2011年高一化学必修1（人教版）新新新学案（教案和课时练习含详解）第四章 非金属及其化合物
文档属性
| 名称 | 2011年高一化学必修1（人教版）新新新学案（教案和课时练习含详解）第四章 非金属及其化合物 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 746.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-09-11 19:50:05 | ||
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文档简介
第四章 非金属及其化合物
教材分析
本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。
本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系。例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神。另外，科学史话──“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养，科学视野──“新型陶瓷”“信使分子──NO”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会知识的价值。这样，更全面地体现化学课程的科学教育功能。
考纲解读
1.了解氯、氮、硫、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质性质有较大的差异。
2.了解氯、氮、硫、硅的重要化合物的主要性质，认识某些非金属化合物既有相似的性质，又有各自的特性。
3.认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性与实用性。
4.通过实验进一步训练学生的操作技能，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生求实、创新的良好品质。
5.以非金属知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。
6.了解氮循环对生态平衡的重要作用。了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养学生关注社会的意识和责任感。
单元内容特点
增强学习的探究性、亲历性和体验性元素化合物的性质来自观察、实验和经验，本章通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现。例如，第三节中“用水吸收二氧化氮”的科学探究，让学生通过实验现象的观察与分析，感受过程的变化，寻找变化的原因，感悟对工业上生产硝酸的启迪，从中体验探究的乐趣，学会探究的方法。
注重化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合本章所涉及的单质和化合物与社会、生活、健康、环境的关系十分密切，教科书在这方面有比较充分的体现。但与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，在注意知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，并将科学精神和人文精神融合其中。化学科学技术与人类的关系从来没有像现在这样密切和严峻：化学对人类文明作出了巨大贡献，而人们对化学的误解与疏离却越来越严重。作为基础科学教育课程的化学必须面对这一现实，用科学的态度来看待化学的功与过。本章在介绍几种典型的非金属元素的单质及其重要化合物的主要性质与应用时，不回避某些物质可能对环境、健康等带来的负面影响，并指出化学在解决这些问题时可能的方向和作用，这有助于培养学生的科学态度和价值观。
性质与用途紧密联系，深化对元素化合物知识的理解和应用这是本章教材的另一个特点，是深入理解、灵活运用物质性质的好方法、好途径，同时也是体现学习元素化合物知识价值的重要方面。这样不仅使教科书更具有吸引力和时代感，而且有利于增进学生学习化学的兴趣和情感。
教学重点
1．二氧化硅的性质(酸性氧化物、与氢氟酸反应)；硅酸钠的性质和用途；生产生活中的硅酸盐产品。
2．氯气的化学性质(与金属、水、碱的反应)；氯离子的检验。
3．二氧化硫的性质(与水反应、漂白性)及对大气的污染；浓硫酸的氧化性。
4．二氧化氮与水反应及对大气的污染；氨的化学性质和制取；硝酸的氧化性。
教学难点
1．氯气的化学性质(与水、氢氧化钠、氢氧化钙溶液的反应)。
2．可逆反应。
3．二氧化硫的氧化性和还原性；浓硫酸的氧化性。
4．二氧化氮与水反应；硝酸的氧化性。
单元教学建议
作为律前元素的元素化合物知识的学习，重在积累感性材料，因此教材只是选取了重点非金属元素的单质及其化合物。具体来看，碳族元素中碳的知识初中已经介绍过，因此可通过类比的方法进一步学习硅，但是酸性氧化物的概念初中未涉及，所以二氧化硅所具有的酸性氧化物的性质就成为第一节教学的重点和难点；硅酸盐的用途非常广泛，几乎深入到千家万户，因此可以上网查找相关的资料进行自主学习，但这种学习方式又是未曾尝试过的。氯气是一种强氧化剂，特别是与水的反应产物次氯酸可用于自来水的杀菌和消毒，与我们的日常生活联系十分密切，因此氯气的化学性质是一个重点内容，同时在与碱和水的反应中氯气既体现了氧化性、又体现了还原性，从氧化还原的角度看，这也是一个难点；二氧化硫和二氧化氮是本模块接触到的两种与环境有关的物质，硫元素、氮元素又都处于中间价态，其价态的特殊性决定了其性质的重要性。氨气、浓硫酸和硝酸与生产、国防密切相关，且其性质与初中阶段学习的稀硫酸、盐酸等截然不同，因此有必要对其性质作重点研究。
单元课时分配计划
节次 课时
第一节 无机非金属材料的主角──硅 2
第二节 富集在海水中的元素──氯 2
第三节 硫和氮的氧化物 2
第四节 氨 硫酸和硝酸 3
复习 1
第一节 无机非金属材料的主角——硅（第一课时）
三维目标
（一）知识与能力：了解硅在自然界中的含量、存在、用途。了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。了解
硅的基本性质。
（二）过程与方法： 自主学习，培养学生自学能力。 活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的
归纳能力、比较能力
（三）态度情感价值观：培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。通过对硅及其用途的学习使学
生热爱自然、热爱化学。
教学重点： 二氧化硅的性质
教学难点： 硅酸的性质
预习探究（学生用）
1.二氧化硅：（1）物理性质：不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大 ；（2）化学性质：①与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O ；
② 与碱性氧化物(如CaO)反应：SiO2+CaOCaSiO3 ； ③与强碱反应(如NaOH)反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
（3）用途： 用于制取光导纤维、玻璃、陶瓷等
2.硅酸：（1）物理性质：不溶于水，酸性比碳酸弱；（2）制备：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl；（3）用途：干燥剂、催化剂载体
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【新课引入】在美国有一个规模宏大的新兴高科技工业园区，那就是家喻户晓的硅谷。它是美国电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地。电子工业能得到蓬勃发展，硅元素在信息材料中的开发与应用起着举足轻重的作用，今天我们就一起来探讨非金属材料的主角——硅。
【教师强调】本节课的课标是：掌握二氧化硅的性质。
【过渡】请同学们展示你们收集的有关资料。
【板书】第一节 无机非金属材料的主角——硅
（二）合作探究（师生共用）
【学生活动】学生阅读课本P74页前两段。
【教师总结】硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧。既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。从初中的学习我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中。
【问题1】试根据“结构——性质——用途”，请思考：单质硅有什么结构特点？请画出硅和碳的原子结构示意图。
【学生思考并回答】：
【教师总结】
【讲述】碳和硅一样，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
【问题2】回忆碳在自然界存在形态，联想硅的存在，硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？
【学生思考并回答】
【教师总结】硅是一种亲氧元素，在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的二氧化硅及硅酸盐为主要存在形式。因此硅是以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。
【板书】一、二氧化硅
【教师活动】多媒体展示二氧化硅在自然界中的不同存在形式，引入二氧化硅的存在和应用。
【学生活动】阅读课本P74-75页科学视野。
【教师活动】展示二氧化硅的晶体结构。
【学生活动】（填空）
①SiO2是硅的最重要的化合物，其存在形式有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。
②SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元如图所示：
该结构具有四面体结构，每个Si周围有4个O，而每个O跟2个Si相结合，所以SiO2是由Si和O按原子个数比
为1∶2所组成的立体网状结构的晶体。
【问题3】根据二氧化硅的存在和应用，二氧化硅具有什么物理性质？尝试与二氧化碳作比较？
【板书】1.二氧化硅的性质和用途
【学生活动】1.根据已有知识填写下列关于CO2和SiO2的对比表。
二氧化碳 二氧化硅
存在 空气 岩石中，石英、沙子和硅藻土都含有SiO2
物理性质 熔、沸点低，常温下是气体，微溶于水 硬度大，熔点高的固体，不溶于水
【教师总结】二氧化硅是坚硬、难溶的固体。
【问题4】思考二氧化硅与二氧化碳的性质比较，并举例写出二氧化碳作为酸性氧化物能发生反应的化学方程式。
【学生思考并书写】
【引入】根据二氧化碳的性质，你能知道二氧化硅的化学性质吗？
【板书】2.二氧化硅的化学性质
【过渡】1. 玻璃很硬，玻璃中主要成分之一是二氧化硅，（展示量筒）量筒上的刻度是如何刻出来的？
2. 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF) 3.实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗
【教师活动】展示被氢氟酸腐蚀的玻片
【学生思考并回答】
【教师总结】不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，能与碱性氧化物反应，与强碱也能反应生成盐和水。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3
【自主练习】根据已有知识填写下列关于CO2和SiO2的对比表（写出有关反应的化学方程式）。
二氧化碳 二氧化硅
化学性质 与水反应 CO2+H2O H2CO3 不反应
与酸反应 不反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
与NaOH反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与CaO反应 CO2+CaO=CaCO3 SiO2+CaO CaSiO3
用途 人工降雨 光导纤维
【过渡】硅酸（H2SiO3）能通过二氧化硅与水反应制得吗？为什么？
【学生思考并回答】
【教师总结】不能，SiO2不溶于水，所以硅酸只能通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
【板书】二、硅酸
【教师活动】演示实验4—1：要求根据现象记录，观察硅酸溶胶→硅酸凝胶，展示常用的硅胶的图片，袋装食品、瓶装药品的干燥剂—硅胶。
【学生活动】注意观察实验现象，回答下列有关实验4—1的问题
现象 在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸，有透明的凝胶产生，溶液红色逐渐变浅最后完全褪色。
结论 在饱和Na2SiO3溶液中，滴加稀盐酸，生成硅酸凝胶。
方程式 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl；SiO32-+2H+=H2SiO3↓
【板书】Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4↓+2NaCl；Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3；H4SiO4====H2SiO3+H2o
【教师总结】归纳整理制备方法：
加适量盐酸或通入足量CO2 干燥脱水
硅酸钠溶液 硅酸溶胶 硅胶
【教师强调】硅酸是一种很弱的酸，其酸性比碳酸还弱，溶解度很小。硅酸容易聚合形成硅酸溶胶,硅酸浓度较大时,则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶,称为“硅胶”。硅胶常用于作食品等的干燥剂,也可用作催化剂的载体。
板书设计
第四章 非金属元素及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角—硅
一、二氧化硅和硅酸
１、二氧化硅（ＳｉＯ２）：（１）物理性质： （２）化学性质：
２、硅酸(H2SiO3)： （１）物理性质： （２）化学性质：
（三）迁移应用
题型一、二氧化硅的存在和性质
【例题1】.下列叙述中，正确的是 （ ）
A．自然界中存在大量的单质硅 B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅
C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化学反应 D．自然界中二氧化硅都存在于石英中
解析：自然界中硅的含量很高，但都是以化合态存在，A选项错误；硅是亲氧元素，主要以氧化物及硅酸盐形式存在，如石英、水晶、硅石等主要成分都是二氧化硅，D项错误。二氧化硅的性质很稳定，C项错误。答案：B
点评：二氧化硅虽然能够和碱性氧化物、碱溶液反应，但是不能说明二氧化硅的性质就活泼。
【变式训练】下列物质中，主要成分不是SiO2的是 （ ）
A．刚玉 B．玛瑙 C．水晶 D．石英
解析：刚玉的主要成分为Al2O3其余三中物质的主要成分都是SiO2。 水晶(无色透明的晶体)；玛瑙(具有色彩环带状或层状晶体)； 石英砂(含杂质较多的砂子)。答案：A
【例题2】下列离子反应方程式书写正确的是 ( )
A．二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2+4H+=Si4++2H2O B．碳酸钡溶于稀硝酸：CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O D．把盐酸滴入硅酸钠溶液：SiO32-+2H+=H2SiO3↓
解析：氢氟酸为弱酸应写成HF，SiF4是挥发性物质也应写成化学式； BaCO3是难溶物应写成化学式。答案：CD
【变式训练】熔融烧碱应选用的器皿是 （ ）
A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.生铁坩埚 D.刚玉坩埚
解析：二氧化硅的化学性质是一个重要考点，而二氧化硅与碱的反应更是重点，应牢固掌握SiO2与NaOH的反应。石英坩埚和普通玻璃坩埚中都含有SiO2，高温下烧碱能与SiO2发生如下反应：SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O；刚玉坩埚的主要成分是Al2O3，在高温下也能与NaOH反应：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O。答案：C
题型二、硅酸的弱酸性
【例题3】能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是 （ ）
A．CO2是气体，SiO2是固体 B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
C．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 D．CO2通入Na2SiO3溶液中析出硅酸沉淀
解析：酸性强弱与这种酸对应的氧化物的状态、物理性质和化学活性无关，A、B、C均不正确；只有D项属于较强的酸制取较弱的酸符合题意。强酸制弱酸原理判断酸性强弱只适应于溶液中进行的反应。答案：D
【变式练习】下列关于硅酸的叙述，错误的是 （ ）
A．硅酸是一种很弱的酸 B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得
C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。答案：B
（四）反思感悟（教师用）----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
（五）备选例题（教师用）
【例题1】试判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）盛放碱液的试剂瓶，不能用玻璃塞；
（2）氢氟酸（HF）不能用玻璃试剂瓶盛放； （3）硅酸（H2SiO3）不能由二氧化硅和水制得。
解析：SiO2化学性质非常稳定。除氢氟酸外的所有酸均不反应；SiO2是一种酸性氧化物，能够与碱反应，可盛放在玻璃瓶中但是不能用玻璃塞；SiO2虽然是酸性氧化物，但是由于不溶水也不与水反应，不能用SiO2与水反应制得H2SiO3。
答案：(1)正确，若用玻璃塞会造成无法打开；(2)正确，SiO2能与HF发生如下反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；(3)正确，SiO2虽然是酸性氧化物，但是由于不溶水也不与水反应，不能用SiO2与水反应制得H2SiO3。
达标体验
1、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（ ）
A、水玻璃 B、石灰水 C、饱和Na2CO3 D、CaCl2
2、下列离子方程式中，书写正确的是（ ）
A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O B、硅和浓氢氧化钠溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑ D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
3.下列说法正确的是 ( )
A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟强碱反应，但是不能与任何酸反应
B．根据SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ 的反应，可推知硅酸酸性比碳酸强
C．二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸
D．二氧化硅对应的水化物只有H2SiO3
4.物质A是一种高熔点化合物，不溶于强酸中，但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通入B的溶液中，得化合物D；D在干燥的空气中转变为化合物E，将E加热又重新得到化合物A。
⑴A、B、C、D、E的化学式是：A________B________C________D_________E_________
⑵写出各步反应的化学方程式：
课时作业
1．构成地壳基本骨架的非金属元素的是 （ ）
A．Al B．O C． Si D．C
2．NaOH、Na2CO3等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中 （ ）
A．具有玻璃塞的细口瓶 B．具有玻璃塞的广口瓶 C．带滴管的滴瓶 D．具有橡胶塞的细口瓶
3.二氧化硅是酸性氧化物的原因是 （ ）
A．它溶于水得相应的酸 B．它对应的水化物是可溶性强酸 C．它与强碱溶液反应生成盐和水 D．它是非金属氧化物
4．玻璃的主要成分之一是SiO2，能在玻璃上刻蚀，将其制成毛玻璃或雕花玻璃的是 （ ）
A．烧碱 B．纯碱 C．氢氟酸 D．盐酸
5．下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是 （ ）
A．碳酸钠 B．硅酸钠 C．二氧化硅 D．氢氧化铁
6．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是 （ ）
A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出 B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解
C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成
D．先加过量的盐酸搅拌投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，
7．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是 （ ）
A．CO2→H2CO3 B．SiO2→Na2SiO3 C．Na2O2→Na2CO3 D．SiO2→H2SiO3
8.用多种方法鉴别下列一组白色粉末物质(注：①能够写化学方程式的写出化学反应方程式；②鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添。)：Na2CO3和SiO2。
①
②
③
9.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
⑴根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填序号）。
A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃 C．制永久性模具 D．制造柴油机
⑵氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式____________。
⑶现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 。
10.下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入表中：
混合物 SiO2（CaCO3） SiO2 (Fe2O3) SiO2 (NaCl) SiO2 (Si) Si(Al) NaHCO3(Na2SiO3)
除杂试剂
分离方法
参考答案 达标体验
1.解析：A中反应产物为:H2SiO3，B中沉淀为碳酸钙，C中能生成NaHCO3，由于Na2CO3是饱和溶液，故有晶体析出。答案：D.
2.答案：AB
3. 解析：二氧化硅可以跟氢氟酸反应，方程式：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，不正确；B反应只有在高温条件下进行，由于CO2是气体，生成后脱离反应体系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强，比较二者的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出H+的难易程度；C正确，方程式为Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；H2SiO3、H4SiO4等都是二氧化硅对应的水化物。答案：C
4.解析：高熔点化合物且不溶于强酸推出为二氧化硅。答案：⑴A:SiO2 B:Na2SiO3 C:CO2 D: H 4S1O4 E: H2SiO3
SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 CO2 +Na2SiO3+2H2O=H 4S1O4↓+Na2CO3 H 4S1O4 =H2SiO3+H2O
课时作业
1.解析：含硅化合物是构成地壳的主要物质，大约占地壳质量的90%以上。答案：C
2.解析：NaOH、Na2CO3等碱性溶液应保存在细口瓶中，B错；具有玻璃塞的细口瓶、带滴管的滴瓶都易与NaOH、Na2CO3等碱性溶液反应，使瓶塞不易打开，也不行。答案：D
3.解析：SiO2是酸性氧化物的原因是它与强碱溶液反应生成盐和水，二氧化硅不溶于水，对应的酸也是弱酸，故应选C。答案：C
4.解析：未磨砂的玻璃在常温下很难与烧碱等碱性物质反应，也不与一般的酸反应，但易与氢氟酸反应。答案：C
5.解析：二氧化硅是酸性氧化物。答案：C
6.解析：SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸且CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。本题应选D。答案：D
7.解析：由于SiO2不溶水也不与水反应，所以由SiO2制取H2SiO3需先使SiO2与强碱反应制得可溶性硅酸盐后，再与酸反应才能制得H2SiO3。答案：D
8.解析：要充分分析Na2CO3和SiO2的性质差异点，至于所选择的鉴别方法只要是所需试剂易得，操作简便，现象有明显区别即可。
答案：①水溶法：分别取少许待测粉末，加入蒸馏水中，在水中能够溶解的是Na2CO3，不溶于水的是SiO2。
②酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2。化学方程式：Na2CO3＋2HCl＝2 NaCl＋H2O＋CO2↑ ③焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2。
9.解析：根据化合价判断。答案：⑴ A、C、D； ⑵ Si3N4 +12 HF=3SiF4 + 4NH3； ⑶ 3SiCl4 +2N2 +6H2 = Si3N4 + 12HCl
10.解析：根据二氧化硅的性质和其他物质的区别去分析。答案：（1）盐酸、过滤；（2）盐酸、过滤；（3）水、过滤；（4）O2、加热；（5）盐酸、过滤；（6）足量CO2/H2O、过滤。
第一节 无机非金属材料的主角——硅（第二课时）
三维目标
（一）知识与能力
1、使学生了解硅及硅酸钠的重要性质和用途；
2、使学生了解硅酸盐产品的性能、用途。
（二）过程与方法：本节课内容属于了解层次,行文浅显易懂,可让学生阅读自学,仔细体会有关知识的内涵,进行归纳总结，培养学生的自学、归纳能力。
（三）情感态度与价值观： 以中国的陶瓷在世界文明中的重要地位为例，感悟我们中华民族的伟大与希望；以晶体硅在高新技术领域里的重要作用为例，体会科学、技术、社会之间的相互关系，使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
教学重点：硅和硅酸钠的重要性质
教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性
预习探究（学生用）
1.硅酸盐：（1）组成：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。（2）硅酸盐一般不溶于水，化学性质很稳定。
（3）硅酸钠溶于水，其水溶液俗称水玻璃。可用作肥皂的填料、木材防火剂和黏胶剂。
2.无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料
3.硅单质分为晶体和无定形两种；晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，被用做计算机芯片等
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【导入】通过水玻璃、硅橡胶、玻璃、陶瓷、水泥等物质中硅的存在形式引入硅酸盐
【板书】一、硅酸盐
（二）合作探究
【学生活动】阅读教材P77中间两自然段，思考硅酸盐的组成和性质。
【板书】1.硅酸盐的定义
【教师讲述】硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，分布极广。硅酸盐一般都不溶于水，化学性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。可用作肥皂的填料、木材防火剂和黏胶剂。
【教师演示】试验4-2
【学生活动】认真观察试验现象并完成表。
用蒸馏水润湿 用硅酸钠润湿
现象 水浸过的滤纸或小木条，当水分蒸发后能(填“能”、“不能”)燃烧 硅酸钠溶液浸过的滤纸或小木条，当水分蒸发后不能(填“能”、“不能”)燃烧只起泡。
结论 水浸过的木材不防火 浸过水玻璃的木材能够防火
【教师讲述】请大家阅读P77页资料卡片，分析硅酸盐组成的表示方法。
【板书】2.硅酸盐组成的表示方法
【学生活动】阅读P77页资料卡片，分析硅酸盐组成的表示方法。
【教师提问】1：用氧化物表示硅酸盐时，氧化物的书写有什么规律和注意事项？
【学生分析并回答】
【教师讲述】：硅酸盐由于组成复杂，常用氧化物形式来表示。氧化物的顺序一般是：按金属活泼顺序的氧化物→二氧化硅→水
氧化物前系数配平原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
【强调】注意事项：①氧化物之间以“·”隔开。②系数配置出现分数时应化为整数。
例如：正长石KAlSi3O8不能写成1/2K2O 1/2Al2O33SiO2，应写成K2O Al2O36SiO2。
【教师提问】2：怎样理解硅酸盐写成氧化物形式？
【讲述】：由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单的氧化物形式存在，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。通常用氧化物形式来表示硅酸盐：如硅酸钠写成：Na2O·SiO2、石棉写成：3MgO·CaO·4SiO2、长石写成：K2O·Al2O3·6SiO2。
【学生练习】
通常用氧化物形式来表示硅酸盐：如硅酸钠写成：Na2O·SiO2、石棉写成：3MgO·CaO·4SiO2、长石写成：K2O·Al2O3·6SiO2。
【合作探究】（师生共用）
【教师活动】指导学生阅读P77-78并给出问题：（1） 硅酸盐种类繁多、结构复杂的原因是什么？
（2）为什么土壤具有保肥能力？ （3）中国作为“瓷器故乡”的原因是什么？
【学生活动】阅读P77-78页回答上述问题。
【展示】图4-8 应用广泛的硅酸盐产品
【教师总结】（1）由于Al与Si在元素周期表位置相邻、离子大小相近，Al3+常或多或少地置换硅酸盐中的Si4+而形成铝硅酸盐。为了保持电中性，会伴随引入其他正离子，从而大大增加了硅酸盐的丰富性和复杂性。
（2）硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体（硅酸盐与硅酸相似，有形成胶体的性质）。土壤胶体因其表面积巨大且一般带负电，能吸收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离子，所以土壤具有保肥能力。
（3）现在出土的各种陶瓷制品、雄伟古建筑上留下的陶瓷砖瓦以及英文“中国”一词又指“瓷器”，等等，所有这些都反映了在西方人眼中中国作为“陶瓷故乡”的形象。
【过渡】陶瓷属于无机非金属材料，现实生活中还有哪些属于这一类呢？
【板书】二、无机非金属材料的分类
【学生阅读】P78-79并填空
1.无机非金属材料的分类：（1） 传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥；（2）新型无机非金属材料：①新型陶瓷：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶；②具有特殊功能的含硅物质：炭化硅、硅钢、人工合成硅橡胶和分子筛
2.各类新型陶瓷有哪些性质和用途？
品种 主要性能 主要用途
高温结构陶瓷 耐高温、耐氧化、耐腐蚀 耐高温材料如洲际导弹的端头、火箭发动机的尾管、汽车发动机等
压电陶瓷 实现机械能与电能的转化 点火器、电波滤波器、声纳探伤器
透明陶瓷 良好的光学性能、耐高温 制高压钠灯管、防弹玻璃
超导陶瓷 超导性 超导材料
【过渡】虽然硅的化合物随处可见且远古时期人类就已经开始加工和使用陶瓷，但硅的单质直到18世纪上半叶才由科学家制备出来
【板书】三、硅单质： 1.硅的物理性质： 2.硅的化学性质：
【教师活动】指导学生阅读P79并给出知识整理。
分类 物性 化性 应用
硅单质 晶体硅 金属光泽的灰黑色固体熔点高，硬度大，由脆性 常温下性质不活泼 半导体材料；硅芯片；光电池
无定形硅
【教师活动】问题：碳原子和硅原子的结构既相似又不同，这就决定了它们的性质既相似又有不同，请列表比较。
【学生活动】分析并填空
化学性质 碳 硅
与单质反应 C+O2CO2 Si+O2SiO2 Si+2F2==SiF4
与氧化物反应 C+2CuOCO2↑+Cu C+SiO22CO↑+Si
与氧化性酸反应 C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2OC+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 不与HNO3、H2SO4反应，但能与HF反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与水或碱溶液反应 C+H2O(气)CO+H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
【教师总结】常温下，硅的化学性质稳定，不易发生化学反应。利用它的稳定性、来源丰富性和导电性，在电子产品业具有广泛而重要的应用。
板书
一、硅酸盐
1.硅酸盐的定义：2.硅酸钠： 3.氧化物表示形式：4.新型陶瓷：
二、硅单质
1.物理性质： 2.单质硅化学性质：
（三）迁移应用
题型一、水玻璃的性质和用途
【例题1】下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 ( )
A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
解析：Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用做耐火材料。在空气中发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，故D不正确。答案：D
【变式训练】现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅3种白色粉末，要用一试剂鉴别它们，这种试剂最好是下列物质中的（ ）
A．烧碱 B.盐酸 C.水 D.硝酸银溶液
解析：Na2SiO3+2HCl=NaCl+H2SiO3↓，CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，SiO2不与盐酸反应。答案：B
题型二、硅酸盐组成的表示方法
【例题2】矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如钾长石（KalSi3O8）风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此后反应的离子方程式为：2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成 ①KalSi3O8_____________ ②Al2Si2O5(OH)4______________
（2）上述反应能够发生的原因是____________________________________________。
解析： （1）将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物，并用“·”将它们合起来，但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种（或几种）氧化物前加合适系数。
（2）分析反应前后物质的种类可知属于酸与盐发生的复分解反应，由于酸性H2CO3＞H4SiO4，发生了较强的酸制较弱的酸反应。
答案：（1）K2O·Al2O3·6SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O （2）较强的酸能制较弱的酸反应。
【变式训练】月球上有丰富的绿柱石（绿宝石）矿藏，其主要化学成分为BenAl2[Si6O18]也可用氧化物形式表示为nBeO·Al2O3·6SiO2，其n值为 ：A．1 B.2 C.3 D.4 ( )
解析：方法一：BenAl2[Si6O18]化学式化合价代数和为零可求得n=3。
方法二：BenAl2[Si6O18]与nBeO·Al2O3·6SiO2为同种物质的化学式的不同写法，根据氧原子守恒，也可求得n=3。答案：C
题型三、碳和硅性质的比较
【例题3】下列关于碳和硅的比较中，正确的是 （ ）
A．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸 B．碳和硅的最高正价都是+4价
C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位 D．碳和硅在自然界存在形式都是既有游离态也有化合态
解析：SiO2不溶于水也不与水反应，A不正确；在地壳中含量第一的是氧元素，硅占第二位，C不正确；自然界中有游离态的碳（金刚石），但是没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，D不正确。
提示：虽然碳比硅活泼，但是由于硅是亲氧元素，所以碳在自然界中有单质而硅只能以化合态存在。答案：B
【变式训练】下列关于硅及其化合物的说法中，不正确的是 （ ）
A．硅的单质都可以用作半导体材料 B．晶体硅单质可用作光导纤维的材料
C．碳化硅可用作砂纸、砂轮的磨料 D．水玻璃可用作黏合剂及耐火材料
解析：硅的单质有晶体和无定形两种，晶体硅才可用作半导体材料。 答案：A
（四）反思感悟（教师用）
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（五）备选例题（教师用）
【例题1】获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
（1）光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是 ，它属于 材料。
（2）信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模的集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法之一是：用金属硅化物（Mg2Si）与盐酸作用得硅烷（SiH4），再热分解硅烷可得到高纯硅。写出上述方法中，生产高纯硅的两个化学方程式 ， 。
方法指引：书写化学方程式时要依据题给信息进行分析。
解析：依据SiO2的用途回答第(1)问，依据题给信息回答第(2)问。
答案：(1)SiO2 新型无机非金属 (2)Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑ SiH4Si+2H2
【例题2】已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：
高温
反应①
高温
反应②
燃烧
反应③
已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：
（1）氧化物A是 （2）化合物F是
（3）反应②的化学方程式是
（4）反应③的化学方程式是
解析：本题考查碳和硅的性质以及化合物的性质。突破口是单质E可作为半导体材料，E物质为单质硅；化合物F是有毒的氧化物，可推出F为CO;C为液态推出C为水。 高温 点燃
答案： （1）SiO2 （2）CO （3）C + H2O==CO + H2 （4） 2H2 + O2 == 2H2O
达标体验
1.下列物质中属于纯净物的是（ ）
A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃
2.下列叙述正确的是（ ）
A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同
3．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是 （ ）
①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构；②硅是地壳中含量最多的非金属元素；③晶体硅是良好的半导体材料；④
二氧化硅是制造光导纤维的重要原料；⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的；⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸
A．①②⑥ B．①⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．②⑤⑥
4．下列试剂的保存方法正确的是 （ ）
A．氢氟酸保存在玻璃瓶中 B．烧碱溶液存放在带橡胶塞的玻璃瓶中
C．水玻璃放在玻璃滴瓶中 D．金属钠保存在水中
5.硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶与水，服用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸镁晶体的化学式为Mg2Si3O8·nH2O。(1)用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式；(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式。
课时作业
1.10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是（ ）
A．KHCO3和MgCO3 B．MgCO3和SiO2 C．K2CO3和SiO2 D．无法确定
2.石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨（ ）
A．有剧毒 B．易燃、易爆 C．能导电 D．有放射性
3.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时，碳酸氢钙的分解率是（ ）
A．50％ B．75％ C．92.7％ D．100％
4.下面关于硅的叙述中，正确的是（ ）
A．硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
5．物质A是一种高熔点化合物，不溶于H2SO4、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状
沉淀；E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如右图，试推断：
A．________；B．_______；C．_______；D．________；E．________。
6．写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式_______________________。
7．下列两个反应的反应原理是否存在矛盾 为什么
①Na2SiO3＋CO2＋H2OH2SiO3↓＋Na2CO3 ②siO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
8．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，从20世纪中叶开始，硅成了信息技术中的关键材料，工业上用焦碳在电炉中(高温)还原二氧化硅制得含少量杂质的粗硅，同时生成一氧化碳气体。碳化硅(SiC)具有金刚石的结构，硬度大可用作砂纸、砂轮的磨料，工业上使用焦碳与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅，同时生成一氧化碳气体。回答下列问题：
(1)写出制取粗硅的化学反应方程式： ，在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)写出制取碳化硅的化学反应方程式： ，在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)在制取粗硅和碳化硅的工业生产中，从环境保护和废弃资源再利用的角度来看，可采取的比较理想的附加措施是________
9.高速轿车中使用一种安全气袋，以防止撞车时坐在驾驶室内的人，因向前冲撞发生意外，这种气袋内有一种能在高温下分解出气体的混合物。例如一种配方是61~68%NaN3；0~5%NaNO3；0~5%陶土；23~28%Fe2O3粉末；1~2%SiO2粉末；2~6%的石墨纤维（均为质量分数）。这些粉末经压缩成型后，装在一个袋子里，袋子放在驾驶座前，撞车时，约在10ms内引发反应：2NaN3=2Na+3N2↑，（365℃分解，反应约30ms内结束）袋内因充满N2而胀大，阻止了人体前冲，在约以后100~200ms内气体消失，同时袋内变成氮化钠。试问： （1）为什么气体必须在以后的一定时间内“消失”而不应始终存在？
（2）若袋内有189gNaN3，碰撞后迅速完全分解为Na和N2，已知袋内容积为60L，当充分分解刚好结束时，气体充满气袋，则气袋内气体的压强是 （瞬间温度为380℃）。 （3）陶土和SiO2起什么作用？
参考答案 达标体验
1水泥，盐酸，普通玻璃均是混合物。答案：A
2.解析：A中SiO2能与HF酸反应，石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理不相同。答案：BD
3.解析：地壳中含量最多的非金属为氧，SiO2只是晶体二氧化硅的表示式，表示晶体中硅原子与氧原子个数比为1∶2，SiO2不溶于水
4.解析:玻璃滴瓶瓶口的内壁和滴管外壁都是作了磨砂处理的，硅酸钠溶液(水玻璃)对其有很强的黏结性。因此水玻璃不能盛在玻璃滴瓶中。答案：B
5.解析：常用氧化物形式表示硅酸盐的时候应注意书写原则：按金属活泼顺序的氧化物→二氧化硅→水。第(2)问若直接写三氧化镁与盐酸反应，较困难。应从氧化物形式书写，只有碱性氧化物MgO能够与水反应。
答案：(1)2MgO·3SiO2·nH2O (2)2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl=2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
课时作业
1.解析：10gCaCO3刚好相当于0.1mol，完全反应时恰好可放出0.1mol的CO2。若其中含有杂质，则应是一个产生CO2的能力强的（等质量的情况产生比CaCO3更多的气体）和另一个产生CO2的能力不如CaCO3或干脆不产生CO2的物质组成的混合物，符合该条件的只有B项。答案：B
2.解析：学习中要将基础知识与实际应用相联系，解题时要善于捕捉关键信息。本题主要考查石墨的性质。根据题干中信息“造成输电线、电厂设备损坏”，可分析知与石墨物理性质中的导电性相关。答案：C
3.解析：Ca（HCO3）2＋↑① CaCO3CaO＋CO2↑②
由①可知当Ca（HCO3）2全部分解后，剩余固体质量大于一半，只有②也发生反应才有可能使质量减少一半。又因为Ca（HCO3）2稍加热就分解，而CaCO3必须在高温下才分解。即当CaCO3发生分解时，Ca（HCO3）2已全部分解完毕。答案：D
4.解析：硅的非金属性比碳弱，A项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所以C项也错。答案：D
5.答案：SiO2 Na2SiO3 CO2 H4SiO4 H2SiO3
6.解析：SiO2难溶于水，不能与水发生反应，这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐，再根据硅酸是弱酸，用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。答案：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O Na2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓
或Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓ Na2SiO3＋2CO2＋2H2O2NaHCO3＋H2SiO3↓
7.解析：本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质，考查考生的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在溶液中进行的反应，反应之所以能够发生，是由于酸性H2CO3＞H2SiO3，反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理；而反应②是在高温熔融状态下的反应，由于CO2可从熔融体中逸出，使得反应可以发生，而与酸性强弱无关。答案：不矛盾。
点评：①是在水溶液中进行的复分解反应，②是固体与固体之间的反应（非水条件）；①是常温下的反应，②是高温条件下的反应。两个反应的条件不同，实质上没有可比性，因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。
8.解析：由题给信息不难推知有关化学方程式，然后利用化合价的升降法判断氧化剂和还原剂，注意在SiC中Si显+4价，C显-4价，所以在制取粗硅的反应中，氧化剂是SiO2，还原剂是C，而在制取SiC的反应中，氧化剂和还原剂都是碳。两个反应中都生成CO，它既是大气污染物，又是优质燃料，还可以用作其他的工业原料，应该对CO作回收利用。
9.答案：（1）SiO2+2C Si+2CO↑ 1∶2 (2)SiO2+3CSiC+2CO↑ 1∶2 (3)收集反应生成的CO用作燃料或工业原料。
解析：189gNaN3能产生4.4molN2，在标准状况下体积为98.6L,根据理想气体气态方程：P0V 0/T0=PV/T知：P=（653T×98.6L×P0）/（273T×60L）=4P0 答案：（1）主要为了防止气袋对人体的反弹的撞击作用和由于气袋挤压对人体产生窒息作用。
（2）4P0 （3）吸附N2作用。
点评：联系物理惯性定律和气态方程式，解决（1）（2）两问，陶土和无定形SiO2具有表面积大，吸附能力强的性质。
第二节 富集在海水中的元素——氯（第一课时）
三维目标
（一）知识技能：了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质。
（二）过程与方法：通过实验使学生掌握氯气的性质；通过指导学生观察、分析实验的现象，培养学生观察和分析问题的能力。
（三）情感态度与价值观：培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断；并通过氯气的发现和确认的科学史，使学生学习科学家的科学态度和研究方法。
教学重点：氯气的化学性质
教学难点：氯气与水反应
预习探究（学生用）
1.氯气的物理性质：（1）黄绿色，有刺激性气味的有毒气体；（2易液化；（3）密度大于空气；（4）能溶于水
2.氯气的化学性质：（1）与金属反应：2Na＋Cl22NaCl Cu＋Cl2CuCl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
（2）与非金属的反应： H2+Cl22HCl H2+Cl22HCl； （3）与水的反应：Cl2+H2O=HCl+HClO
3.次氯酸的性质：（1）强氧化性：主要用于杀菌、消毒、漂白性次氯酸
（2）不稳定性：易分解：2HClO2HCl+O2↑；（3）弱酸性：酸性比碳酸还弱。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【教师活动】导入：材料一、2004年4 月15日晚，重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件，消防人员采用消防用水与碱液在外围50米处形成两道水幕进行稀释。
【强调】本课时的课标要求是：了解氯气的物理性质，掌握氯气与金属、非金属和水的反应，了解次氯酸的主要性质。
【板书】第二节 富集在海水中的元素---氯
（二）合作探究（师生共用）
【学生活动】阅读课本P82页科学史话。
[思考与交流]1、从氯气的发现到确认时间长达30多年。你从中得到什么启示？
2、舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式：
4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
【实验探究】(1）展示一试管氯气；(2）演示闻氯气的正确操作方法
【学生活动】观察颜色、闻气味
【板书】一、活泼的黄绿色气体—氯气
1.氯气的物理性质
【教师总结】氯气的物理性质：黄绿色有刺激气味的有毒气体，在低温和加压的条件下可以转变为液态和固态。在实验室里，闻氯气气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔
材料二、第一次世界大战期间，德国军队在与英法联军作战中，首次使用氯气攻击对方，开了战争史上使用化学武器的先例。
【学生讨论】假如你是一名士兵，当遇到由氯气制成的毒气弹顺风爆炸时，你认为可采用哪些措施进行防御？
【教师点拨】①人躲向地势较高地方去。②防毒面具。③活性炭。
【问题1】请画出17号氯元素的原子结构示意图，分析氯元素的非金属性强弱。
【学生回答】学生上台板演Cl原子结构示意图并回答。
【教师活动】提问1.根据氯的原子结构，推断氯气的化学性质是否活泼，它具有强还原性还是强氧化性 为什么
2.写出金属钠和氯气反应的化学方程式，并指出哪个是氧化剂，哪个是还原剂。
【学生活动】学生思考。
【板书】2.氯气的化学性质：（1）与金属反应：:2Na＋Cl22NaCl
【教师讲解】氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质， 氯气是氧化剂，金属钠是还原剂；氯气具有强氧化性，能与活泼金属反应，氯气能否跟不活泼金属反应呢 让我们来研究回答这个问题。
【板书】 Cu＋Cl2CuCl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
【反问】氯气与铁反应为什么生成FeCl3而不是FeCl2？
【学生活动】讨论并回答
【教师总结】因为氯气的氧化性非常强，而氧化性越强的物质，氧化能力越强，得到电子（或夺取其他原子的电子）的能力就越强，因而与变价金属反应时，应该将其氧化为高价。那么氧化性相对弱一些的氧化剂，则常常将变价金属氧化为低价，如盐酸的氧化性比氯气弱，盐酸与铁粉反应就只生成FeCl2而不是FeCl3。
【学生练习】写出氯气跟下列金属反应的化学方程式：1.跟铝反应：2Al+3C12 AlCl3；2.跟镁反应：Mg+Cl2MgCl2
【过渡】氯气能跟多种金属直接化合，那么氯气能否跟非金属反应呢 下面让我们做H2在Cl2中燃烧的实验。
【教师活动】[演示实验4-3]在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中，讲解操作要求和注意事项。
【学生活动】由学生动手实验，观察、描述现象，并写出反应的化学方程式。
【板书】（2）与某些非金属反应 ：H2＋Cl22HCl H2＋Cl22HCl
【教师讲解】纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰，生成HCl气体，HCl具有刺激性气味，极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸，亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是盐酸。气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。
【学生讨论】1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。（发光发热的剧烈的化学反应）
2.燃烧是否一定要有O2参加 比较铁、硫、木炭在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象，找出共同特点，并由此推论什么叫燃烧。
3.工业上用H2、Cl2合成HCl时，应选择什么条件 理由是什么 (选择安全的点燃条件和连续地合成HCl。)
【教师总结】广义上的燃烧：剧烈的发光发热的化学反应都叫燃烧。燃烧不一定有氧气参加。
【过渡】打开自来水龙头，会闻到一股刺激性的气味，你想过什么原因么？
【学生回答】
【讲述】氯气溶解于水，所得的水溶液叫氯水。新制的氯水因为溶解了氯气而呈黄绿色。溶解的部分氯气与水反应。
【板书】（3）氯气与水反应：Cl2＋H2O = HClO＋HCl（HClO：次氯酸）
【讲解】次氯酸的重要性质：次氯酸是一种弱酸，次氯酸是一个不稳定酸：２ＨＣｌＯ ２ＨＣｌ＋Ｏ２↑
次氯酸是一种强氧化剂能杀死水里的病菌，自来水常用氯气杀菌消毒，就是因为氯气溶于水产生次氯酸，次氯酸起杀菌作用。次氯酸可用作漂白剂，因为它能使染料和有机色质氧化而褪色。
【板书】 ２ＨＣｌＯ ２ＨＣｌ＋Ｏ２↑； 次氯酸是弱酸，是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。
【教师活动】演示[实验4-4、4-5]
【学生观察、讨论】Cl2可以使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，这个事实说明什么
【讲解】起漂白作用的不是氯气而是次氯酸，氯气没有漂白性。
【教师活动】问题：1.氯气具有漂白性吗？2.氯水为何要现用现制，并保存在棕色的细口瓶中？
3.久置氯水与新置氯水有何区别？问题4、比较次氯酸的漂白作用与活性炭的褪色作用在本质上有区别吗？
【学生活动】学生思考讨论
氯水 液氯
物质类别 纯净物 纯净物
含有成分 Cl2、HClO、H2O、Cl-、ClO-、H+、OH-(浓度很低) Cl2
性质 各种成分微粒所具有的性质都有 只有Cl2的强氧化性
【教师总结】1、氯气可以用来漂白，但用氯气来漂白时必须在有水存在的情况下。这是因为氯气本身不具有漂白性，只有当有水存在时，氯气先与水发生反应：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO,生成的HClO具有强氧化性，可以将有机色质氧化为无色物质，从而达到漂白效果。
2、因氯水中的次氯酸不稳定，易分解，而光照时分解加速，从而使次氯酸分子的数目大为减少，故氯水要现用现制，并保存在棕色的细口瓶中。
3、新制氯水中含有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、和极少量的OH-；而久置氯水中含有：H2O、H+、Cl-。这是因为新制氯水久置后，由于HClO不稳定，见光易分解成HCl和O2，致使HClO含量逐渐减少，而HClO的减少又引起了Cl2与水的不断反应，最后HClO 和Cl2均不再含有，所以久置氯水变成了稀盐酸。有关化学反应如下：Cl2 + H2O = HClO + HCl，Cl2既是氧化剂又是还原剂；2HClO2HCl+O2 ，HClO既是氧化剂又是还原剂
4、次氯酸具有强氧化性，能将有色物质氧化而使其褪色，是化学变化，漂白后的物质不恢复到原色；而活性炭的褪色作用是它的吸附作用引起，因吸附了有色物质而褪色，是物理变化过程。
板书设计
第二节 富集在海水中的元素---氯
一、活泼的黄绿色气体—氯气：1.氯气的物理性质：
2.氯气的化学性质：（1）与金属反应： （2）与某些非金属反应： （3）氯气与水反应：
2.次氯酸的性质：
（三）、迁移应用（师生共用）
题型一、氯水的性质
【例题1】下列关于氯水的叙述正确的是（ ）
A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子 B.新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后变白
C.光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D.氯水放置数天后，酸性会减弱。
解析：新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl－、ClO－等粒子，光照氯水发生反应2HClO2HCl+O2↑，故A、C项叙述错误；氯水中的H+可使石蕊变红，HClO具有漂白性可使石蕊褪色，前者反应速率较快，后者反应速率较慢，故先变红后褪色；氯水久置，因弱酸(HClO)分解成强酸（盐酸）使溶液酸性增强。 答案：B
【变式练习】 新制的氯水显 色，说明氯水中有 分子存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液，立即有 生成，说明氯水中有 存在，蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，但很快又褪色，这是因为 。氯水经光照后，黄绿色消失，并放出 的气体，该反应的化学方程式是 。
答案：浅黄绿；Cl2；白色沉淀；Cl-；Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl=H++Cl-，H+使石蕊显红色，HClO使红色褪去。无色无味；2HClO2HCl+O2
题型二、氯气的性质
【题例2】室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的。请回答：
(1)A是 ，B是 ，C是 (填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
解析：解答推断题的关键在于寻找“突破口”由B为黄绿色的单质气体，可知B为Cl2，C为无色气体且与Cl2能发生反应，则C为H2。E为HCl；由反应③④可以推出，A为排在H前面的金属，且A为变价金属，因此A为Fe。
答案：（1）Fe；Cl2；H2（2）2Fe+3Cl22FeCl3（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （4）2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【变式练习】现有A、B、C、D、E五种物质，它们之间有如下的转化关系：
由此可知：A为 ，B为 ，C为 ，D为 ，E为 。
解析：根据A 与Cl2反应生成棕黄色的烟溶于水呈绿色，可以判断A为Cu，B为CuCl2，C为CuCl2溶液。
答案：Cu；CuCl2；CuCl2溶液；Cu(OH)2；CuO
题型三、盐酸的化工生产
【例题3】化工厂生产盐酸的主要过程是
其中关键的一步如上图所示的氯气和氢气在燃烧管口燃烧，生成HCl。氯气有毒，为此
通入气体的合理方式是：A处通入 ，B处通入 ，同时应采取的措施是 。
解析：为使Cl2完全反应，H2应过量，合成气HCl和H2的混合气；同时为使有毒气体氯气完全
反应和防止氯气泄露，应使氢气为外围气体。答案：H2；Cl2；先通H2点燃，再通Cl2
（四）反思感悟（教师用）
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（五）备选例题（教师用）
【例题】.18世纪瑞典化学家舍勒发现了氯气，这一方法的反应原理表示为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，在反应中，消耗的HCl物质的量与作还原剂的HCl的物质的量之比是()
A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．1∶2
解析：从反应方程式看，每消耗4molHCl有2molCl-被氧化，所以消耗的HCl与作还原剂的HCl之比为2∶1。答案：B
达标体验
1、下列微粒化学性质最活泼的是（ ）。
A、氯原子 B、氯离子 C、钠离子 D、氩原子
2、下面对氯气的叙述正确的是
A、氯气可使溴水褪色，所以氯气具有漂白性 B、氯气有漂白性，其漂白原理与Na2O2不同
C、铁在氯气中燃烧可生成氯化铁 D、闻其气味时要小心，将集气瓶放在鼻孔下直接闻。
3、自来水可以用氯气消毒。某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是
A、Na O H B、FeCl2 C、NaHCO3 D、FeCl3
4、在反应KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O中，被还原的碘与被氧化的碘元素的质量比为
A．5:1 B．4:1 C．3:1 D．1:5
5.实验室用8.7g的MnO2与50mL足量的浓盐酸制取氯气
（1）写出制取氯气的反应方程式
（2）求生成氯气的体积（标准状况）
（3）若向反应后的剩余溶液中，加入足量AgNO3溶液，生成沉淀57.4g，求原浓盐酸的物质的量浓度.
课时作业
1、下列关于氯气的叙述中，不正确的是（ ）
A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体 B．氯气、液氯和氯水是同一种物质
C．氯气能溶于水 D．氯气是一种有毒的气体
2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当长一段时间后，试管中最后剩余气体的体积占试管容积的（ ）
A．1/4 B.1/3 C.1/2 D.2/3
3、下列说法不正确的是（ ）
A．钠、铁和铜一样都能在氯气中燃烧生成金属氯化物 B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物 D．氯水具有杀菌、漂白作用是因氯水中含有强氧化性的次氯酸
4、湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后，其颜色变化为（ ）
A．变红 B．变白 C．先变红再变白 D．不变色
5、除去Cl2中少量的HCl气体，最好选用的试剂是（ ）
A.蒸馏水 B．二氧化锰 C．饱和食盐水 D．氢氧化钠溶液
6.用2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应制取Cl2，被氧化的HCl和未被氧化的HCl的质量之比为( )
A．1：8 B．2：5 C．5：2 D．5：3
7．实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2，除去沾附的MnO2可用的试剂是( )
A．蒸馏水 B氢氧化钾溶液 C.稀盐酸 D.热的浓盐酸
8.氯化碘(ICl)的化学性质与Cl2相似，预计它与水反应的最初产物是 ( )
A．HI和HClO B．HCl和HIO C．HClO3和HIO D．HClO和HIO
9.有X、Y、Z三种元素，已知①X、Y、Z的单质在常温下均为气体，②X单质可在Z单质中燃烧生成XZ，火焰为苍白色，③XZ极易溶于水，电离出X+和Z-，其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红，④每两个X2分子可与一个Y2分子化合生成两个X2Y分子，X2Y在常温下为液体，⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白作用。
⑴推断X、Y、Z单质的化学式： 、 、 。
⑵化学式：XZ ，X2Y
⑶涉及到的化学方程式 。
参考答案 达标体验
1.解析： 氯原子易得到电子变成稳定结构。 答案：A
2.解析： 氯气不可使溴水褪色；氯气有漂白性，其漂白原理与Na2O2相同，都是氧化性；铁在氯气中燃烧可生成氯化铁；闻其气味时要小心，要用手在瓶口轻轻煽动，使极少量的氯气飘进鼻孔。答案：C
3.解析： 氯气能与Na O H 、FeCl2 发生氧化还原反应，与NaHCO3反应生成二氧化碳。答案：D
4解析：被还原的碘是化合价降低的原子，被氧化的碘是化合价升高的原子，则质量比为1:5。答案：D
5解析：
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O
(2) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O
1 1
8.7g/87g/mol=0.1mol 0.1mol
V(Cl2)=n(Cl2)．Vm=0.1mol X 22.4L/mol=2.24L
答:生成氯气的体积是2.24L.
(3) Cl- + Ag- = AgCl
1 1
n 57.4g/143.5g/mol=0.4mol n=0.4mol
n(HCl)=n(Cl-)=n(Cl2)X 2+n(AgCl)=0.2mol+0.4mol=0.6mol
C(HCl)= n(HCl)/V(HCl)=0.6mol/0.05L=12mol/L
答案:原浓盐酸的物质的量浓度是12mol/L.
课时作业
1.解析:氯气、液氯是同一物质,而氯水是混合物。答案：B
2.解析：氯气和水反应：Cl2+H2O==HCl+HClO，当氯水受日光照射发生反应2HClO2HCl+O2↑速度加快，至完全分解。由上述两条化学反应方程式，找到关系：2Cl2~O2，由此可知产生的O2的体积约为Cl2体积的1/2。O2难溶于水，故试管中最后剩余的气体约占试管容积的1/2。答案：C
3.解析：液氯不能使干燥的有色布条褪色。答案:B
4.解析：Cl2 + H2O = HClO + HCl， HCl 使湿润的蓝色石蕊试纸变红，HClO具有漂白性。答案:C
5.解析;HCl气体溶解在饱和食盐水中，而Cl2不能溶解在 饱和食盐水中。答案:C
6解析：从方程式可看出，16molHCl参加反应只生成5molCl2，则其中只有10molHCl发生化合价升高，被氧化。有 6molHCl化合价没有变化，生成KCl和MnCl2，未被氧化。答案：D。
7.解析：MnO2不溶于水，与KOH、稀盐酸均不发生反应；与热的浓盐酸反应：MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑，故选D。
8.解析：根据ICl中两元素的化合价为+1、-1，可判断出产物为HCl和HIO，故选答案B。
9.解析：抓住燃烧火焰为苍白色、X2Y常温下为液态、Z单质溶于水中所得溶液具有漂白性等关键字眼，问题可迎刃而解。
答案：⑴H2、O2、Cl2；⑵HCl、H2O；⑶H2+Cl2 2HCl，2H2+O2 2H2O，Cl2+H2O=HCl+HClO。
第二节 富集在海水中的元素——氯（第二课时）
三维目标
（一）知识与技能
1、掌握氯气与水、碱溶液反应的性质。
2、了解常见漂白剂的漂白原理。
3、使学生掌握氯离子的检验方法。
（二）过程与方法：通过演示实验使学生掌握氯水的性质；通过指导学生观察、分析演示实验的现象，培养学生观察和分析问题的能力以及总结归纳能力；加强化学知识与日常生活、生产的联系，让学生学会利用化学知识去解决实际问题。
（三）情感态度与价值观：通过教学活动，培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断；对学生进行安全和环保教育，增强学生的安全、环保意识。
教学重点：氯气与碱的反应及氯离子（Cl-）的检验
教学难点：氯气与碱的反应
预习探究（学生用）
1.Cl2与碱的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2.Cl2的用途：消毒，制盐酸、漂白粉、农药、氯仿等
3. 漂白粉：
（1）制备：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
（2） 有效成分：Ca(ClO)2，主要成分：Ca(ClO)2、CaCl2
（3） 漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
（4）用途：漂白、自来水消毒
（5）保存：密封(隔绝水和二氧化碳)
4．检验溶液中的Cl-的一般步骤：先在被检溶液中滴入少量稀硝酸酸化，排除干扰离子，后再加AgNO3溶液。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】2003年，一场突如其来的灾难——“非典”，扰乱了从们正常的生产和生活秩序，全国人民万众一心，众志成城，谱写了一曲可歌可泣的抗击“非典”的动人篇章。 在抗击非典的斗争中，一种有效的消毒剂——84消毒液得到了广泛的应用。你知道84消毒液的有效成分是什么吗？它是怎样制备的？它的消毒原理又是怎样的呢？
【板书】一、氯气与碱的反应
【强调】本课时的课标：掌握氯气与碱的反应，了解该性质的用途；掌握Cl-的检验方法。
（二）合作探究（师生共用）
【学生思考】根据氯气与水的反应，将氯气通入NaOH溶液中，你知道会发生怎样的反应呢？
【试验探究】往两个充满Cl2的集气瓶里分别加入5mL的水和5mL的15%NaOH溶液，振荡，观察产生的现象。
【教师归纳整理】氯气与水发生如下反应：Cl2 + H2O = HClO + HCl，当向NaOH溶液中通入Cl2后，Cl2 先与水反应生成HClO和 HCl，然后二者再分别与NaOH溶液发生中和反应生成NaClO、NaCl和H2O。将上述两个分反应两边分别相加，即可得到氯气与碱溶液反应的化学方程式：Cl2 +2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O。显然Cl2与碱溶液的反应要快得多。实验室也是根据这一原理来吸收Cl2尾气的。Cl2与NaOH溶液的反应也是工业制取漂白液的原理。漂白液的有效成分为NaClO，是一种比较稳定的物质，可用来杀菌、漂白。日常生活中经常使用的84消毒液的有效成分也是NaClO。
【板书】Cl2 +2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【教师活动】问题（1）工业上常用氯气与消石灰反应制得漂白粉，请写出这一反应的化学方程式，并指出漂白粉的有效成分是什么？起漂白作用的物质是什么？ （2）漂白粉（或漂粉精）本身有漂白性吗？它的漂白原理是怎样的？
【学生活动】阅读课本P85页上部；分析并书写。
【教师活动】这一反应为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，起漂白作用的物质是Ca(ClO)2。漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用，也就是说它本身不能直接用来漂白。使用时，它必须与水及空气中的CO2共同作用生成具有强氧化性的HClO才能用来漂白有色物质的。这一变化过程的化学方程式如下：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO。
【板书】2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO
【学生思考】为什么向Ca(ClO)2溶液中滴加稀盐酸可以增强其漂白性？
【教师解释】根据强酸制弱酸的原理，因盐酸是强酸，故能与次氯酸钙反应。盐酸与次氯酸钙反应的方程式：
Ca(ClO)2＋2HCl====CaCl2＋2HClO
【学生活动】完成下列表格
漂白粉 漂粉精 漂白液
成分 CaCl2 、Ca(ClO)2 NaClO、NaCl NaClO、NaCl
有效成分 Ca(ClO)2 NaClO NaClO
【教师讲述】氯气有哪些重要用途？这些用途各由氯气的什么性质决定的？
【学生活动】阅读教材最后两自然段和资料卡片以及第一自然段。
【教师总结】氯气的用途是由其性质决定的。通过氯气能在一定条件下与大多数金属、非金属反应而制备各种重要的氯化物，如SiCl4、GeCl4、TiCl4等；通过氯气与很多有机物反应制备一些重要的有机产品，如合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等；通过氯气与水反应生成强氧化作用的HClO而用于自来水杀菌、消毒；通过氯气与碱的反应来制备漂粉精和漂白粉等。
【板书】 二、氯离子的检验
【教师活动】演示实验4-6。
【学生活动】观察现象，并填写教材P86上相关表格。
实验现象 解释或化学方程式
加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后
稀盐酸 白色沉淀 沉淀不溶解 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
NaCl溶液 白色沉淀 沉淀不溶解 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
Na2CO3溶液 白色沉淀 沉淀溶解 Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓ +2NaNO3Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+H2O
自来水 白色沉淀 沉淀不溶解 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
蒸馏水 无明显现象 无明显现象
问题：检验Cl-时，为什么滴加AgNO3溶液后还要再加稀硝酸呢？
【学生回答】
【教师小结】氯离子（Cl―）的检验方法：往某溶液中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，再加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，则证明含有Cl―；反之，加稀硝酸后，白色沉淀溶解，则证明含有Cl―。
问题：如何检验CO32-、Cl-？
学生思考并填空。
欲检离子 CO32- Cl-
主要化学反应原理 如果某溶液中加入CaCl2或Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸或稀硝酸后沉淀溶解，有能使澄清的石灰水变浑浊的无色、无味的气体，说明该溶液中有CO32- 如果某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸后白色沉淀不消失，说明该溶液中有Cl-
常用试剂 CaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液、稀盐酸或稀硝酸、澄清石灰水 AgNO3溶液、稀硝酸
离子方程式 Ca2++CO32-=CaCO3↓ CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O或Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2+CO2↑+H2OCa2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O Ag++Cl-=AgCl↓
注意事项 用稀盐酸或稀硝酸并结合气味排除干扰 用稀硝酸并结合沉淀的颜色排除干扰
【过渡】（1）在元素周期表中，卤素包含哪些元素？这些元素的原子结构有什么相同点和不同点？（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在哪一方面？随着元素原子核电荷数的增大这一性质是怎样变化的？这一性质变化是由什么引起的？
（3）根据上述（2），你能推导出卤素单质与H2、水反应的快慢吗？试说明这一快慢顺序是怎样的？
【学生活动】学生阅读教材P86有关内容思考并回答。
【教师解释】（1）卤素包括氟（F）、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)五种元素。这些元素原子结构的相同点是：最外层各有7个电子；不同点是：从氟到砹，它们的核电荷数依次增大，电子层数依次增多。
（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在都具有氧化性，而且随着元素原子核电荷数的增大，氧化性逐渐减弱。这一性质的变化是由其原子结构特点的变化（即原子的核电荷数依次增大，电子层数依次增多）引起的。
（3）根据（2）中从F2到I2，氧化性依次减弱，可以推出卤素单质与H2、H2O反应越来越慢。
板书
一、氯气与碱的反应
1.Cl2 +2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2.2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO
二、氯离子的检验
（三）迁移应用
题型一、氯气与碱的反应
【例题1】在某NaOH溶液里加入几滴酚酞试液，溶液显红色，向其中逐滴加入新制的饱和氯水，当滴到最后一滴时，红色突然褪去。回答下列问题: (1)产生该现象的原因可能有：
① 。② 。
(2)简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②： 。
解析：饱和氯水中存在着Cl2+H2O=HCl+HClO，那么使溶液红色褪去的原因可能是酸(HCl和HClO)中和了NaOH；或HClO的强氧化性使色素褪色；前者当溶液呈碱性时，红色复现．而后者则不变色，故应用NaOH溶液进行反滴。
答案：（1）氯水中的H+（或Cl2）与OH-反应，（2）氯水中HClO使酚酞褪色。
（2）向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若红色再现，则是①的原因造成的；若红色不再出现则是②的原因造成的。
【变式练习】用氯气制漂白粉的主要目的是 （ ）
A．转变为较稳定便于贮存的物质 B．转变为很易溶于水的物质 C．提高氯的百分含量 D．增强漂白能力
解析：HClO非常不稳定，而ClO-盐的稳定性比HClO大得多，而且便于保存和运输。答案：A。
题型二、氯离子的检验
【例题2】自来水是用氯气杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别（ ）
A．酚酞试液 B氯化铁溶液 C．硝酸银溶液 D氢氧化钠溶液
解析：如果是自来水，则其中含有Cl-，故加AgNO3溶液后，若有白色AgCl沉淀生成，说明是自来水，否则为纯净水。选C。
【变式练习】常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配置下列溶液，不会产生明显药品变质的是 ( )
A．石蕊试纸 B．硝酸银 C．氢氧化钠 D．氯化铝
解析：Cl2溶于水会部分发生下列反应：Cl2+H2O=HCl+HClO。HClO可使石蕊氧化褪色；HCl跟AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3；Cl2与NaOH反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；氯水不跟AlCl3反应。答案：D
题型三、有关氯气的计算
【例题3】某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 （ ）
A．21∶5 B．11∶3 C．3∶1 D．4∶1
解析：由条件可知氯气在反应中既做氧化剂又做还原剂，一部分被还原为NaCl，一部分被氧化为NaClO、NaClO3，因为ClO-与ClO3-的浓度之比(即物质的量之比)为1∶3，利用在氧化还原反应中得失电子总数相等列式：
，得n(被还原)∶n(被氧化)＝16∶4＝4∶1。答案是D。
【变式练习】ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．2∶3
解析：分析题意：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2+H2O由此推知NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为2:1。答案：B
（四）反思感悟（教师用）
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（五）备选例题（教师用）
用氯消毒的水可能有臭味，长期食用用氯处理的食物(白面粉、猪肉等)可能导致人体摄自食物的不饱和脂肪酸活性减弱，产生活性毒素，对人体造成潜在危害．约从20世纪40年代起，国外就有用ClO2消毒饮用水的．ClO2杀菌、漂白能力优于Cl2且没有臭味生成。试通过计算推断ClO2的消毒能力是Cl2的多少倍（以单位质量转移电子数）？
方法指引：首先要明确氯气和ClO2中的氯都转化为Cl-，然后利用电子守恒解题。
解析：消毒后，ClO2、Cl2均被还原为Cl-，由此推算：
即ClO2消毒能力是等质量Cl2的2.63倍。 答案：ClO2消毒能力是Cl2的2.63倍。
达标体验
1．下列物质中，不能使有色布条褪色的是( )
A．次氯酸钠溶液 B．次氯酸钙溶液 C．氯水 D．氯化钙
2．现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是 （ ）
A．AgNO3 B．酚酞试液 C．紫色石蕊试液 D．饱和食盐水
3．已知：① A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的核电荷数依次递增。②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高价。③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。（1）元素X是 ，Z是 。
（2）写出③中的化学方程式 。
（3）写出④中的化学方程式 。
4.漂白粉在社会生活、工业生产中用途广泛，漂白粉除了具有漂白作用外，还能杀菌消毒。2003年抗“非典”期间，各商场漂白粉及其他漂白产品曾一度脱销。1998年，我国长江流域和松花江流域都发生了百年不遇的特大洪水。灾区人们的饮用水，必须用漂白粉等药品消毒后才能饮用，以防传染病发生，但瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因是①________________；②__________________。
课时作业
1、可以证明次氯酸是弱酸的事实是（ ）
A．可与碱反应 B．有漂白性 C．见光能分解 D．次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸
2、检验Cl―时所用试剂稀HNO3的作用是（ ）
A．防止CO32―的干扰 B．防止Cl―的干扰 C．生成Ag2CO3沉淀 D．防止NO3―的干扰
3、为了防止吸入氯气中毒，可以用浸有某种物质水溶液的毛巾捂住鼻子，这种物质可以是（ ）
A．NaOH B．Na2CO3 C．NH3 D．NaCl
4.浓盐酸和Ca（ClO）2能发生如下反应：Ca（ClO）2＋4HCl（浓）CaCl2＋2Cl2↑十2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是：①CO2 ②HCl ③H2O ④O2 （ ）
A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①④
5、向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的氯气，充分反应后将溶液蒸干，灼烧上述残留物，最后得到的物质是（ ）
A．NaCl、I2 B．NaCl、NaBr C．NaBr、I2 D．NaCl
6、将下列物质分别滴加到干燥的有色布条上，不能使其褪色的是（ ）
A．新制的氯水 B．液氯 C．次氯酸钙溶液 D．盐酸和次氯酸钠的混合溶液
7、下列反应不属于氧化还原反应的是（ ）
A．2F2 + 2H2O = 4HF + O2 B．Cl2 + H2O = HCl + HClO
C．BrCl + H2O = HCl + HBrO D．2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
8、1820年德贝莱纳用MnO2催化KClO3分解制氧，发现制得氧气有异常的气味，使该气体通过KI淀粉溶液，溶液变蓝。则该氧气中可能混有A．Cl2 B．Br2 C．HCl D．CO2 （ ）
10、已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应，写出此反应的化学方程式，并改写成离子方程式。
11、把滤纸用淀粉和碘化钾溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸，这种试纸润湿后遇到氯气会发生什么变化？为什么？
12．目前，世界各国不少科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。⑴一氯化氨(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种强消毒杀菌剂，常用于城市自来水消毒，其原理是一氯化氨溶于水时发生复分解反应产生杀菌物，此反应方程式为 。
⑵科研人员发现在氯消毒的饮用水中含微量对人体有潜在危害的含氯化合物。世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气，推广采用广普性高效杀菌消毒剂二氧化氯(ClO2，黄绿色)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐酸)制ClO2，该法的缺点是同时产生Cl2(占ClO2体积的一半)，使产物纯度低。①试写出该法制ClO2的化学方程式： 。
②Cl2和ClO2都是通过氧化作用而杀菌消毒的，与Cl2一样ClO2消毒后的还原产物都是Cl-。在等质量ClO2的消毒效率是Cl2的 倍。
13.已知漂白粉与浓盐酸反应产生氯气.某同学为了测定产生氯气的体积并验证干燥纯净的氯气有无漂白性，现有如下装置，请回答：
(注Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2H2O+2Cl2↑稀盐酸则不能)
（1）请用字母填写装置的连接顺序：f接( )、( )接
( )、( )接( )、( )接( )、( )接( ).
（2）洗气瓶中所装液体是 ；
（3）制氯气前，必须进行的一项操作步骤是 ；
（4）某同学在实验中，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因
可能是 ；
参考答案 达标体验
1.解析：NaClO、Ca(ClO)2都有强氧化性，是广泛使用的漂白剂的有效成分。答案：D
2.解析：盐酸使石蕊试液变红，NaCl与石蕊试液无明显现象，NaOH溶液使石蕊试液变蓝，而Cl2使石蕊试液先变红后褪色。答案：C
3.解析：此题的突破口是：室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得B和C，且A、B、C中都含有X，说明A中碱发生了歧化反应，常温下能与碱溶液发生歧化反应的在中学化学中主要是Cl2、Br2等，这就缩小了思考范围。再结合其它条件从而找出答案。答案：（1）Cl（或氯） K（或钾） （2）Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O（3）2KClO32KCl+3O2↑
4解析：漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，而能起漂白作用的是Ca(ClO)2，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，它在空气中失效的化学方程式为： ①Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO ②2HClO2HCl+O2↑ 所以，漂白粉应密闭保存，避免与空气接触。
课时作业
1.解析：次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸说明碳酸的酸性比次氯酸的酸性强，故可以证明次氯酸是弱酸。答案：D
2.解析：稀HNO3的作用是防止CO32―与Ag+反应生成Ag2CO3沉淀，干扰Cl―的检验。答案：A
3.解析; NaOH的碱性太强，不适合，NH3本身是有毒气体，NaCl不能吸收氯气。答案：B
4.解析：题中提供一条信息：Ca（ClO）2中＋1价的Cl和浓HCl中－1价的Cl可归到0价的Cl2。漂白粉贮存很久可能有CaCO3生成，CaCO3和HCl反应可产生CO2。浓盐酸可挥发出HCl。整个体系还夹带有水蒸气。答案：A
5.解析：通入足量的氯气，反应生成的溴和碘受热后挥发，故只有NaCl。答案：D
6.解析：液氯中没有次氯酸分子，没有漂白性。答案：B
7.解析：C中没有化合价的变化。答案：C
8.解析：KClO3中含有Cl元素，能使KI淀粉溶液变蓝的只有A、B,而 B 中没有Cl元素。答案：A
10.解析：考查离子反应方程式的书写。答案：Br2 +2 NaOH ==NaBr + NaBrO +H2O， Br2 + 2OH- ==Br- + BrO- +H2O
11答案：试纸会变蓝色，因为Cl2能将KI中的I-氧化为I2，I2使淀粉变蓝色
12解析：⑴“发生复分解反应”产生杀菌物是重要信息，根据复分解反应中交换阴、阳离子的规律可写出NH2Cl和H2O反应的方程式。
⑵当Cl2和ClO2得电子数相等时，可认为消毒杀菌能力相同。Cl2 → 2Cl-，得2个电子；ClO2 → Cl-，得5个电子。
答案：⑴NH2Cl+H2O=NH3+HClO⑵①2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2+2H2O；②2.63
13.解析：根据漂白粉与浓盐酸反应产生氯气.测定产生氯气的体积并验证干燥纯净的氯气有无漂白性的原理去分析。
答案：（1)c;d;b;a;g;h;d;c;e (2)饱和NaCl溶液 (3)检验装置的气密性 (4)气密性不好;盐酸浓度较低
第三节硫和氮的氧化物（第一课时）
三维目标：
（一）知识技能：了解二氧化硫的物理性质；掌握二氧化硫的化学性质.
（二）过程与方法：培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。
（三）情感态度和价值观：通过SO2的结构和价态，分析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望； 使学生初步掌握研究物质的方法——结构分析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论，再辩证地分析结论的适用范围。
教学重点、难点：SO2的化学性质、可逆反应
预习探究 （学生用）
1SO2的.物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。
2. SO2的化学性质：（1）酸性：具有酸性氧化物通性；（2）强还原性：SO2+X2+2H2O=2H2SO4+2HX (X=Cl、Br、I)；(3)弱氧化性：SO2+2H2S=3S↓+2H2O； (4) 漂白性：能使品红褪色
3.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。 特点：不能进行彻底。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】1952年，英国伦敦发生重大的空气烟雾污染事件， 5天内有4000多人死亡，两个月内又有8000多人死去。祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。二氧化硫虽然是一种严重的大气污染物，同时也是重要的化工原料，那么如何在保护我们的自身健康基础上合理利用二氧化硫，我们需要了解二氧化硫的性质。
【板书】 第三节 硫和氮的氧化物
【强调】本课时的课标：掌握二氧化硫的物理性质和化学性质，了解其用途及对环境的污染；通过二氧化硫与水的反应，了解可逆反应的概念和可逆反应的特点。
（二）合作探究
【投影】空气质量日报
【[新课讲授】下面我们来研究二氧化硫的化学性质。二氧化硫是一种典型的酸性氧化物
【板书】一、二氧化硫
1、来源：硫黄燃烧，化学方程式：
2、二氧化硫的物理性质：
【学生活动】阅读课本P89-90页。观察实验现象，分析原因，总结物理性质。
【总结】物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(1∶40)，易液化(－10℃)。紫色石蕊试液变红，说明溶液呈酸性；澄清石灰水变浑浊，证明SO2是一种酸性氧化物。
【引入】二氧化硫的化学性质怎么样呢？
【板书】3、化学性质
【演示】将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察、橡皮塞塞上后，取出水面，用PH试纸测酸碱性。
【讲述】经测量PH<7，说明溶液呈酸性，这是由于SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3。这同CO2溶于水极为相似，亚硫酸也只能存在于溶液中，很不稳定，易分解成SO2和H2O。
【板书】(1)酸性氧化物：SO2＋H2O H2SO3(CO2＋H2O H2CO3)
【练习】既然SO2是酸性氧化物，它应具有酸性氧化物的通性，请大家对比写出SO2同NaOH溶液反应的化学方程式。
【板书】 SO2＋2NaOH====Na2SO3+H2O SO2＋NaOH====NaHSO3 （SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3）
【演示】在SO2水溶液中，滴入几滴品红溶液，震荡，观察颜色变化，加热试管，再观察。
【讨论交流】实验现象。
【思考】滴入品红溶液，红色立刻褪去，与往其中通入Cl2的现象相同，说明SO2具有什么性质 加热后，红色恢复，说明了什么
【回答】
【思考
教材分析
本章主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质，安排在第三章“金属及其化合物”之后，是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。
本章具有巩固离子反应、氧化还原反应等基本知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表知识的重要基础。
本章在选材上着眼于这几种元素的单质及其重要化合物的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，物质的重要性能与可能的负面作用相结合，从而使学生认识到常见无机物在生活和生产中的应用，以及与人类和环境的关系。例如，二氧化硅与硅酸盐产品的应用及其发展，氯气的性质与应用及其可能存在的问题，硫酸、硝酸和氨的性质及广泛用途，酸雨的形成等。这些内容不仅增强了学生的学习兴趣，而且培养了学生的科学态度和科学精神。另外，科学史话──“氯气的发现和确认”渗透了严谨、求实的科学思维品质的培养，科学视野──“新型陶瓷”“信使分子──NO”“火箭为什么能飞上天”等让学生体会知识的价值。这样，更全面地体现化学课程的科学教育功能。
考纲解读
1.了解氯、氮、硫、硅等非金属单质的化学性质，认识不同的非金属单质性质有较大的差异。
2.了解氯、氮、硫、硅的重要化合物的主要性质，认识某些非金属化合物既有相似的性质，又有各自的特性。
3.认识氯、氮、硫、硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性与实用性。
4.通过实验进一步训练学生的操作技能，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生求实、创新的良好品质。
5.以非金属知识的学习为线索，通过多种活动，帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。
6.了解氮循环对生态平衡的重要作用。了解某些污染物的来源、性质和危害，体会化学对环境保护的重要意义，培养学生关注社会的意识和责任感。
单元内容特点
增强学习的探究性、亲历性和体验性元素化合物的性质来自观察、实验和经验，本章通过多处“实验”“思考与交流”“学与问”“实践活动”“科学探究”以及习题等的设计，大大增加学生活动，学生的学习自主性得到了更多的体现。例如，第三节中“用水吸收二氧化氮”的科学探究，让学生通过实验现象的观察与分析，感受过程的变化，寻找变化的原因，感悟对工业上生产硝酸的启迪，从中体验探究的乐趣，学会探究的方法。
注重化学知识与科学精神、人文精神的渗透与融合本章所涉及的单质和化合物与社会、生活、健康、环境的关系十分密切，教科书在这方面有比较充分的体现。但与以往教科书明显不同的是，不过分强调知识的逻辑顺序，在注意知识内在逻辑的同时，突出了知识与社会、生活、健康、环境的联系，并将科学精神和人文精神融合其中。化学科学技术与人类的关系从来没有像现在这样密切和严峻：化学对人类文明作出了巨大贡献，而人们对化学的误解与疏离却越来越严重。作为基础科学教育课程的化学必须面对这一现实，用科学的态度来看待化学的功与过。本章在介绍几种典型的非金属元素的单质及其重要化合物的主要性质与应用时，不回避某些物质可能对环境、健康等带来的负面影响，并指出化学在解决这些问题时可能的方向和作用，这有助于培养学生的科学态度和价值观。
性质与用途紧密联系，深化对元素化合物知识的理解和应用这是本章教材的另一个特点，是深入理解、灵活运用物质性质的好方法、好途径，同时也是体现学习元素化合物知识价值的重要方面。这样不仅使教科书更具有吸引力和时代感，而且有利于增进学生学习化学的兴趣和情感。
教学重点
1．二氧化硅的性质(酸性氧化物、与氢氟酸反应)；硅酸钠的性质和用途；生产生活中的硅酸盐产品。
2．氯气的化学性质(与金属、水、碱的反应)；氯离子的检验。
3．二氧化硫的性质(与水反应、漂白性)及对大气的污染；浓硫酸的氧化性。
4．二氧化氮与水反应及对大气的污染；氨的化学性质和制取；硝酸的氧化性。
教学难点
1．氯气的化学性质(与水、氢氧化钠、氢氧化钙溶液的反应)。
2．可逆反应。
3．二氧化硫的氧化性和还原性；浓硫酸的氧化性。
4．二氧化氮与水反应；硝酸的氧化性。
单元教学建议
作为律前元素的元素化合物知识的学习，重在积累感性材料，因此教材只是选取了重点非金属元素的单质及其化合物。具体来看，碳族元素中碳的知识初中已经介绍过，因此可通过类比的方法进一步学习硅，但是酸性氧化物的概念初中未涉及，所以二氧化硅所具有的酸性氧化物的性质就成为第一节教学的重点和难点；硅酸盐的用途非常广泛，几乎深入到千家万户，因此可以上网查找相关的资料进行自主学习，但这种学习方式又是未曾尝试过的。氯气是一种强氧化剂，特别是与水的反应产物次氯酸可用于自来水的杀菌和消毒，与我们的日常生活联系十分密切，因此氯气的化学性质是一个重点内容，同时在与碱和水的反应中氯气既体现了氧化性、又体现了还原性，从氧化还原的角度看，这也是一个难点；二氧化硫和二氧化氮是本模块接触到的两种与环境有关的物质，硫元素、氮元素又都处于中间价态，其价态的特殊性决定了其性质的重要性。氨气、浓硫酸和硝酸与生产、国防密切相关，且其性质与初中阶段学习的稀硫酸、盐酸等截然不同，因此有必要对其性质作重点研究。
单元课时分配计划
节次 课时
第一节 无机非金属材料的主角──硅 2
第二节 富集在海水中的元素──氯 2
第三节 硫和氮的氧化物 2
第四节 氨 硫酸和硝酸 3
复习 1
第一节 无机非金属材料的主角——硅（第一课时）
三维目标
（一）知识与能力：了解硅在自然界中的含量、存在、用途。了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。了解
硅的基本性质。
（二）过程与方法： 自主学习，培养学生自学能力。 活动探究，通过硅与碳、二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的
归纳能力、比较能力
（三）态度情感价值观：培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。通过对硅及其用途的学习使学
生热爱自然、热爱化学。
教学重点： 二氧化硅的性质
教学难点： 硅酸的性质
预习探究（学生用）
1.二氧化硅：（1）物理性质：不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大 ；（2）化学性质：①与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O ；
② 与碱性氧化物(如CaO)反应：SiO2+CaOCaSiO3 ； ③与强碱反应(如NaOH)反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
（3）用途： 用于制取光导纤维、玻璃、陶瓷等
2.硅酸：（1）物理性质：不溶于水，酸性比碳酸弱；（2）制备：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl；（3）用途：干燥剂、催化剂载体
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【新课引入】在美国有一个规模宏大的新兴高科技工业园区，那就是家喻户晓的硅谷。它是美国电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地。电子工业能得到蓬勃发展，硅元素在信息材料中的开发与应用起着举足轻重的作用，今天我们就一起来探讨非金属材料的主角——硅。
【教师强调】本节课的课标是：掌握二氧化硅的性质。
【过渡】请同学们展示你们收集的有关资料。
【板书】第一节 无机非金属材料的主角——硅
（二）合作探究（师生共用）
【学生活动】学生阅读课本P74页前两段。
【教师总结】硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧。既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。从初中的学习我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中。
【问题1】试根据“结构——性质——用途”，请思考：单质硅有什么结构特点？请画出硅和碳的原子结构示意图。
【学生思考并回答】：
【教师总结】
【讲述】碳和硅一样，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
【问题2】回忆碳在自然界存在形态，联想硅的存在，硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？
【学生思考并回答】
【教师总结】硅是一种亲氧元素，在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的二氧化硅及硅酸盐为主要存在形式。因此硅是以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。
【板书】一、二氧化硅
【教师活动】多媒体展示二氧化硅在自然界中的不同存在形式，引入二氧化硅的存在和应用。
【学生活动】阅读课本P74-75页科学视野。
【教师活动】展示二氧化硅的晶体结构。
【学生活动】（填空）
①SiO2是硅的最重要的化合物，其存在形式有结晶形和无定形两大类，统称硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。沙子中含有小粒的石英晶体。
②SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元如图所示：
该结构具有四面体结构，每个Si周围有4个O，而每个O跟2个Si相结合，所以SiO2是由Si和O按原子个数比
为1∶2所组成的立体网状结构的晶体。
【问题3】根据二氧化硅的存在和应用，二氧化硅具有什么物理性质？尝试与二氧化碳作比较？
【板书】1.二氧化硅的性质和用途
【学生活动】1.根据已有知识填写下列关于CO2和SiO2的对比表。
二氧化碳 二氧化硅
存在 空气 岩石中，石英、沙子和硅藻土都含有SiO2
物理性质 熔、沸点低，常温下是气体，微溶于水 硬度大，熔点高的固体，不溶于水
【教师总结】二氧化硅是坚硬、难溶的固体。
【问题4】思考二氧化硅与二氧化碳的性质比较，并举例写出二氧化碳作为酸性氧化物能发生反应的化学方程式。
【学生思考并书写】
【引入】根据二氧化碳的性质，你能知道二氧化硅的化学性质吗？
【板书】2.二氧化硅的化学性质
【过渡】1. 玻璃很硬，玻璃中主要成分之一是二氧化硅，（展示量筒）量筒上的刻度是如何刻出来的？
2. 实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF) 3.实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗
【教师活动】展示被氢氟酸腐蚀的玻片
【学生思考并回答】
【教师总结】不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，能与碱性氧化物反应，与强碱也能反应生成盐和水。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO CaSiO3
【自主练习】根据已有知识填写下列关于CO2和SiO2的对比表（写出有关反应的化学方程式）。
二氧化碳 二氧化硅
化学性质 与水反应 CO2+H2O H2CO3 不反应
与酸反应 不反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
与NaOH反应 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与CaO反应 CO2+CaO=CaCO3 SiO2+CaO CaSiO3
用途 人工降雨 光导纤维
【过渡】硅酸（H2SiO3）能通过二氧化硅与水反应制得吗？为什么？
【学生思考并回答】
【教师总结】不能，SiO2不溶于水，所以硅酸只能通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
【板书】二、硅酸
【教师活动】演示实验4—1：要求根据现象记录，观察硅酸溶胶→硅酸凝胶，展示常用的硅胶的图片，袋装食品、瓶装药品的干燥剂—硅胶。
【学生活动】注意观察实验现象，回答下列有关实验4—1的问题
现象 在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸，有透明的凝胶产生，溶液红色逐渐变浅最后完全褪色。
结论 在饱和Na2SiO3溶液中，滴加稀盐酸，生成硅酸凝胶。
方程式 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl；SiO32-+2H+=H2SiO3↓
【板书】Na2SiO3+2HCl+H2O====H4SiO4↓+2NaCl；Na2SiO3+CO2+2H2O====H4SiO4↓+Na2CO3；H4SiO4====H2SiO3+H2o
【教师总结】归纳整理制备方法：
加适量盐酸或通入足量CO2 干燥脱水
硅酸钠溶液 硅酸溶胶 硅胶
【教师强调】硅酸是一种很弱的酸，其酸性比碳酸还弱，溶解度很小。硅酸容易聚合形成硅酸溶胶,硅酸浓度较大时,则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶,称为“硅胶”。硅胶常用于作食品等的干燥剂,也可用作催化剂的载体。
板书设计
第四章 非金属元素及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角—硅
一、二氧化硅和硅酸
１、二氧化硅（ＳｉＯ２）：（１）物理性质： （２）化学性质：
２、硅酸(H2SiO3)： （１）物理性质： （２）化学性质：
（三）迁移应用
题型一、二氧化硅的存在和性质
【例题1】.下列叙述中，正确的是 （ ）
A．自然界中存在大量的单质硅 B．石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅
C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱的溶液发生化学反应 D．自然界中二氧化硅都存在于石英中
解析：自然界中硅的含量很高，但都是以化合态存在，A选项错误；硅是亲氧元素，主要以氧化物及硅酸盐形式存在，如石英、水晶、硅石等主要成分都是二氧化硅，D项错误。二氧化硅的性质很稳定，C项错误。答案：B
点评：二氧化硅虽然能够和碱性氧化物、碱溶液反应，但是不能说明二氧化硅的性质就活泼。
【变式训练】下列物质中，主要成分不是SiO2的是 （ ）
A．刚玉 B．玛瑙 C．水晶 D．石英
解析：刚玉的主要成分为Al2O3其余三中物质的主要成分都是SiO2。 水晶(无色透明的晶体)；玛瑙(具有色彩环带状或层状晶体)； 石英砂(含杂质较多的砂子)。答案：A
【例题2】下列离子反应方程式书写正确的是 ( )
A．二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2+4H+=Si4++2H2O B．碳酸钡溶于稀硝酸：CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O D．把盐酸滴入硅酸钠溶液：SiO32-+2H+=H2SiO3↓
解析：氢氟酸为弱酸应写成HF，SiF4是挥发性物质也应写成化学式； BaCO3是难溶物应写成化学式。答案：CD
【变式训练】熔融烧碱应选用的器皿是 （ ）
A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.生铁坩埚 D.刚玉坩埚
解析：二氧化硅的化学性质是一个重要考点，而二氧化硅与碱的反应更是重点，应牢固掌握SiO2与NaOH的反应。石英坩埚和普通玻璃坩埚中都含有SiO2，高温下烧碱能与SiO2发生如下反应：SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O；刚玉坩埚的主要成分是Al2O3，在高温下也能与NaOH反应：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O。答案：C
题型二、硅酸的弱酸性
【例题3】能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是 （ ）
A．CO2是气体，SiO2是固体 B．高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
C．CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水 D．CO2通入Na2SiO3溶液中析出硅酸沉淀
解析：酸性强弱与这种酸对应的氧化物的状态、物理性质和化学活性无关，A、B、C均不正确；只有D项属于较强的酸制取较弱的酸符合题意。强酸制弱酸原理判断酸性强弱只适应于溶液中进行的反应。答案：D
【变式练习】下列关于硅酸的叙述，错误的是 （ ）
A．硅酸是一种很弱的酸 B．硅酸可由二氧化硅与水反应制得
C．硅酸不稳定，加热脱水会生成二氧化硅 D．硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
解析：二氧化硅对应的酸虽然是硅酸，但是由于二氧化硅不溶于水也不与水反应，所以B项错误。答案：B
（四）反思感悟（教师用）----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
（五）备选例题（教师用）
【例题1】试判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）盛放碱液的试剂瓶，不能用玻璃塞；
（2）氢氟酸（HF）不能用玻璃试剂瓶盛放； （3）硅酸（H2SiO3）不能由二氧化硅和水制得。
解析：SiO2化学性质非常稳定。除氢氟酸外的所有酸均不反应；SiO2是一种酸性氧化物，能够与碱反应，可盛放在玻璃瓶中但是不能用玻璃塞；SiO2虽然是酸性氧化物，但是由于不溶水也不与水反应，不能用SiO2与水反应制得H2SiO3。
答案：(1)正确，若用玻璃塞会造成无法打开；(2)正确，SiO2能与HF发生如下反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；(3)正确，SiO2虽然是酸性氧化物，但是由于不溶水也不与水反应，不能用SiO2与水反应制得H2SiO3。
达标体验
1、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（ ）
A、水玻璃 B、石灰水 C、饱和Na2CO3 D、CaCl2
2、下列离子方程式中，书写正确的是（ ）
A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O B、硅和浓氢氧化钠溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑ D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
3.下列说法正确的是 ( )
A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟强碱反应，但是不能与任何酸反应
B．根据SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑ 的反应，可推知硅酸酸性比碳酸强
C．二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸
D．二氧化硅对应的水化物只有H2SiO3
4.物质A是一种高熔点化合物，不溶于强酸中，但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通入B的溶液中，得化合物D；D在干燥的空气中转变为化合物E，将E加热又重新得到化合物A。
⑴A、B、C、D、E的化学式是：A________B________C________D_________E_________
⑵写出各步反应的化学方程式：
课时作业
1．构成地壳基本骨架的非金属元素的是 （ ）
A．Al B．O C． Si D．C
2．NaOH、Na2CO3等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中 （ ）
A．具有玻璃塞的细口瓶 B．具有玻璃塞的广口瓶 C．带滴管的滴瓶 D．具有橡胶塞的细口瓶
3.二氧化硅是酸性氧化物的原因是 （ ）
A．它溶于水得相应的酸 B．它对应的水化物是可溶性强酸 C．它与强碱溶液反应生成盐和水 D．它是非金属氧化物
4．玻璃的主要成分之一是SiO2，能在玻璃上刻蚀，将其制成毛玻璃或雕花玻璃的是 （ ）
A．烧碱 B．纯碱 C．氢氟酸 D．盐酸
5．下列物质中，能够与NaOH溶液反应的是 （ ）
A．碳酸钠 B．硅酸钠 C．二氧化硅 D．氢氧化铁
6．证明生石灰中既混有石英，又混有石灰石的正确方法是 （ ）
A．加入过量的盐酸，观察是否有气泡冒出 B．加入过量的烧碱溶液，观察是否有固体溶解
C．加热至高温，观察是否有气泡冒出，是否有硅酸钙生成
D．先加过量的盐酸搅拌投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解，观察是否有不溶物剩余及气泡出现；若有不溶物则滤出，
7．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是 （ ）
A．CO2→H2CO3 B．SiO2→Na2SiO3 C．Na2O2→Na2CO3 D．SiO2→H2SiO3
8.用多种方法鉴别下列一组白色粉末物质(注：①能够写化学方程式的写出化学反应方程式；②鉴别方法可以不用填满，若序号不够也可以自己再添。)：Na2CO3和SiO2。
①
②
③
9.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
⑴根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填序号）。
A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃 C．制永久性模具 D．制造柴油机
⑵氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式____________。
⑶现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为 。
10.下表中括号内的物质是杂质，试将除杂试剂和分离方法填入表中：
混合物 SiO2（CaCO3） SiO2 (Fe2O3) SiO2 (NaCl) SiO2 (Si) Si(Al) NaHCO3(Na2SiO3)
除杂试剂
分离方法
参考答案 达标体验
1.解析：A中反应产物为:H2SiO3，B中沉淀为碳酸钙，C中能生成NaHCO3，由于Na2CO3是饱和溶液，故有晶体析出。答案：D.
2.答案：AB
3. 解析：二氧化硅可以跟氢氟酸反应，方程式：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，不正确；B反应只有在高温条件下进行，由于CO2是气体，生成后脱离反应体系使反应得以继续进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强，比较二者的酸性强弱要比较它们在水溶液中电离出H+的难易程度；C正确，方程式为Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；H2SiO3、H4SiO4等都是二氧化硅对应的水化物。答案：C
4.解析：高熔点化合物且不溶于强酸推出为二氧化硅。答案：⑴A:SiO2 B:Na2SiO3 C:CO2 D: H 4S1O4 E: H2SiO3
SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 CO2 +Na2SiO3+2H2O=H 4S1O4↓+Na2CO3 H 4S1O4 =H2SiO3+H2O
课时作业
1.解析：含硅化合物是构成地壳的主要物质，大约占地壳质量的90%以上。答案：C
2.解析：NaOH、Na2CO3等碱性溶液应保存在细口瓶中，B错；具有玻璃塞的细口瓶、带滴管的滴瓶都易与NaOH、Na2CO3等碱性溶液反应，使瓶塞不易打开，也不行。答案：D
3.解析：SiO2是酸性氧化物的原因是它与强碱溶液反应生成盐和水，二氧化硅不溶于水，对应的酸也是弱酸，故应选C。答案：C
4.解析：未磨砂的玻璃在常温下很难与烧碱等碱性物质反应，也不与一般的酸反应，但易与氢氟酸反应。答案：C
5.解析：二氧化硅是酸性氧化物。答案：C
6.解析：SiO2不溶于除氢氟酸以外的酸，CaO、CaCO3均可溶于盐酸且CaCO3溶于盐酸有气泡生成，SiO2可以溶于NaOH溶液。本题应选D。答案：D
7.解析：由于SiO2不溶水也不与水反应，所以由SiO2制取H2SiO3需先使SiO2与强碱反应制得可溶性硅酸盐后，再与酸反应才能制得H2SiO3。答案：D
8.解析：要充分分析Na2CO3和SiO2的性质差异点，至于所选择的鉴别方法只要是所需试剂易得，操作简便，现象有明显区别即可。
答案：①水溶法：分别取少许待测粉末，加入蒸馏水中，在水中能够溶解的是Na2CO3，不溶于水的是SiO2。
②酸液产气法：分别取少许待测粉末，滴加稀盐酸，能够产生气体的是Na2CO3；不反应的是SiO2。化学方程式：Na2CO3＋2HCl＝2 NaCl＋H2O＋CO2↑ ③焰色反应法：焰色反应为黄色的是Na2CO3，余者为SiO2。
9.解析：根据化合价判断。答案：⑴ A、C、D； ⑵ Si3N4 +12 HF=3SiF4 + 4NH3； ⑶ 3SiCl4 +2N2 +6H2 = Si3N4 + 12HCl
10.解析：根据二氧化硅的性质和其他物质的区别去分析。答案：（1）盐酸、过滤；（2）盐酸、过滤；（3）水、过滤；（4）O2、加热；（5）盐酸、过滤；（6）足量CO2/H2O、过滤。
第一节 无机非金属材料的主角——硅（第二课时）
三维目标
（一）知识与能力
1、使学生了解硅及硅酸钠的重要性质和用途；
2、使学生了解硅酸盐产品的性能、用途。
（二）过程与方法：本节课内容属于了解层次,行文浅显易懂,可让学生阅读自学,仔细体会有关知识的内涵,进行归纳总结，培养学生的自学、归纳能力。
（三）情感态度与价值观： 以中国的陶瓷在世界文明中的重要地位为例，感悟我们中华民族的伟大与希望；以晶体硅在高新技术领域里的重要作用为例，体会科学、技术、社会之间的相互关系，使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
教学重点：硅和硅酸钠的重要性质
教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性
预习探究（学生用）
1.硅酸盐：（1）组成：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。（2）硅酸盐一般不溶于水，化学性质很稳定。
（3）硅酸钠溶于水，其水溶液俗称水玻璃。可用作肥皂的填料、木材防火剂和黏胶剂。
2.无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料
3.硅单质分为晶体和无定形两种；晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，被用做计算机芯片等
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【导入】通过水玻璃、硅橡胶、玻璃、陶瓷、水泥等物质中硅的存在形式引入硅酸盐
【板书】一、硅酸盐
（二）合作探究
【学生活动】阅读教材P77中间两自然段，思考硅酸盐的组成和性质。
【板书】1.硅酸盐的定义
【教师讲述】硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，分布极广。硅酸盐一般都不溶于水，化学性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。可用作肥皂的填料、木材防火剂和黏胶剂。
【教师演示】试验4-2
【学生活动】认真观察试验现象并完成表。
用蒸馏水润湿 用硅酸钠润湿
现象 水浸过的滤纸或小木条，当水分蒸发后能(填“能”、“不能”)燃烧 硅酸钠溶液浸过的滤纸或小木条，当水分蒸发后不能(填“能”、“不能”)燃烧只起泡。
结论 水浸过的木材不防火 浸过水玻璃的木材能够防火
【教师讲述】请大家阅读P77页资料卡片，分析硅酸盐组成的表示方法。
【板书】2.硅酸盐组成的表示方法
【学生活动】阅读P77页资料卡片，分析硅酸盐组成的表示方法。
【教师提问】1：用氧化物表示硅酸盐时，氧化物的书写有什么规律和注意事项？
【学生分析并回答】
【教师讲述】：硅酸盐由于组成复杂，常用氧化物形式来表示。氧化物的顺序一般是：按金属活泼顺序的氧化物→二氧化硅→水
氧化物前系数配平原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
【强调】注意事项：①氧化物之间以“·”隔开。②系数配置出现分数时应化为整数。
例如：正长石KAlSi3O8不能写成1/2K2O 1/2Al2O33SiO2，应写成K2O Al2O36SiO2。
【教师提问】2：怎样理解硅酸盐写成氧化物形式？
【讲述】：由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单的氧化物形式存在，而是以种种结构复杂的盐的形式存在的。通常用氧化物形式来表示硅酸盐：如硅酸钠写成：Na2O·SiO2、石棉写成：3MgO·CaO·4SiO2、长石写成：K2O·Al2O3·6SiO2。
【学生练习】
通常用氧化物形式来表示硅酸盐：如硅酸钠写成：Na2O·SiO2、石棉写成：3MgO·CaO·4SiO2、长石写成：K2O·Al2O3·6SiO2。
【合作探究】（师生共用）
【教师活动】指导学生阅读P77-78并给出问题：（1） 硅酸盐种类繁多、结构复杂的原因是什么？
（2）为什么土壤具有保肥能力？ （3）中国作为“瓷器故乡”的原因是什么？
【学生活动】阅读P77-78页回答上述问题。
【展示】图4-8 应用广泛的硅酸盐产品
【教师总结】（1）由于Al与Si在元素周期表位置相邻、离子大小相近，Al3+常或多或少地置换硅酸盐中的Si4+而形成铝硅酸盐。为了保持电中性，会伴随引入其他正离子，从而大大增加了硅酸盐的丰富性和复杂性。
（2）硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体（硅酸盐与硅酸相似，有形成胶体的性质）。土壤胶体因其表面积巨大且一般带负电，能吸收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离子，所以土壤具有保肥能力。
（3）现在出土的各种陶瓷制品、雄伟古建筑上留下的陶瓷砖瓦以及英文“中国”一词又指“瓷器”，等等，所有这些都反映了在西方人眼中中国作为“陶瓷故乡”的形象。
【过渡】陶瓷属于无机非金属材料，现实生活中还有哪些属于这一类呢？
【板书】二、无机非金属材料的分类
【学生阅读】P78-79并填空
1.无机非金属材料的分类：（1） 传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥；（2）新型无机非金属材料：①新型陶瓷：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶；②具有特殊功能的含硅物质：炭化硅、硅钢、人工合成硅橡胶和分子筛
2.各类新型陶瓷有哪些性质和用途？
品种 主要性能 主要用途
高温结构陶瓷 耐高温、耐氧化、耐腐蚀 耐高温材料如洲际导弹的端头、火箭发动机的尾管、汽车发动机等
压电陶瓷 实现机械能与电能的转化 点火器、电波滤波器、声纳探伤器
透明陶瓷 良好的光学性能、耐高温 制高压钠灯管、防弹玻璃
超导陶瓷 超导性 超导材料
【过渡】虽然硅的化合物随处可见且远古时期人类就已经开始加工和使用陶瓷，但硅的单质直到18世纪上半叶才由科学家制备出来
【板书】三、硅单质： 1.硅的物理性质： 2.硅的化学性质：
【教师活动】指导学生阅读P79并给出知识整理。
分类 物性 化性 应用
硅单质 晶体硅 金属光泽的灰黑色固体熔点高，硬度大，由脆性 常温下性质不活泼 半导体材料；硅芯片；光电池
无定形硅
【教师活动】问题：碳原子和硅原子的结构既相似又不同，这就决定了它们的性质既相似又有不同，请列表比较。
【学生活动】分析并填空
化学性质 碳 硅
与单质反应 C+O2CO2 Si+O2SiO2 Si+2F2==SiF4
与氧化物反应 C+2CuOCO2↑+Cu C+SiO22CO↑+Si
与氧化性酸反应 C+4HNO3（浓）CO2↑+4NO2↑+2H2OC+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 不与HNO3、H2SO4反应，但能与HF反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与水或碱溶液反应 C+H2O(气)CO+H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
【教师总结】常温下，硅的化学性质稳定，不易发生化学反应。利用它的稳定性、来源丰富性和导电性，在电子产品业具有广泛而重要的应用。
板书
一、硅酸盐
1.硅酸盐的定义：2.硅酸钠： 3.氧化物表示形式：4.新型陶瓷：
二、硅单质
1.物理性质： 2.单质硅化学性质：
（三）迁移应用
题型一、水玻璃的性质和用途
【例题1】下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是 ( )
A．水玻璃是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀 B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料
C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧 D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
解析：Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用做耐火材料。在空气中发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，故D不正确。答案：D
【变式训练】现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅3种白色粉末，要用一试剂鉴别它们，这种试剂最好是下列物质中的（ ）
A．烧碱 B.盐酸 C.水 D.硝酸银溶液
解析：Na2SiO3+2HCl=NaCl+H2SiO3↓，CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，SiO2不与盐酸反应。答案：B
题型二、硅酸盐组成的表示方法
【例题2】矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如钾长石（KalSi3O8）风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此后反应的离子方程式为：2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成 ①KalSi3O8_____________ ②Al2Si2O5(OH)4______________
（2）上述反应能够发生的原因是____________________________________________。
解析： （1）将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物，并用“·”将它们合起来，但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种（或几种）氧化物前加合适系数。
（2）分析反应前后物质的种类可知属于酸与盐发生的复分解反应，由于酸性H2CO3＞H4SiO4，发生了较强的酸制较弱的酸反应。
答案：（1）K2O·Al2O3·6SiO2 ②Al2O3·2SiO2·2H2O （2）较强的酸能制较弱的酸反应。
【变式训练】月球上有丰富的绿柱石（绿宝石）矿藏，其主要化学成分为BenAl2[Si6O18]也可用氧化物形式表示为nBeO·Al2O3·6SiO2，其n值为 ：A．1 B.2 C.3 D.4 ( )
解析：方法一：BenAl2[Si6O18]化学式化合价代数和为零可求得n=3。
方法二：BenAl2[Si6O18]与nBeO·Al2O3·6SiO2为同种物质的化学式的不同写法，根据氧原子守恒，也可求得n=3。答案：C
题型三、碳和硅性质的比较
【例题3】下列关于碳和硅的比较中，正确的是 （ ）
A．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸 B．碳和硅的最高正价都是+4价
C．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位 D．碳和硅在自然界存在形式都是既有游离态也有化合态
解析：SiO2不溶于水也不与水反应，A不正确；在地壳中含量第一的是氧元素，硅占第二位，C不正确；自然界中有游离态的碳（金刚石），但是没有游离态的硅，因为硅是一种亲氧元素，D不正确。
提示：虽然碳比硅活泼，但是由于硅是亲氧元素，所以碳在自然界中有单质而硅只能以化合态存在。答案：B
【变式训练】下列关于硅及其化合物的说法中，不正确的是 （ ）
A．硅的单质都可以用作半导体材料 B．晶体硅单质可用作光导纤维的材料
C．碳化硅可用作砂纸、砂轮的磨料 D．水玻璃可用作黏合剂及耐火材料
解析：硅的单质有晶体和无定形两种，晶体硅才可用作半导体材料。 答案：A
（四）反思感悟（教师用）
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（五）备选例题（教师用）
【例题1】获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
（1）光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料的化学式是 ，它属于 材料。
（2）信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模的集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法之一是：用金属硅化物（Mg2Si）与盐酸作用得硅烷（SiH4），再热分解硅烷可得到高纯硅。写出上述方法中，生产高纯硅的两个化学方程式 ， 。
方法指引：书写化学方程式时要依据题给信息进行分析。
解析：依据SiO2的用途回答第(1)问，依据题给信息回答第(2)问。
答案：(1)SiO2 新型无机非金属 (2)Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑ SiH4Si+2H2
【例题2】已知CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：
高温
反应①
高温
反应②
燃烧
反应③
已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：
（1）氧化物A是 （2）化合物F是
（3）反应②的化学方程式是
（4）反应③的化学方程式是
解析：本题考查碳和硅的性质以及化合物的性质。突破口是单质E可作为半导体材料，E物质为单质硅；化合物F是有毒的氧化物，可推出F为CO;C为液态推出C为水。 高温 点燃
答案： （1）SiO2 （2）CO （3）C + H2O==CO + H2 （4） 2H2 + O2 == 2H2O
达标体验
1.下列物质中属于纯净物的是（ ）
A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃
2.下列叙述正确的是（ ）
A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同
3．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是 （ ）
①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构；②硅是地壳中含量最多的非金属元素；③晶体硅是良好的半导体材料；④
二氧化硅是制造光导纤维的重要原料；⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的；⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸
A．①②⑥ B．①⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．②⑤⑥
4．下列试剂的保存方法正确的是 （ ）
A．氢氟酸保存在玻璃瓶中 B．烧碱溶液存放在带橡胶塞的玻璃瓶中
C．水玻璃放在玻璃滴瓶中 D．金属钠保存在水中
5.硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶与水，服用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸镁晶体的化学式为Mg2Si3O8·nH2O。(1)用氧化物形式表示三硅酸镁的化学式；(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式。
课时作业
1.10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是（ ）
A．KHCO3和MgCO3 B．MgCO3和SiO2 C．K2CO3和SiO2 D．无法确定
2.石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨（ ）
A．有剧毒 B．易燃、易爆 C．能导电 D．有放射性
3.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时，碳酸氢钙的分解率是（ ）
A．50％ B．75％ C．92.7％ D．100％
4.下面关于硅的叙述中，正确的是（ ）
A．硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应
B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位
C．硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在
D．硅在电子工业中，是重要的半导体材料
5．物质A是一种高熔点化合物，不溶于H2SO4、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状
沉淀；E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如右图，试推断：
A．________；B．_______；C．_______；D．________；E．________。
6．写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式_______________________。
7．下列两个反应的反应原理是否存在矛盾 为什么
①Na2SiO3＋CO2＋H2OH2SiO3↓＋Na2CO3 ②siO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
8．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，从20世纪中叶开始，硅成了信息技术中的关键材料，工业上用焦碳在电炉中(高温)还原二氧化硅制得含少量杂质的粗硅，同时生成一氧化碳气体。碳化硅(SiC)具有金刚石的结构，硬度大可用作砂纸、砂轮的磨料，工业上使用焦碳与二氧化硅在高温下反应制得碳化硅，同时生成一氧化碳气体。回答下列问题：
(1)写出制取粗硅的化学反应方程式： ，在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)写出制取碳化硅的化学反应方程式： ，在该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)在制取粗硅和碳化硅的工业生产中，从环境保护和废弃资源再利用的角度来看，可采取的比较理想的附加措施是________
9.高速轿车中使用一种安全气袋，以防止撞车时坐在驾驶室内的人，因向前冲撞发生意外，这种气袋内有一种能在高温下分解出气体的混合物。例如一种配方是61~68%NaN3；0~5%NaNO3；0~5%陶土；23~28%Fe2O3粉末；1~2%SiO2粉末；2~6%的石墨纤维（均为质量分数）。这些粉末经压缩成型后，装在一个袋子里，袋子放在驾驶座前，撞车时，约在10ms内引发反应：2NaN3=2Na+3N2↑，（365℃分解，反应约30ms内结束）袋内因充满N2而胀大，阻止了人体前冲，在约以后100~200ms内气体消失，同时袋内变成氮化钠。试问： （1）为什么气体必须在以后的一定时间内“消失”而不应始终存在？
（2）若袋内有189gNaN3，碰撞后迅速完全分解为Na和N2，已知袋内容积为60L，当充分分解刚好结束时，气体充满气袋，则气袋内气体的压强是 （瞬间温度为380℃）。 （3）陶土和SiO2起什么作用？
参考答案 达标体验
1水泥，盐酸，普通玻璃均是混合物。答案：A
2.解析：A中SiO2能与HF酸反应，石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理不相同。答案：BD
3.解析：地壳中含量最多的非金属为氧，SiO2只是晶体二氧化硅的表示式，表示晶体中硅原子与氧原子个数比为1∶2，SiO2不溶于水
4.解析:玻璃滴瓶瓶口的内壁和滴管外壁都是作了磨砂处理的，硅酸钠溶液(水玻璃)对其有很强的黏结性。因此水玻璃不能盛在玻璃滴瓶中。答案：B
5.解析：常用氧化物形式表示硅酸盐的时候应注意书写原则：按金属活泼顺序的氧化物→二氧化硅→水。第(2)问若直接写三氧化镁与盐酸反应，较困难。应从氧化物形式书写，只有碱性氧化物MgO能够与水反应。
答案：(1)2MgO·3SiO2·nH2O (2)2MgO·3SiO2·nH2O+4HCl=2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O
课时作业
1.解析：10gCaCO3刚好相当于0.1mol，完全反应时恰好可放出0.1mol的CO2。若其中含有杂质，则应是一个产生CO2的能力强的（等质量的情况产生比CaCO3更多的气体）和另一个产生CO2的能力不如CaCO3或干脆不产生CO2的物质组成的混合物，符合该条件的只有B项。答案：B
2.解析：学习中要将基础知识与实际应用相联系，解题时要善于捕捉关键信息。本题主要考查石墨的性质。根据题干中信息“造成输电线、电厂设备损坏”，可分析知与石墨物理性质中的导电性相关。答案：C
3.解析：Ca（HCO3）2＋↑① CaCO3CaO＋CO2↑②
由①可知当Ca（HCO3）2全部分解后，剩余固体质量大于一半，只有②也发生反应才有可能使质量减少一半。又因为Ca（HCO3）2稍加热就分解，而CaCO3必须在高温下才分解。即当CaCO3发生分解时，Ca（HCO3）2已全部分解完毕。答案：D
4.解析：硅的非金属性比碳弱，A项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是O、Si、Al、Fe，所以B项错；硅在自然界中是以化合态存在的，所以C项也错。答案：D
5.答案：SiO2 Na2SiO3 CO2 H4SiO4 H2SiO3
6.解析：SiO2难溶于水，不能与水发生反应，这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐，再根据硅酸是弱酸，用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。答案：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O Na2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓
或Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓ Na2SiO3＋2CO2＋2H2O2NaHCO3＋H2SiO3↓
7.解析：本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质，考查考生的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在溶液中进行的反应，反应之所以能够发生，是由于酸性H2CO3＞H2SiO3，反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理；而反应②是在高温熔融状态下的反应，由于CO2可从熔融体中逸出，使得反应可以发生，而与酸性强弱无关。答案：不矛盾。
点评：①是在水溶液中进行的复分解反应，②是固体与固体之间的反应（非水条件）；①是常温下的反应，②是高温条件下的反应。两个反应的条件不同，实质上没有可比性，因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。
8.解析：由题给信息不难推知有关化学方程式，然后利用化合价的升降法判断氧化剂和还原剂，注意在SiC中Si显+4价，C显-4价，所以在制取粗硅的反应中，氧化剂是SiO2，还原剂是C，而在制取SiC的反应中，氧化剂和还原剂都是碳。两个反应中都生成CO，它既是大气污染物，又是优质燃料，还可以用作其他的工业原料，应该对CO作回收利用。
9.答案：（1）SiO2+2C Si+2CO↑ 1∶2 (2)SiO2+3CSiC+2CO↑ 1∶2 (3)收集反应生成的CO用作燃料或工业原料。
解析：189gNaN3能产生4.4molN2，在标准状况下体积为98.6L,根据理想气体气态方程：P0V 0/T0=PV/T知：P=（653T×98.6L×P0）/（273T×60L）=4P0 答案：（1）主要为了防止气袋对人体的反弹的撞击作用和由于气袋挤压对人体产生窒息作用。
（2）4P0 （3）吸附N2作用。
点评：联系物理惯性定律和气态方程式，解决（1）（2）两问，陶土和无定形SiO2具有表面积大，吸附能力强的性质。
第二节 富集在海水中的元素——氯（第一课时）
三维目标
（一）知识技能：了解氯气的物理性质，掌握氯气的化学性质。
（二）过程与方法：通过实验使学生掌握氯气的性质；通过指导学生观察、分析实验的现象，培养学生观察和分析问题的能力。
（三）情感态度与价值观：培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断；并通过氯气的发现和确认的科学史，使学生学习科学家的科学态度和研究方法。
教学重点：氯气的化学性质
教学难点：氯气与水反应
预习探究（学生用）
1.氯气的物理性质：（1）黄绿色，有刺激性气味的有毒气体；（2易液化；（3）密度大于空气；（4）能溶于水
2.氯气的化学性质：（1）与金属反应：2Na＋Cl22NaCl Cu＋Cl2CuCl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
（2）与非金属的反应： H2+Cl22HCl H2+Cl22HCl； （3）与水的反应：Cl2+H2O=HCl+HClO
3.次氯酸的性质：（1）强氧化性：主要用于杀菌、消毒、漂白性次氯酸
（2）不稳定性：易分解：2HClO2HCl+O2↑；（3）弱酸性：酸性比碳酸还弱。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【教师活动】导入：材料一、2004年4 月15日晚，重庆市江北区天原化工总厂发生氯气泄露事件，消防人员采用消防用水与碱液在外围50米处形成两道水幕进行稀释。
【强调】本课时的课标要求是：了解氯气的物理性质，掌握氯气与金属、非金属和水的反应，了解次氯酸的主要性质。
【板书】第二节 富集在海水中的元素---氯
（二）合作探究（师生共用）
【学生活动】阅读课本P82页科学史话。
[思考与交流]1、从氯气的发现到确认时间长达30多年。你从中得到什么启示？
2、舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式：
4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
【实验探究】(1）展示一试管氯气；(2）演示闻氯气的正确操作方法
【学生活动】观察颜色、闻气味
【板书】一、活泼的黄绿色气体—氯气
1.氯气的物理性质
【教师总结】氯气的物理性质：黄绿色有刺激气味的有毒气体，在低温和加压的条件下可以转变为液态和固态。在实验室里，闻氯气气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔
材料二、第一次世界大战期间，德国军队在与英法联军作战中，首次使用氯气攻击对方，开了战争史上使用化学武器的先例。
【学生讨论】假如你是一名士兵，当遇到由氯气制成的毒气弹顺风爆炸时，你认为可采用哪些措施进行防御？
【教师点拨】①人躲向地势较高地方去。②防毒面具。③活性炭。
【问题1】请画出17号氯元素的原子结构示意图，分析氯元素的非金属性强弱。
【学生回答】学生上台板演Cl原子结构示意图并回答。
【教师活动】提问1.根据氯的原子结构，推断氯气的化学性质是否活泼，它具有强还原性还是强氧化性 为什么
2.写出金属钠和氯气反应的化学方程式，并指出哪个是氧化剂，哪个是还原剂。
【学生活动】学生思考。
【板书】2.氯气的化学性质：（1）与金属反应：:2Na＋Cl22NaCl
【教师讲解】氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质， 氯气是氧化剂，金属钠是还原剂；氯气具有强氧化性，能与活泼金属反应，氯气能否跟不活泼金属反应呢 让我们来研究回答这个问题。
【板书】 Cu＋Cl2CuCl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
【反问】氯气与铁反应为什么生成FeCl3而不是FeCl2？
【学生活动】讨论并回答
【教师总结】因为氯气的氧化性非常强，而氧化性越强的物质，氧化能力越强，得到电子（或夺取其他原子的电子）的能力就越强，因而与变价金属反应时，应该将其氧化为高价。那么氧化性相对弱一些的氧化剂，则常常将变价金属氧化为低价，如盐酸的氧化性比氯气弱，盐酸与铁粉反应就只生成FeCl2而不是FeCl3。
【学生练习】写出氯气跟下列金属反应的化学方程式：1.跟铝反应：2Al+3C12 AlCl3；2.跟镁反应：Mg+Cl2MgCl2
【过渡】氯气能跟多种金属直接化合，那么氯气能否跟非金属反应呢 下面让我们做H2在Cl2中燃烧的实验。
【教师活动】[演示实验4-3]在空气中点燃氢气然后把导管伸入盛满氯气的集气瓶中，讲解操作要求和注意事项。
【学生活动】由学生动手实验，观察、描述现象，并写出反应的化学方程式。
【板书】（2）与某些非金属反应 ：H2＋Cl22HCl H2＋Cl22HCl
【教师讲解】纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰，生成HCl气体，HCl具有刺激性气味，极易溶于水。HCl的水溶液叫做氢氯酸，亦称盐酸。同学们观察到的白雾就是盐酸。气体跟空气中的水蒸气结合所形成的盐酸小液滴(酸雾)。盐酸是重要的化工原料。
【学生讨论】1.比较Cu在Cl2中燃烧与H2在Cl2中燃烧现象的共同点。（发光发热的剧烈的化学反应）
2.燃烧是否一定要有O2参加 比较铁、硫、木炭在O2中燃烧与Cu、H2等在Cl2中燃烧的现象，找出共同特点，并由此推论什么叫燃烧。
3.工业上用H2、Cl2合成HCl时，应选择什么条件 理由是什么 (选择安全的点燃条件和连续地合成HCl。)
【教师总结】广义上的燃烧：剧烈的发光发热的化学反应都叫燃烧。燃烧不一定有氧气参加。
【过渡】打开自来水龙头，会闻到一股刺激性的气味，你想过什么原因么？
【学生回答】
【讲述】氯气溶解于水，所得的水溶液叫氯水。新制的氯水因为溶解了氯气而呈黄绿色。溶解的部分氯气与水反应。
【板书】（3）氯气与水反应：Cl2＋H2O = HClO＋HCl（HClO：次氯酸）
【讲解】次氯酸的重要性质：次氯酸是一种弱酸，次氯酸是一个不稳定酸：２ＨＣｌＯ ２ＨＣｌ＋Ｏ２↑
次氯酸是一种强氧化剂能杀死水里的病菌，自来水常用氯气杀菌消毒，就是因为氯气溶于水产生次氯酸，次氯酸起杀菌作用。次氯酸可用作漂白剂，因为它能使染料和有机色质氧化而褪色。
【板书】 ２ＨＣｌＯ ２ＨＣｌ＋Ｏ２↑； 次氯酸是弱酸，是一种强氧化剂、杀菌剂、漂白剂。
【教师活动】演示[实验4-4、4-5]
【学生观察、讨论】Cl2可以使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，这个事实说明什么
【讲解】起漂白作用的不是氯气而是次氯酸，氯气没有漂白性。
【教师活动】问题：1.氯气具有漂白性吗？2.氯水为何要现用现制，并保存在棕色的细口瓶中？
3.久置氯水与新置氯水有何区别？问题4、比较次氯酸的漂白作用与活性炭的褪色作用在本质上有区别吗？
【学生活动】学生思考讨论
氯水 液氯
物质类别 纯净物 纯净物
含有成分 Cl2、HClO、H2O、Cl-、ClO-、H+、OH-(浓度很低) Cl2
性质 各种成分微粒所具有的性质都有 只有Cl2的强氧化性
【教师总结】1、氯气可以用来漂白，但用氯气来漂白时必须在有水存在的情况下。这是因为氯气本身不具有漂白性，只有当有水存在时，氯气先与水发生反应：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO,生成的HClO具有强氧化性，可以将有机色质氧化为无色物质，从而达到漂白效果。
2、因氯水中的次氯酸不稳定，易分解，而光照时分解加速，从而使次氯酸分子的数目大为减少，故氯水要现用现制，并保存在棕色的细口瓶中。
3、新制氯水中含有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、和极少量的OH-；而久置氯水中含有：H2O、H+、Cl-。这是因为新制氯水久置后，由于HClO不稳定，见光易分解成HCl和O2，致使HClO含量逐渐减少，而HClO的减少又引起了Cl2与水的不断反应，最后HClO 和Cl2均不再含有，所以久置氯水变成了稀盐酸。有关化学反应如下：Cl2 + H2O = HClO + HCl，Cl2既是氧化剂又是还原剂；2HClO2HCl+O2 ，HClO既是氧化剂又是还原剂
4、次氯酸具有强氧化性，能将有色物质氧化而使其褪色，是化学变化，漂白后的物质不恢复到原色；而活性炭的褪色作用是它的吸附作用引起，因吸附了有色物质而褪色，是物理变化过程。
板书设计
第二节 富集在海水中的元素---氯
一、活泼的黄绿色气体—氯气：1.氯气的物理性质：
2.氯气的化学性质：（1）与金属反应： （2）与某些非金属反应： （3）氯气与水反应：
2.次氯酸的性质：
（三）、迁移应用（师生共用）
题型一、氯水的性质
【例题1】下列关于氯水的叙述正确的是（ ）
A.新制的氯水中只含有Cl2和H2O分子 B.新制的氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后变白
C.光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2 D.氯水放置数天后，酸性会减弱。
解析：新制的氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl－、ClO－等粒子，光照氯水发生反应2HClO2HCl+O2↑，故A、C项叙述错误；氯水中的H+可使石蕊变红，HClO具有漂白性可使石蕊褪色，前者反应速率较快，后者反应速率较慢，故先变红后褪色；氯水久置，因弱酸(HClO)分解成强酸（盐酸）使溶液酸性增强。 答案：B
【变式练习】 新制的氯水显 色，说明氯水中有 分子存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液，立即有 生成，说明氯水中有 存在，蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，但很快又褪色，这是因为 。氯水经光照后，黄绿色消失，并放出 的气体，该反应的化学方程式是 。
答案：浅黄绿；Cl2；白色沉淀；Cl-；Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl=H++Cl-，H+使石蕊显红色，HClO使红色褪去。无色无味；2HClO2HCl+O2
题型二、氯气的性质
【题例2】室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知E溶液是无色的。请回答：
(1)A是 ，B是 ，C是 (填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)反应④的化学方程式为 。
解析：解答推断题的关键在于寻找“突破口”由B为黄绿色的单质气体，可知B为Cl2，C为无色气体且与Cl2能发生反应，则C为H2。E为HCl；由反应③④可以推出，A为排在H前面的金属，且A为变价金属，因此A为Fe。
答案：（1）Fe；Cl2；H2（2）2Fe+3Cl22FeCl3（3）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ （4）2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【变式练习】现有A、B、C、D、E五种物质，它们之间有如下的转化关系：
由此可知：A为 ，B为 ，C为 ，D为 ，E为 。
解析：根据A 与Cl2反应生成棕黄色的烟溶于水呈绿色，可以判断A为Cu，B为CuCl2，C为CuCl2溶液。
答案：Cu；CuCl2；CuCl2溶液；Cu(OH)2；CuO
题型三、盐酸的化工生产
【例题3】化工厂生产盐酸的主要过程是
其中关键的一步如上图所示的氯气和氢气在燃烧管口燃烧，生成HCl。氯气有毒，为此
通入气体的合理方式是：A处通入 ，B处通入 ，同时应采取的措施是 。
解析：为使Cl2完全反应，H2应过量，合成气HCl和H2的混合气；同时为使有毒气体氯气完全
反应和防止氯气泄露，应使氢气为外围气体。答案：H2；Cl2；先通H2点燃，再通Cl2
（四）反思感悟（教师用）
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
（五）备选例题（教师用）
【例题】.18世纪瑞典化学家舍勒发现了氯气，这一方法的反应原理表示为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，在反应中，消耗的HCl物质的量与作还原剂的HCl的物质的量之比是()
A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．1∶2
解析：从反应方程式看，每消耗4molHCl有2molCl-被氧化，所以消耗的HCl与作还原剂的HCl之比为2∶1。答案：B
达标体验
1、下列微粒化学性质最活泼的是（ ）。
A、氯原子 B、氯离子 C、钠离子 D、氩原子
2、下面对氯气的叙述正确的是
A、氯气可使溴水褪色，所以氯气具有漂白性 B、氯气有漂白性，其漂白原理与Na2O2不同
C、铁在氯气中燃烧可生成氯化铁 D、闻其气味时要小心，将集气瓶放在鼻孔下直接闻。
3、自来水可以用氯气消毒。某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是
A、Na O H B、FeCl2 C、NaHCO3 D、FeCl3
4、在反应KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O中，被还原的碘与被氧化的碘元素的质量比为
A．5:1 B．4:1 C．3:1 D．1:5
5.实验室用8.7g的MnO2与50mL足量的浓盐酸制取氯气
（1）写出制取氯气的反应方程式
（2）求生成氯气的体积（标准状况）
（3）若向反应后的剩余溶液中，加入足量AgNO3溶液，生成沉淀57.4g，求原浓盐酸的物质的量浓度.
课时作业
1、下列关于氯气的叙述中，不正确的是（ ）
A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体 B．氯气、液氯和氯水是同一种物质
C．氯气能溶于水 D．氯气是一种有毒的气体
2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当长一段时间后，试管中最后剩余气体的体积占试管容积的（ ）
A．1/4 B.1/3 C.1/2 D.2/3
3、下列说法不正确的是（ ）
A．钠、铁和铜一样都能在氯气中燃烧生成金属氯化物 B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物 D．氯水具有杀菌、漂白作用是因氯水中含有强氧化性的次氯酸
4、湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后，其颜色变化为（ ）
A．变红 B．变白 C．先变红再变白 D．不变色
5、除去Cl2中少量的HCl气体，最好选用的试剂是（ ）
A.蒸馏水 B．二氧化锰 C．饱和食盐水 D．氢氧化钠溶液
6.用2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应制取Cl2，被氧化的HCl和未被氧化的HCl的质量之比为( )
A．1：8 B．2：5 C．5：2 D．5：3
7．实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2，除去沾附的MnO2可用的试剂是( )
A．蒸馏水 B氢氧化钾溶液 C.稀盐酸 D.热的浓盐酸
8.氯化碘(ICl)的化学性质与Cl2相似，预计它与水反应的最初产物是 ( )
A．HI和HClO B．HCl和HIO C．HClO3和HIO D．HClO和HIO
9.有X、Y、Z三种元素，已知①X、Y、Z的单质在常温下均为气体，②X单质可在Z单质中燃烧生成XZ，火焰为苍白色，③XZ极易溶于水，电离出X+和Z-，其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红，④每两个X2分子可与一个Y2分子化合生成两个X2Y分子，X2Y在常温下为液体，⑤Z单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白作用。
⑴推断X、Y、Z单质的化学式： 、 、 。
⑵化学式：XZ ，X2Y
⑶涉及到的化学方程式 。
参考答案 达标体验
1.解析： 氯原子易得到电子变成稳定结构。 答案：A
2.解析： 氯气不可使溴水褪色；氯气有漂白性，其漂白原理与Na2O2相同，都是氧化性；铁在氯气中燃烧可生成氯化铁；闻其气味时要小心，要用手在瓶口轻轻煽动，使极少量的氯气飘进鼻孔。答案：C
3.解析： 氯气能与Na O H 、FeCl2 发生氧化还原反应，与NaHCO3反应生成二氧化碳。答案：D
4解析：被还原的碘是化合价降低的原子，被氧化的碘是化合价升高的原子，则质量比为1:5。答案：D
5解析：
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O
(2) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O
1 1
8.7g/87g/mol=0.1mol 0.1mol
V(Cl2)=n(Cl2)．Vm=0.1mol X 22.4L/mol=2.24L
答:生成氯气的体积是2.24L.
(3) Cl- + Ag- = AgCl
1 1
n 57.4g/143.5g/mol=0.4mol n=0.4mol
n(HCl)=n(Cl-)=n(Cl2)X 2+n(AgCl)=0.2mol+0.4mol=0.6mol
C(HCl)= n(HCl)/V(HCl)=0.6mol/0.05L=12mol/L
答案:原浓盐酸的物质的量浓度是12mol/L.
课时作业
1.解析:氯气、液氯是同一物质,而氯水是混合物。答案：B
2.解析：氯气和水反应：Cl2+H2O==HCl+HClO，当氯水受日光照射发生反应2HClO2HCl+O2↑速度加快，至完全分解。由上述两条化学反应方程式，找到关系：2Cl2~O2，由此可知产生的O2的体积约为Cl2体积的1/2。O2难溶于水，故试管中最后剩余的气体约占试管容积的1/2。答案：C
3.解析：液氯不能使干燥的有色布条褪色。答案:B
4.解析：Cl2 + H2O = HClO + HCl， HCl 使湿润的蓝色石蕊试纸变红，HClO具有漂白性。答案:C
5.解析;HCl气体溶解在饱和食盐水中，而Cl2不能溶解在 饱和食盐水中。答案:C
6解析：从方程式可看出，16molHCl参加反应只生成5molCl2，则其中只有10molHCl发生化合价升高，被氧化。有 6molHCl化合价没有变化，生成KCl和MnCl2，未被氧化。答案：D。
7.解析：MnO2不溶于水，与KOH、稀盐酸均不发生反应；与热的浓盐酸反应：MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2↑，故选D。
8.解析：根据ICl中两元素的化合价为+1、-1，可判断出产物为HCl和HIO，故选答案B。
9.解析：抓住燃烧火焰为苍白色、X2Y常温下为液态、Z单质溶于水中所得溶液具有漂白性等关键字眼，问题可迎刃而解。
答案：⑴H2、O2、Cl2；⑵HCl、H2O；⑶H2+Cl2 2HCl，2H2+O2 2H2O，Cl2+H2O=HCl+HClO。
第二节 富集在海水中的元素——氯（第二课时）
三维目标
（一）知识与技能
1、掌握氯气与水、碱溶液反应的性质。
2、了解常见漂白剂的漂白原理。
3、使学生掌握氯离子的检验方法。
（二）过程与方法：通过演示实验使学生掌握氯水的性质；通过指导学生观察、分析演示实验的现象，培养学生观察和分析问题的能力以及总结归纳能力；加强化学知识与日常生活、生产的联系，让学生学会利用化学知识去解决实际问题。
（三）情感态度与价值观：通过教学活动，培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断；对学生进行安全和环保教育，增强学生的安全、环保意识。
教学重点：氯气与碱的反应及氯离子（Cl-）的检验
教学难点：氯气与碱的反应
预习探究（学生用）
1.Cl2与碱的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2.Cl2的用途：消毒，制盐酸、漂白粉、农药、氯仿等
3. 漂白粉：
（1）制备：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
（2） 有效成分：Ca(ClO)2，主要成分：Ca(ClO)2、CaCl2
（3） 漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
（4）用途：漂白、自来水消毒
（5）保存：密封(隔绝水和二氧化碳)
4．检验溶液中的Cl-的一般步骤：先在被检溶液中滴入少量稀硝酸酸化，排除干扰离子，后再加AgNO3溶液。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】2003年，一场突如其来的灾难——“非典”，扰乱了从们正常的生产和生活秩序，全国人民万众一心，众志成城，谱写了一曲可歌可泣的抗击“非典”的动人篇章。 在抗击非典的斗争中，一种有效的消毒剂——84消毒液得到了广泛的应用。你知道84消毒液的有效成分是什么吗？它是怎样制备的？它的消毒原理又是怎样的呢？
【板书】一、氯气与碱的反应
【强调】本课时的课标：掌握氯气与碱的反应，了解该性质的用途；掌握Cl-的检验方法。
（二）合作探究（师生共用）
【学生思考】根据氯气与水的反应，将氯气通入NaOH溶液中，你知道会发生怎样的反应呢？
【试验探究】往两个充满Cl2的集气瓶里分别加入5mL的水和5mL的15%NaOH溶液，振荡，观察产生的现象。
【教师归纳整理】氯气与水发生如下反应：Cl2 + H2O = HClO + HCl，当向NaOH溶液中通入Cl2后，Cl2 先与水反应生成HClO和 HCl，然后二者再分别与NaOH溶液发生中和反应生成NaClO、NaCl和H2O。将上述两个分反应两边分别相加，即可得到氯气与碱溶液反应的化学方程式：Cl2 +2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O。显然Cl2与碱溶液的反应要快得多。实验室也是根据这一原理来吸收Cl2尾气的。Cl2与NaOH溶液的反应也是工业制取漂白液的原理。漂白液的有效成分为NaClO，是一种比较稳定的物质，可用来杀菌、漂白。日常生活中经常使用的84消毒液的有效成分也是NaClO。
【板书】Cl2 +2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
【教师活动】问题（1）工业上常用氯气与消石灰反应制得漂白粉，请写出这一反应的化学方程式，并指出漂白粉的有效成分是什么？起漂白作用的物质是什么？ （2）漂白粉（或漂粉精）本身有漂白性吗？它的漂白原理是怎样的？
【学生活动】阅读课本P85页上部；分析并书写。
【教师活动】这一反应为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，起漂白作用的物质是Ca(ClO)2。漂白粉或漂粉精本身没有漂白作用，也就是说它本身不能直接用来漂白。使用时，它必须与水及空气中的CO2共同作用生成具有强氧化性的HClO才能用来漂白有色物质的。这一变化过程的化学方程式如下：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO。
【板书】2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO
【学生思考】为什么向Ca(ClO)2溶液中滴加稀盐酸可以增强其漂白性？
【教师解释】根据强酸制弱酸的原理，因盐酸是强酸，故能与次氯酸钙反应。盐酸与次氯酸钙反应的方程式：
Ca(ClO)2＋2HCl====CaCl2＋2HClO
【学生活动】完成下列表格
漂白粉 漂粉精 漂白液
成分 CaCl2 、Ca(ClO)2 NaClO、NaCl NaClO、NaCl
有效成分 Ca(ClO)2 NaClO NaClO
【教师讲述】氯气有哪些重要用途？这些用途各由氯气的什么性质决定的？
【学生活动】阅读教材最后两自然段和资料卡片以及第一自然段。
【教师总结】氯气的用途是由其性质决定的。通过氯气能在一定条件下与大多数金属、非金属反应而制备各种重要的氯化物，如SiCl4、GeCl4、TiCl4等；通过氯气与很多有机物反应制备一些重要的有机产品，如合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等；通过氯气与水反应生成强氧化作用的HClO而用于自来水杀菌、消毒；通过氯气与碱的反应来制备漂粉精和漂白粉等。
【板书】 二、氯离子的检验
【教师活动】演示实验4-6。
【学生活动】观察现象，并填写教材P86上相关表格。
实验现象 解释或化学方程式
加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后
稀盐酸 白色沉淀 沉淀不溶解 AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
NaCl溶液 白色沉淀 沉淀不溶解 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
Na2CO3溶液 白色沉淀 沉淀溶解 Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓ +2NaNO3Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+H2O
自来水 白色沉淀 沉淀不溶解 HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
蒸馏水 无明显现象 无明显现象
问题：检验Cl-时，为什么滴加AgNO3溶液后还要再加稀硝酸呢？
【学生回答】
【教师小结】氯离子（Cl―）的检验方法：往某溶液中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，再加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，则证明含有Cl―；反之，加稀硝酸后，白色沉淀溶解，则证明含有Cl―。
问题：如何检验CO32-、Cl-？
学生思考并填空。
欲检离子 CO32- Cl-
主要化学反应原理 如果某溶液中加入CaCl2或Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸或稀硝酸后沉淀溶解，有能使澄清的石灰水变浑浊的无色、无味的气体，说明该溶液中有CO32- 如果某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸后白色沉淀不消失，说明该溶液中有Cl-
常用试剂 CaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液、稀盐酸或稀硝酸、澄清石灰水 AgNO3溶液、稀硝酸
离子方程式 Ca2++CO32-=CaCO3↓ CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O或Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2+CO2↑+H2OCa2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O Ag++Cl-=AgCl↓
注意事项 用稀盐酸或稀硝酸并结合气味排除干扰 用稀硝酸并结合沉淀的颜色排除干扰
【过渡】（1）在元素周期表中，卤素包含哪些元素？这些元素的原子结构有什么相同点和不同点？（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在哪一方面？随着元素原子核电荷数的增大这一性质是怎样变化的？这一性质变化是由什么引起的？
（3）根据上述（2），你能推导出卤素单质与H2、水反应的快慢吗？试说明这一快慢顺序是怎样的？
【学生活动】学生阅读教材P86有关内容思考并回答。
【教师解释】（1）卤素包括氟（F）、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)五种元素。这些元素原子结构的相同点是：最外层各有7个电子；不同点是：从氟到砹，它们的核电荷数依次增大，电子层数依次增多。
（2）卤素单质化学性质的相似性主要体现在都具有氧化性，而且随着元素原子核电荷数的增大，氧化性逐渐减弱。这一性质的变化是由其原子结构特点的变化（即原子的核电荷数依次增大，电子层数依次增多）引起的。
（3）根据（2）中从F2到I2，氧化性依次减弱，可以推出卤素单质与H2、H2O反应越来越慢。
板书
一、氯气与碱的反应
1.Cl2 +2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2.2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO
二、氯离子的检验
（三）迁移应用
题型一、氯气与碱的反应
【例题1】在某NaOH溶液里加入几滴酚酞试液，溶液显红色，向其中逐滴加入新制的饱和氯水，当滴到最后一滴时，红色突然褪去。回答下列问题: (1)产生该现象的原因可能有：
① 。② 。
(2)简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②： 。
解析：饱和氯水中存在着Cl2+H2O=HCl+HClO，那么使溶液红色褪去的原因可能是酸(HCl和HClO)中和了NaOH；或HClO的强氧化性使色素褪色；前者当溶液呈碱性时，红色复现．而后者则不变色，故应用NaOH溶液进行反滴。
答案：（1）氯水中的H+（或Cl2）与OH-反应，（2）氯水中HClO使酚酞褪色。
（2）向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若红色再现，则是①的原因造成的；若红色不再出现则是②的原因造成的。
【变式练习】用氯气制漂白粉的主要目的是 （ ）
A．转变为较稳定便于贮存的物质 B．转变为很易溶于水的物质 C．提高氯的百分含量 D．增强漂白能力
解析：HClO非常不稳定，而ClO-盐的稳定性比HClO大得多，而且便于保存和运输。答案：A。
题型二、氯离子的检验
【例题2】自来水是用氯气杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别（ ）
A．酚酞试液 B氯化铁溶液 C．硝酸银溶液 D氢氧化钠溶液
解析：如果是自来水，则其中含有Cl-，故加AgNO3溶液后，若有白色AgCl沉淀生成，说明是自来水，否则为纯净水。选C。
【变式练习】常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配置下列溶液，不会产生明显药品变质的是 ( )
A．石蕊试纸 B．硝酸银 C．氢氧化钠 D．氯化铝
解析：Cl2溶于水会部分发生下列反应：Cl2+H2O=HCl+HClO。HClO可使石蕊氧化褪色；HCl跟AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3；Cl2与NaOH反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；氯水不跟AlCl3反应。答案：D
题型三、有关氯气的计算
【例题3】某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 （ ）
A．21∶5 B．11∶3 C．3∶1 D．4∶1
解析：由条件可知氯气在反应中既做氧化剂又做还原剂，一部分被还原为NaCl，一部分被氧化为NaClO、NaClO3，因为ClO-与ClO3-的浓度之比(即物质的量之比)为1∶3，利用在氧化还原反应中得失电子总数相等列式：
，得n(被还原)∶n(被氧化)＝16∶4＝4∶1。答案是D。
【变式练习】ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．2∶3
解析：分析题意：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2+H2O由此推知NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为2:1。答案：B
（四）反思感悟（教师用）
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（五）备选例题（教师用）
用氯消毒的水可能有臭味，长期食用用氯处理的食物(白面粉、猪肉等)可能导致人体摄自食物的不饱和脂肪酸活性减弱，产生活性毒素，对人体造成潜在危害．约从20世纪40年代起，国外就有用ClO2消毒饮用水的．ClO2杀菌、漂白能力优于Cl2且没有臭味生成。试通过计算推断ClO2的消毒能力是Cl2的多少倍（以单位质量转移电子数）？
方法指引：首先要明确氯气和ClO2中的氯都转化为Cl-，然后利用电子守恒解题。
解析：消毒后，ClO2、Cl2均被还原为Cl-，由此推算：
即ClO2消毒能力是等质量Cl2的2.63倍。 答案：ClO2消毒能力是Cl2的2.63倍。
达标体验
1．下列物质中，不能使有色布条褪色的是( )
A．次氯酸钠溶液 B．次氯酸钙溶液 C．氯水 D．氯化钙
2．现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是 （ ）
A．AgNO3 B．酚酞试液 C．紫色石蕊试液 D．饱和食盐水
3．已知：① A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的核电荷数依次递增。②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高价。③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。（1）元素X是 ，Z是 。
（2）写出③中的化学方程式 。
（3）写出④中的化学方程式 。
4.漂白粉在社会生活、工业生产中用途广泛，漂白粉除了具有漂白作用外，还能杀菌消毒。2003年抗“非典”期间，各商场漂白粉及其他漂白产品曾一度脱销。1998年，我国长江流域和松花江流域都发生了百年不遇的特大洪水。灾区人们的饮用水，必须用漂白粉等药品消毒后才能饮用，以防传染病发生，但瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因是①________________；②__________________。
课时作业
1、可以证明次氯酸是弱酸的事实是（ ）
A．可与碱反应 B．有漂白性 C．见光能分解 D．次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸
2、检验Cl―时所用试剂稀HNO3的作用是（ ）
A．防止CO32―的干扰 B．防止Cl―的干扰 C．生成Ag2CO3沉淀 D．防止NO3―的干扰
3、为了防止吸入氯气中毒，可以用浸有某种物质水溶液的毛巾捂住鼻子，这种物质可以是（ ）
A．NaOH B．Na2CO3 C．NH3 D．NaCl
4.浓盐酸和Ca（ClO）2能发生如下反应：Ca（ClO）2＋4HCl（浓）CaCl2＋2Cl2↑十2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是：①CO2 ②HCl ③H2O ④O2 （ ）
A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①④
5、向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的氯气，充分反应后将溶液蒸干，灼烧上述残留物，最后得到的物质是（ ）
A．NaCl、I2 B．NaCl、NaBr C．NaBr、I2 D．NaCl
6、将下列物质分别滴加到干燥的有色布条上，不能使其褪色的是（ ）
A．新制的氯水 B．液氯 C．次氯酸钙溶液 D．盐酸和次氯酸钠的混合溶液
7、下列反应不属于氧化还原反应的是（ ）
A．2F2 + 2H2O = 4HF + O2 B．Cl2 + H2O = HCl + HClO
C．BrCl + H2O = HCl + HBrO D．2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
8、1820年德贝莱纳用MnO2催化KClO3分解制氧，发现制得氧气有异常的气味，使该气体通过KI淀粉溶液，溶液变蓝。则该氧气中可能混有A．Cl2 B．Br2 C．HCl D．CO2 （ ）
10、已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应，写出此反应的化学方程式，并改写成离子方程式。
11、把滤纸用淀粉和碘化钾溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸，这种试纸润湿后遇到氯气会发生什么变化？为什么？
12．目前，世界各国不少科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。⑴一氯化氨(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种强消毒杀菌剂，常用于城市自来水消毒，其原理是一氯化氨溶于水时发生复分解反应产生杀菌物，此反应方程式为 。
⑵科研人员发现在氯消毒的饮用水中含微量对人体有潜在危害的含氯化合物。世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气，推广采用广普性高效杀菌消毒剂二氧化氯(ClO2，黄绿色)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐酸)制ClO2，该法的缺点是同时产生Cl2(占ClO2体积的一半)，使产物纯度低。①试写出该法制ClO2的化学方程式： 。
②Cl2和ClO2都是通过氧化作用而杀菌消毒的，与Cl2一样ClO2消毒后的还原产物都是Cl-。在等质量ClO2的消毒效率是Cl2的 倍。
13.已知漂白粉与浓盐酸反应产生氯气.某同学为了测定产生氯气的体积并验证干燥纯净的氯气有无漂白性，现有如下装置，请回答：
(注Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2H2O+2Cl2↑稀盐酸则不能)
（1）请用字母填写装置的连接顺序：f接( )、( )接
( )、( )接( )、( )接( )、( )接( ).
（2）洗气瓶中所装液体是 ；
（3）制氯气前，必须进行的一项操作步骤是 ；
（4）某同学在实验中，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因
可能是 ；
参考答案 达标体验
1.解析：NaClO、Ca(ClO)2都有强氧化性，是广泛使用的漂白剂的有效成分。答案：D
2.解析：盐酸使石蕊试液变红，NaCl与石蕊试液无明显现象，NaOH溶液使石蕊试液变蓝，而Cl2使石蕊试液先变红后褪色。答案：C
3.解析：此题的突破口是：室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得B和C，且A、B、C中都含有X，说明A中碱发生了歧化反应，常温下能与碱溶液发生歧化反应的在中学化学中主要是Cl2、Br2等，这就缩小了思考范围。再结合其它条件从而找出答案。答案：（1）Cl（或氯） K（或钾） （2）Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O（3）2KClO32KCl+3O2↑
4解析：漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，而能起漂白作用的是Ca(ClO)2，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，它在空气中失效的化学方程式为： ①Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO ②2HClO2HCl+O2↑ 所以，漂白粉应密闭保存，避免与空气接触。
课时作业
1.解析：次氯酸钙溶液可与碳酸反应生成次氯酸说明碳酸的酸性比次氯酸的酸性强，故可以证明次氯酸是弱酸。答案：D
2.解析：稀HNO3的作用是防止CO32―与Ag+反应生成Ag2CO3沉淀，干扰Cl―的检验。答案：A
3.解析; NaOH的碱性太强，不适合，NH3本身是有毒气体，NaCl不能吸收氯气。答案：B
4.解析：题中提供一条信息：Ca（ClO）2中＋1价的Cl和浓HCl中－1价的Cl可归到0价的Cl2。漂白粉贮存很久可能有CaCO3生成，CaCO3和HCl反应可产生CO2。浓盐酸可挥发出HCl。整个体系还夹带有水蒸气。答案：A
5.解析：通入足量的氯气，反应生成的溴和碘受热后挥发，故只有NaCl。答案：D
6.解析：液氯中没有次氯酸分子，没有漂白性。答案：B
7.解析：C中没有化合价的变化。答案：C
8.解析：KClO3中含有Cl元素，能使KI淀粉溶液变蓝的只有A、B,而 B 中没有Cl元素。答案：A
10.解析：考查离子反应方程式的书写。答案：Br2 +2 NaOH ==NaBr + NaBrO +H2O， Br2 + 2OH- ==Br- + BrO- +H2O
11答案：试纸会变蓝色，因为Cl2能将KI中的I-氧化为I2，I2使淀粉变蓝色
12解析：⑴“发生复分解反应”产生杀菌物是重要信息，根据复分解反应中交换阴、阳离子的规律可写出NH2Cl和H2O反应的方程式。
⑵当Cl2和ClO2得电子数相等时，可认为消毒杀菌能力相同。Cl2 → 2Cl-，得2个电子；ClO2 → Cl-，得5个电子。
答案：⑴NH2Cl+H2O=NH3+HClO⑵①2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2+2H2O；②2.63
13.解析：根据漂白粉与浓盐酸反应产生氯气.测定产生氯气的体积并验证干燥纯净的氯气有无漂白性的原理去分析。
答案：（1)c;d;b;a;g;h;d;c;e (2)饱和NaCl溶液 (3)检验装置的气密性 (4)气密性不好;盐酸浓度较低
第三节硫和氮的氧化物（第一课时）
三维目标：
（一）知识技能：了解二氧化硫的物理性质；掌握二氧化硫的化学性质.
（二）过程与方法：培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。
（三）情感态度和价值观：通过SO2的结构和价态，分析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望； 使学生初步掌握研究物质的方法——结构分析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论，再辩证地分析结论的适用范围。
教学重点、难点：SO2的化学性质、可逆反应
预习探究 （学生用）
1SO2的.物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。
2. SO2的化学性质：（1）酸性：具有酸性氧化物通性；（2）强还原性：SO2+X2+2H2O=2H2SO4+2HX (X=Cl、Br、I)；(3)弱氧化性：SO2+2H2S=3S↓+2H2O； (4) 漂白性：能使品红褪色
3.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。 特点：不能进行彻底。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】1952年，英国伦敦发生重大的空气烟雾污染事件， 5天内有4000多人死亡，两个月内又有8000多人死去。祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。二氧化硫虽然是一种严重的大气污染物，同时也是重要的化工原料，那么如何在保护我们的自身健康基础上合理利用二氧化硫，我们需要了解二氧化硫的性质。
【板书】 第三节 硫和氮的氧化物
【强调】本课时的课标：掌握二氧化硫的物理性质和化学性质，了解其用途及对环境的污染；通过二氧化硫与水的反应，了解可逆反应的概念和可逆反应的特点。
（二）合作探究
【投影】空气质量日报
【[新课讲授】下面我们来研究二氧化硫的化学性质。二氧化硫是一种典型的酸性氧化物
【板书】一、二氧化硫
1、来源：硫黄燃烧，化学方程式：
2、二氧化硫的物理性质：
【学生活动】阅读课本P89-90页。观察实验现象，分析原因，总结物理性质。
【总结】物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(1∶40)，易液化(－10℃)。紫色石蕊试液变红，说明溶液呈酸性；澄清石灰水变浑浊，证明SO2是一种酸性氧化物。
【引入】二氧化硫的化学性质怎么样呢？
【板书】3、化学性质
【演示】将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察、橡皮塞塞上后，取出水面，用PH试纸测酸碱性。
【讲述】经测量PH<7，说明溶液呈酸性，这是由于SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3。这同CO2溶于水极为相似，亚硫酸也只能存在于溶液中，很不稳定，易分解成SO2和H2O。
【板书】(1)酸性氧化物：SO2＋H2O H2SO3(CO2＋H2O H2CO3)
【练习】既然SO2是酸性氧化物，它应具有酸性氧化物的通性，请大家对比写出SO2同NaOH溶液反应的化学方程式。
【板书】 SO2＋2NaOH====Na2SO3+H2O SO2＋NaOH====NaHSO3 （SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3）
【演示】在SO2水溶液中，滴入几滴品红溶液，震荡，观察颜色变化，加热试管，再观察。
【讨论交流】实验现象。
【思考】滴入品红溶液，红色立刻褪去，与往其中通入Cl2的现象相同，说明SO2具有什么性质 加热后，红色恢复，说明了什么
【回答】
【思考