高中化學(xué)必修一第四章知識點(上)
學(xué)習(xí)化學(xué)除了最基本的預(yù)習(xí)、聽課、復(fù)習(xí)、做題以外，還要學(xué)會總結(jié)知識點，今天小編在這給大家整理了高中化學(xué)必修一知識點(第四章)，接下來隨著小編一起來看看吧!
高中化學(xué)必修一知識點(第四章)
第四章非金屬及其化合物
第一節(jié)無機(jī)非金屬的主角—硅
一.硅元素的性質(zhì)有哪些?
無機(jī)非金屬材料中的主角，在地殼中含量26.3%，次于氧。是一種親氧元素，以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中，占地殼質(zhì)量90%以上。位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。
Si 對比C
最外層有4個電子，主要形成四價的化合物。
二.二氧化硅(SiO2)的性質(zhì)有哪些?
(1)存在形式：天然存在的二氧化硅稱為硅石，包括結(jié)晶形和無定形。石英是常見的結(jié)晶形二氧化硅，其中無色透明的就是水晶，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹氖乾旇?。二氧化硅晶體為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，基本單元是[SiO4]，因此有良好的物理和化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用。(瑪瑙飾物，石英坩堝，光導(dǎo)纖維)
(2)物理性質(zhì)：熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的SiO2無色透光性好。
(3)化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)穩(wěn)定性好，除HF外一般不與其他酸反應(yīng)，可以與強(qiáng)堿(NaOH)反應(yīng)，屬于酸性氧化物，在一定的條件下能與堿性氧化物反應(yīng)。
①常溫與氫氟酸(HF)反應(yīng)(SiO2很不活潑，HF是唯一能跟其反應(yīng)的酸)
SiO2+4HF == SiF4 ↑+2H2O
②酸性氧化物：不溶于水，也不與水反應(yīng)。
與強(qiáng)堿反應(yīng)：SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O
與堿性氧化物反應(yīng)：SiO2+CaO ===高溫CaSiO3
所以不能用玻璃瓶裝HF，裝堿性溶液的試劑瓶應(yīng)用木塞或膠塞。
注：
a、實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么用橡膠塞而不用玻璃塞?
NaOH溶液能與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗稱“水玻璃”，是一種黏合劑，使瓶塞部分粘結(jié)而無法打開。因此盛裝NaOH溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡膠塞或木塞。
b、實驗室為什么不用玻璃瓶盛裝氫氟酸?
HF能腐蝕玻璃，因此，盛裝氫氟酸不能用玻璃試劑瓶而要用塑料瓶。
c、某同學(xué)根據(jù)SiO2既可與堿反應(yīng)，也能與氫氟酸反應(yīng)，推斷SiO2為兩性氧化物，是否正確?
不正確。因為二氧化硅只跟氫氟酸反應(yīng)，不跟其它酸反應(yīng)，而是屬于酸性氧化物。
③在高溫下與碳酸鹽的反應(yīng)
SiO2 + Na2CO3===高溫CO2↑ + Na2SiO3
SiO2+ CaCO3===高溫CO2↑ + CaSiO3
④弱氧化性
SiO2+2C ===高溫Si + 2CO↑
(4)用途
主要用作裝飾、石英坩堝、光導(dǎo)纖維。
三.硅酸(H2SiO3)的性質(zhì)有哪些?
(1)物理性質(zhì)：硅酸是一種白色固體，溶解度很小，而且是一種弱酸，酸性比H2CO3還弱。
(2)制備(強(qiáng)酸制弱酸)：由于SiO2不溶于水，硅酸應(yīng)用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)制得。
Na2SiO3+2HCl == H2SiO3↓+2NaClSiO32-+ 2H+== H2SiO3↓
Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3SiO32-+H2O+CO2==H2SiO3↓+CO32-
硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成干膠，稱為“硅膠”。
H2SiO3H2O+SiO2
(3)用途
硅膠多孔，吸附水分能力強(qiáng)，常用作實驗室和袋裝食品，瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。
四.硅酸鹽的定義、性質(zhì)、用途以及表示方法是什么?
(1)定義：硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱。
(2)性質(zhì)：分布廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。一般不溶于水(Na2SiO3、K2SiO3除外)。
(3)用途：最典型的代表是硅酸鈉Na2SiO3 ：可溶，其水溶液稱作水玻璃和泡花堿，可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。硅酸鈉水溶液久置在空氣中會出現(xiàn)白色渾濁。因為發(fā)生下列反應(yīng)：
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
常用硅酸鹽產(chǎn)品：玻璃、陶瓷、水泥。
(4)表示方法：
①化學(xué)式法：
適用于簡單的硅酸鹽如：Na2SiO3，K2SiO3、CaSiO3等。
②氧化物法：
活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系數(shù)配置原則：除氧元素外，其他元素按配置前后原子個數(shù)守恒原則配置系數(shù)。
硅酸鈉：Na2SiO3Na2O·SiO2
硅酸鈣：CaSiO3CaO·SiO2
高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O
正長石：KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO2
(5)硅酸鹽產(chǎn)品簡介：
四.硅單質(zhì)的物理性質(zhì)有哪些?
(1)物理性質(zhì)：與碳相似，有晶體和無定形兩種。晶體硅結(jié)構(gòu)類似于金剛石，有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高(1410℃)，硬度大，較脆，常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，是良好的半導(dǎo)體。
(2)化學(xué)性質(zhì)：常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氫氟酸、氟氣、強(qiáng)堿外不跟其他物質(zhì)如：氧氣、氯氣、硫酸等起反應(yīng)，但在加熱情況下，硅也能跟一些非金屬反應(yīng)。
Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2↑
(3)制備：SiO2+2C ===高溫Si + 2CO↑(得到的只是粗硅，還要進(jìn)一步提純)
(4)應(yīng)用：半導(dǎo)體晶體管及芯片、光電池。
第二節(jié)富集在海水中的元素—氯
一.氯元素在元素周期表中的位置?
位于第三周期第ⅦA族，原子結(jié)構(gòu)：容易得到一個電子形成氯離子Cl-，為典型的非金屬元素，在自然界中以化合態(tài)存在。
二.氯氣
1.物理性質(zhì)物理性質(zhì)有哪些?
黃綠色氣體，有刺激性氣味的有毒氣體，
可溶于水(1體積水大約溶解2體積的氯氣)，易液化，
加壓和降溫條件下可變?yōu)橐簯B(tài)(液氯)和固態(tài)。
2.化學(xué)性質(zhì)有哪些?
(1)與金屬反應(yīng)
①鈉與氯氣反應(yīng)
現(xiàn)象：金屬鈉在氯氣中劇烈燃燒，黃色火焰，產(chǎn)生大量的白煙，生成白色固體
2Na+Cl22NaCl
②鐵與氯氣反應(yīng)
現(xiàn)象：紅熱的鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙;溶于水后溶液呈黃色。
2Fe+3Cl22FeCl3
規(guī)律：氯氣與變價金屬(如Fe、Cu)發(fā)生反應(yīng)，把變價金屬氧化成高價的金屬氯化物。
③銅與氯氣反應(yīng)
現(xiàn)象：金屬銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生大量的棕黃色的煙，加水溶解得藍(lán)綠色溶液。
Cu+Cl2CuCl2
(2)與非金屬反應(yīng)
現(xiàn)象：氫氣在氯氣中安靜燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口呈白霧狀。
生成的HCl極易溶于水，與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成的鹽酸(氫氯酸)小液滴。
H2+Cl22HCl
在點燃(或光照)下氯氣均能與氫氣反應(yīng)
實驗證明，在一定條件下，Cl2還能與P、S、C等非金屬直接化合。
2P+3Cl22PCl3 2P+5Cl22PCl5
燃燒：燃燒不一定有氧氣參加，物質(zhì)并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質(zhì)是劇烈的氧化還原反應(yīng)，所有發(fā)光放熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都稱為燃燒。
(3)氯氣與水的反應(yīng)
Cl2+H2O == HCl+HClO
在該反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑于是還原劑，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為e-。
1體積的水溶解2體積的氯氣形成的溶液為氯水，為淺黃綠色。其中次氯酸HClO有強(qiáng)氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性(酸性比碳酸還弱)，
不穩(wěn)定，光照或加熱分解，因此久置氯水會失效。2HClO ===光照2HCl+O2 ↑
新制氯水和久置氯水的區(qū)別?
新制氯水：3分子：Cl2，HClO，H2O4離子：H+，OH-，Cl-，ClO-
久置氯水：分子：H2O離子：H+，Cl-
(4)氯氣與堿的反應(yīng)
漂白液的制?。?NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
漂白液的主要成分是NaClO+NaCl，有效成分是NaClO
漂白粉和漂粉精的制?。? Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉和漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2+CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2
漂白粉的漂白原理：
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
漂白粉失效原理
2HClO 2HCl + O2↑
(5)氯氣的實驗室制法
MnO2+4HCl (濃) ===△MnCl2+2H2O+Cl2(氯氣在飽和食鹽水里的溶解度非常小)
制取氯氣吸收氯氣收集氯氣干燥氯氣除去氯化氫
儀器連接順序：E→C→D→A→B→H→G→F
知識拓展
1、根據(jù)具體化學(xué)反應(yīng)實例判斷
(1)常見的放熱du反應(yīng)：所有可燃物zhi的燃燒、所有金屬與酸的反dao應(yīng)、所有中和反應(yīng)、絕大多數(shù)化合反應(yīng)、少數(shù)分解反應(yīng)、多數(shù)置換反應(yīng)、某些復(fù)分解反應(yīng)。
(2)常見的吸熱反應(yīng)：極個別的化合反應(yīng)(CO?和C的反應(yīng))、絕大多數(shù)的分解反應(yīng)、少數(shù)置換反應(yīng)[C+H?O(g)、Fe+H?O(g)]、某些復(fù)分解反應(yīng)(銨鹽與強(qiáng)堿的反應(yīng))。
2、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷：由穩(wěn)定的物質(zhì)生成不穩(wěn)定的物質(zhì)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為釋放能量的反應(yīng)。
3、根據(jù)反應(yīng)條件判斷，凡是持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)，反之，一般為釋放能量的反應(yīng)。
4、根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷，若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)時釋放能量，否則吸收能量。
高中化學(xué)怎么能學(xué)會
高中化學(xué)既有文科的性質(zhì)，需要背誦很多的公式以及知識點，還有理科的屬性，需要計算大量的內(nèi)容，化學(xué)的一個特點就是知識點多而且雜。很多人之所以學(xué)不好化學(xué)，沒有其他原因，無非是初中基礎(chǔ)沒打好，高中又覺得化學(xué)簡單，懶得背，輕視了化學(xué)這科，結(jié)果反倒折在了化學(xué)上。
化學(xué)要想學(xué)好，就得從頭學(xué)，上課跟住老師的思路，認(rèn)真聽會每一個知識點，課前也要做好預(yù)習(xí)，課后還要及時復(fù)習(xí)，通過做題去鞏固?；瘜W(xué)知識點很多，比較細(xì)碎，需要一步一步來，不能急躁，它不像物理只要會幾個公式就能把題目做出來，化學(xué)要會很多的公式以及掌握大量知識點，所以要注意細(xì)節(jié)問題。
高中化學(xué)分為很多章節(jié)和板塊，有機(jī)部分、無機(jī)部分學(xué)習(xí)方法都不同，大家要學(xué)會自己畫知識框架圖，把所學(xué)知識整理出來，把重難點知識羅列出來，該背的背熟，該理解的理解透了。學(xué)化學(xué)還要通過多做題去總結(jié)哪些知識沒有掌握，然后對照課本再復(fù)習(xí)一遍。
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