，点燃酒精灯加热，溶液
恢复为红色
NaOH
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
原子结构
氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2. 氮及其化合物
+7
2
5
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
氮气的化学性质
① 还原性：___________________________________
② 氧化性
a. N2与H2反应生成NH3，化学方程式为 。
b. 在点燃条件下与Mg反应，方程式为 。
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
N2 + 3Mg Mg2N3
点燃
2. 氮及其化合物
N2+O2 2NO
放电或高温
==========
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
性 质 NO NO2
物理性质
毒 性
与水反应
与氧气反应
实验室制备
收集方法
其他
对环境影响
无色、无味的有毒气体，难溶于水
红棕色、有刺激性气味的有毒气体
不反应(难溶于水)
3NO2+H2O====2HNO3+NO
2NO+O2====2NO2
铜与稀硝酸反应
铜与浓硝酸反应
常用排水法
常用向上排空气法
不反应
导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层
有毒（跟血红蛋白结合）
有毒
2NO2 N2O4
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
2. 氮及其化合物
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
4HNO3(浓) ==== 4NO2↑+O2↑+2H2O
光或△
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
#0070C0
#00B0F0
二、认识物质结构与性质的关系
2. 氮及其化合物
有白烟产生
还原性
NH3+HCl===NH4Cl
NH3+H2O NH3·H2O
NH3
盐酸
催化氧化
现象
NH3表现
H2O
4NH3+5O2 4NO+6H2O
催化剂
#0070C0
#00B0F0
2. 氮及其化合物
Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
OH - ＋NH4+=== H2O＋NH3↑
在实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。
实验室制备氨气
二、认识物质结构与性质的关系
#0070C0
#00B0F0
2. 氮及其化合物
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
O2
O2
H2O
N2
NK3
NO
NO2
HNO3
H2
写出有关化学方程式:
4NH3+5O2 4NO+6H2O
N2→NH3: _________________________。
NH3→NO: _________________________________。
NO→NO2: _________________________________。
NO2→HNO3: _____________________________________。
二、认识物质结构与性质的关系
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
4、右图中A是气体单质，根据下图所示的
A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系，
完成以下各题。
(1)分别写出下列物质的化学式
A___，B____，C___，D____，E______。
(2)写出有关反应的化学方程式：_________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
2NO＋O2===2NO2，
N2
NH3
NO
NO2
HNO3
N2＋3H2
2NH3，N2＋O2 2NO，4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，
高温、高压
催化剂
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
5、非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是_____________；
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了______而污染了环境。
H2SO4
酸雨
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是
A____；C_____。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：______________________________________________。该反应_____(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
N2
NO2
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
属于
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
6. 某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计如下方案：
甲 乙 丙 丁 戊
操作 火柴梗 加入金属铜片 分别加入到盛水的试管中 用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛酸试剂瓶的瓶口 加到CuSO4·5H2O
晶体中
结论 变黑者为浓硫酸 产生刺激性气味气体者为浓硫酸 放热者为浓硫酸 冒白烟者为浓硫酸 使晶体变白者为
浓硫酸
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
(1)其中可行的是________________。
甲、丙、戊
(2)其中稍作改进就可行的方案是___，改进方法是_____。
(3)完全错误的是___，因为_____________________。
乙
加热
丁
硫酸是难挥发性酸
(4)请给出另外两种鉴别方法：_________________________________。
操作 滴加到NaCl固体中 加入铝片 加木炭，加热 称量同体积的酸 加热
结论 有白雾者为浓硫酸 常温反应者为稀硫酸 产生刺激性气味气体者为浓硫酸 轻者为稀硫酸 先沸腾者为稀硫酸
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
7、喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。
(1)图甲为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中盛有液体。
①下列组合中不可能形成喷泉的是_____(填字母)。
A.HCl和H2O B.O2和H2O
C.NH3和H2O D.CO2和NaOH溶液
E.NO2和H2O
②若用D组合做喷泉实验，烧杯中的液体一定是NaOH溶液吗？_______
________________________________________________________________。
B
只要胶头滴管中盛有的浓碱溶液足以把烧瓶中的CO2吸收即可
不一定，
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
③用A组合做喷泉实验时，若烧瓶中充满HCl气体，则在标准状况下，做完实验后烧瓶中c(HCl)＝_____mol·L－1(设溶质不扩散)。
④若用E组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶中溶质的物质的量浓度是_____mol·L－1。
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙
所示的装置。
①在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可
能产生喷泉的是_____(填字母)。
A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是_________________________________________________
___________________________________________________________________________。
D
锥形瓶中发生反应：NH4HCO3＋HCl===NH4Cl
＋CO2↑＋H2O，随着CO2气体的产生，锥形瓶中的压强增大而产生“喷泉”
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可能是_____(填字母)。
A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜
这种方法产生喷泉的原理是_____________________________________________
__________________________________________________________________。
A
浓H2SO4溶于水放出大量的热，温度升高使
锥形瓶中的酒精挥发加快，锥形瓶内压强增大，从而形成“喷泉”
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
8、19.2 g Cu加入到100 mL一定浓度的硝酸溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体(忽略气体的溶解及转化)。求：(1)混合气体中NO和NO2的体积比。
答案：设NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，
解得x＝0.3 mol，y＝0.1 mol。
故V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
答案　根据N原子守恒有
9、19.2 g Cu加入到100 mL一定浓度的硝酸溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体(忽略气体的溶解及转化)。求：(2)硝酸溶液的物质的量浓度。
#0070C0
#00B0F0
【课堂练习】
10、足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1氢氧化钠溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.60 mL B.45 mL
C.30 mL D.15 mL
A
感谢您的观看
第五章
总结与检测
THANKS FOR WATCHING