最新精编高中高考化学第二轮复习非金属元素概论公开课优质课教学设计.docx
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最新精编高中高考化学第二轮复习非金属元素概论公开课优质课教学设计
高考第二轮复习教案：
非金属元素概论
教目标
知识技能：
了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。
了解常见非金属元素（、Br、I、F、H、O、S、N、P、、S）的单质及其合物。
能力培养：
通过对本节内容的分析讨论，使生在掌握元素合物知识的基础上培养生对知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力和直觉思维能力以及灵活运用所知识解决问题的能力。
思想：
培养生建立“一切客观事物本是互相联系和具有内部规律的”辩证唯物主义的观点。
品质：
认识本质，进行知识整、综合、提高与拓展的方法培养。
方法：
培养生抽象、概括整、归纳总结、准确系统地掌握知识规律的方法。
重点、难点 非金属元素的结构、性质及应用。
元素合物知识的综合应用及物质推断。
教过程设计
教师活动
【引入】一、元素合物的复习方法
落实存在、性质、制备、用途四要点。
生活动
体会“位、构、性”三者关系。
【举例】
（1）从位置出发，以为例。
位置：
第六周期，IA族。
→结构特点：
最外层只有一个电子，原子半径大。
→比N、更活泼的金属元素，具强的金属性。
→应隔绝空气保存；与水反应剧烈，可能发生爆炸；与氧气迅速反应，主要产物肯定不是2O。
（2）从结构出发：
已知某元素原子有六个电子层，最外层2个电子→最外层电子少，电子层多，应是活泼金属，金属性大于钙→与水剧烈反应；氢氧物是可溶性强碱；碳酸盐、硫酸盐均不溶于水。
与教师共同分析。
（3）从性质出发：
某单质能从水中置换出O2。
→非金属性大于氧，应为最活泼的非金属元素F→在周期表的右上角，第二周期ⅦA族→可与绝大多金属、非金属甚至某些稀有气体直接反应；合价只有-1价；几乎无法用氧剂将F-氧成F2。
分析：
归纳：
【投影】例1 BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称，若知：
①在B
GO中，锗处于其最高价态。
②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯物时所呈的价态相同，在此氯物中铋具有最外层8个电子稳定结构。
③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧物所形成的复杂氧物，且在BGO晶体的式中，这两种氧物所含氧的总质量相同。
请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是____、____。
（2）BGO晶体的式是____。
（3）BGO晶体所含铋氧物的式是____。
【组织讨论】请分析解题思路，归纳思维过程。
2．总结规律、串联比较，使知识系统、络。
分析：
G：
第Ⅳ主族元素，最高正价+4；最高价氧物GO2。
B：
第Ⅴ主族元素，最外层5个电子→满足8电子稳定结构应形成共价键目：
8-5=3→B3→在BGO中铋为+3价→氧物B2O3。
设BGO式为GO2·B2O3
有：
2=3 ∶=3∶2
=3 =2
→BGO式为3GO2·2B2O3
（或B4（GO4）3）
答案：
略。
归纳思维过程：
位置→最外层电子→成键情况→实际价态→式
即：
位置→结构→性质
【投影】例2 有A、B、三种常见的短周期元素，它们之间两两结合成合物、Y、。
、Y、之间也能相互反应。
已知是A和B按原子个比1∶1组成的合物，其它元素形成的单质（仍用A、B、表示）和组成的合物间反应关系式如下：
①B+→Y ②A+→ ③+Y→M
④+→+N ⑤Y+→+N
请填空：
（1）上述反应中，一定属于氧还原反应的是____，由是____。
（2）若M是一种无色、粘稠的油状液体合物，则、Y、分别是____。
（3）写出反应③、④的方程式：
③______，
④______。
【组织讨论】请分析解题思路并总结思维方法。
分析：
有单质参加的合反应和置换反应一定是氧还原反应，故①、②、④、⑤一定是氧还原反应。
由题意知：
Y、中均含元素，且一为正价，一为负价，故为非金属元素。
可能是硫或氮，则Y、极可能一为氧物，一为气态氢物→N可能是H2O。
又：
M由A、B、三种元素组成；M是一种无色、粘稠的油状液体合物。
依据物质的分类→M应是酸→M是H2SO4
A—H；B—O；—S
—H2O2；Y—SO2；—H2S
答案：
略。
进行思维方法总结：
对元素合物的推断题，首先要仔细审题，把握题意，明确题目给定条件和要求。
然后，在熟练的知识络基础上，搜索扫描，确定范围。
寻找切入点或突破口，最后分析求解。
【点评】只有将所过的知识系统、络，并从中找到知识规律，才能准确地找到切入点和突破口，从而培养出良好的直觉思维能力。
3．以结构为主线，以元素周期律为指导，联系类型、掌握递变。
【投影】例3 同主族元素所形成的同一类型的合物，其结构和性质往往相似，合物PH4I是无色晶体，下列对它的描述不正确的是 [ ]
A．它是一种共价合物
B．在加热时此合物可以分解
．这种合物能跟碱发生反应
D．该合物可以由PH3与HI合而成
【提问】怎样求解信息题？
分析：
由题意知，PH4I与NH4I结构和性质相似，而NH4I又应与NH4I结构与性质相似。
而NH4I是一种离子合物；受热易分解；可与强碱反应；可由NH3与HI合而成。
故所选答案为A。
总结：
对信息题，先要准确地解、把握信息，从中出信息要素。
然后利用信息要素，结合自己所知识分析和解决问题。
二、非金属元素在周期表中的位置和结构特点教师与生一起分析周期表
【提问】1．非金属元素目？
在周期表中所处区域？
与周期序的关系？
回答：
1．22种非金属元素，有6种是稀有气体；除H外均处于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金属元素目=8-周期序。
2．非金属元素的结构特点？
2．除H、H、B外，最外层电子≥4；且原子半径比同周期的金属元素小。
三、非金属单质的物性质
【提问】非金属单质有怎样的物性质？
请归纳他们的状态、晶体类型及其溶解性。
归纳：
常温下状态：
气态H2、N2、O2、F2、2（稀有气体除外）；液态Br2；其余为固态。
晶体类型：
原子晶体B、、S；分子晶体：
除B、、S外
的其它（常见）非金属单质。
溶解性：
除F2与水发生置换反应，2、Br2在水中发生自身氧还原反应（部分）外，可以说非金属单质均难溶于水。
【投影】例4 有A、B、、D四种短周期元素，已知A原子最外层电子比电子层少，常温、常压下，B2、2、D2均为无色双原子气体分子。
这四种元素的单质和合物之间在一定条件下存在如下反应：
（1）2A+2=2A（3）3B2+D2=2DB3
（2）3A+D2=A3D2（4）2B2+2=2B2
请填空：
（1）电子式：
A____，B2____，DB3____。
（2）DB3分子的空间构型____，是____（填极性或非极性）分子。
（3）A3D2溶于B2中，发生复分解反应的方程式是______。
分析：
由A原子最外层电子比电子层少→A可能为L或Mg；
常温、常压下，B2、2、D2均为无色双原子气体分子→它们可能是H2、N2、O2（五种气体中，F2、2分别为浅黄绿色和黄绿色气体），再结合给定条件判断B—H；—O；D—N；A—Mg。
所以，相应合物：
A—MgO；B2—H2O；DB3—NH3；
A3D2—Mg3N2。
答案：
略。
【提问】1．请分析解题思路；2．怎样把握物质的物性质？
回答：
首先要把握通性，然后根据不同物质类型，突出其代表性和特性。
四、非金属单质的制备
（一）实验室制备
制备非金属单质，要结合非金属元素及其合物的性质、存在考虑。
【组织讨论】实验室通常用哪些方法制备非金属单质？
请同们通过讨论，给以归纳总结。
分小组读书讨论、归纳总结如下：
1．还原法
用还原剂还原的方法制备，如H2：
+2H+→2++H2↑
2．氧法
用氧剂氧非金属阴离子的方法制备（包括用同一种非金属元素的高价态氧该元素的低价态制备单质。
），如：
2、Br2、I2、（N2）等。
MO2+4H→M2+2↑+2H2O
（或用MO4、O3等做氧剂；Br2可类似制备）
2+2-（Br-、I-）→2+2-
3．加热分解法
在加热条件下使某些合物发生分解反应以制备单质，如：
O2
也可通过其他分解反应制备O2：
2N2O2+2H2O→4NOH+O2↑
4．分离法
将空气通过NOH溶液、浓硫酸、灼热的铜后，可得较纯净的N2气体。
【投影】例5 根据下图实验，填空和回答问题
（1）烧瓶中所发生的主要反应的方程式为：
______
装置（Ⅱ）的烧杯中冷水的作用是：
______
装置（Ⅲ）的烧杯中液体的作用是：
______
（2）进行此实验时，烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是因为______。
（3）装置（Ⅲ）的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其由______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：
由题目给定条件知，此为制取单质溴的实验装置，应该选用强氧剂氧Br-成Br2。
在（Ⅰ）中，浓硫酸、二氧锰和溴钠发生反应生成溴单质。
然后在（Ⅱ）中冷却成液态。
故（Ⅲ）是用吸收尾气中的溴氢气体的。
由于溴蒸气的强腐蚀性，在实验过程中应避免与橡胶接触。
答案：
（1）MO2+H2SO4+2NBr
2NHSO4+MSO4+2H2O+Br2↑
冷凝：
吸收未冷凝的气体。
（2）溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管。
（3）当气体被吸收时，液体上升到漏斗中。
由于漏斗的容积较大，导致烧杯中液面明显下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中液体又流回到烧杯中，从而防止了倒吸。
【提问】此反应中浓硫酸的作用？
可否用浓硫酸与溴钠反应制取溴氢气体，为什么？
回答：
此反应中，浓硫酸首先与溴钠反应生成溴氢，然后，溴氢再与二氧锰反应制取溴单质。
尽管浓硫酸具有强氧性，过程中会把部分溴氢氧生成溴单质，但由于最终目的是制单质溴，故无影响。
但制溴氢就不同了，因要求最终产物是溴氢，而浓硫酸会把部分溴氢氧生成溴，故此法不可用。
【小结】解题思路与方法：
（1）审题，
（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意与前面所总结方法相联系）。
（二）非金属单质的工业制法
【组织讨论】请同们通过讨论，给以归纳总结。
分小组读书讨论、归纳总结如下：
1．电解法
用于将还原性较弱的非金属阴离子氧成单质。
2N+2H2O
H2↑+2↑+2NOH
2．还原剂还原法
在高温下，用还原剂将非金属元素的高价态还原成零价。
如H2、S的制备。
+H2O
O+H2↑
2+SO2
S+2O↑
3．氧剂氧法
用氧剂将非金属阴离子氧成非金属单质。
如从海水中提取溴、碘。
4．分离法
用物方法从混合物中分离所需要的单质。
如将空气液后气，分离出N2、O2。
【小结】引导生将实验室制法与工业制法相对比（原、原料、方法）。
→工业制备要考虑原料、操作、生产的连续性、废弃物处、经济效益、环境保护等问题。
精选题
一、选择题
1．氮的固定是指 [ ]
A．植物从土壤中吸收含氮养分
B．植物将所吸收的含氮养分在体内转为植物蛋白质
．将氨转变为硝酸及其他氮的合物
D．将空气中氮气转变为含氮合物
2．汽车尾气中的O、NO都是城市空气中浓度较高的严重污染物，有关它们的叙述不正确的是 [ ]
A．O、NO的燃烧产物分别是O2和NO2
B．NO、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐
．上有一种说法：
等电子体结构类似。
O与NO+（亚硝酰基阳离子）的微粒中最外层电子之和相等，应具有类似的结构
D．在催剂作用下，可通过反应：
2O+2NO→N2+2O2达到净汽车尾气的目的
3．有A、B、三种气体，分别是2、H、HBr，A和B混合无反应，那么下列判断正确的是[ ]
A．一定不是H
B．不能确定A、B各是什么物质
．可能是H
D．一定是HBr
4．密闭容器中，300℃时将100L由H2O、O2、H2和O组成的混合气体与足量的N2O2在连续电火花作用下充分反应后，容器内压强只有原的五分之一，
则原混合气体中各组分的体积比不可能是 [ ]
A．1∶1∶1∶1
B．3∶1∶2∶4
．1∶3∶5∶1
D．2∶2∶3∶3
5．1998年，美国家合成出具有极强爆炸性的“N5”，但对其结构尚不十分清楚，只知“N5”实际是带正电荷的分子碎片。
若“N5”的空间结构呈V型对称，5个氮原子最外电子层都达8电子结构，且含2个N≡N，将其视为“N5+”，则值为 [ ]
A．1 B．2 ．3 D．4
6．某种混合气体可能含有N2、H、O，把混合气体依次通过足量的NHO3溶液和灼热的O，气体体积都没有变。
再通过足量的N2O2固体，气体体积减小。
最后通过灼热的铜，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体。
以下对混合气体组分的判断，正确的是 [ ]
A．一定没有N2；O和H至少有一种
B．一定含有N2、H和O
．一定有N2；O和H至少有一种
D．一定有N2和H；没有O
7．将1体积选项中的气体与10体积O2混合后，依次通过盛有足量浓NOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子（假设反应都进行完全），最后得到的尾气可以是 [ ]
A．2 B．O
．O2 D．N2
些性质看，每组中的物质有些类似，据此判断下列反应正确的是 [ ]
A．+2NH3→（NH2）2+H2↑
B．2N+2NH3→2NNH2+H2N—NH2
．3Mg（NH2）2
Mg3N2+4NH3↑
D．2N+2NH3→2NNH2+H2↑
9．下列物质间发生反应：
①H2S+O2，②N+O2，③+HNO3，④P2O5+H2O，⑤F+H。
在不同条件下得到不同产物的是 [ ]
A．①②③④
B．①③⑤
．②③④⑤
D．①②③④⑤
10．两份质量均为1g的硫粉，分别使之与足量的H2和O2完全反应，将产生的含硫合物混合，最终可得硫的质量是 [ ]
A．05g B．1g
．15g D．2g
二、非选择题
11．下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比的式量大16，E是酸。
当无论是强酸还是强碱时都有如下转关系（其它产物及反应所需条件均已删去）：
回答下列问题：
（1）A是____，Y是_____，是_____，
（2）当是强酸时，A、B、、D、E均合同一种元素，E是______，
（3）当是强碱时，A、B、、D、E均合同一种元素，E是______。
12．已知A、B、、D是短周期中的4种非金属元素，它们的原子序依次增大。
A元素原子形成的离子就是一个质子。
又知，①B单质在高温下可从A与D组成的某种合物中置换出A，同时生成合物BD，②A、、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，③B、均能与D组成原子比为1∶1和1∶2的合物。
（1）写出①中反应的方程式______，
（2）写出②中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）______，
（3）这四种元素可组成原子个比4∶1∶2∶1（按A、B、、D顺序）的合物，其
名称为____。
这四种元素又可组成原子个比为4∶1∶1∶2（按A、B、、D顺序）的合物，其结构简式为______，
（4）元素的气态氢物能还原O，生成、单质及A与D形成的合物，该反应的方程式为______。
13．A、B、是中常见的三种合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些合物和单质之间存在如下的关系：
据
此判断：
（1）在A、B、这三种合物中，必定含有乙元素的是____（用A、B、字母填写）。
（2）单质乙必定是____（填“金属”或“非金属”），其由是____
（3）单质乙的式可能是____，则合物B的式是____。
14．在工生产中，要用到一种无色、可溶于水的晶体：
铝铵矾。
该晶体是一种复盐，其主要成分是十二水合硫酸铝铵。
向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓NOH溶液，将发生一系列变。
试回答：
（1）硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为______；
（2）在逐滴加入浓NOH溶液的过程中，产生的现象有：
①溶液中出现白色沉淀；②有刺激性气味的气体产生；③白色沉淀量逐渐增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐渐减少。
请答出各种现象由先到后出现的顺序（用序号回答）____→____→____→____→____；
（3）写出滴入NOH溶液的过程中，有关反应的离子方程式：
①____；②______；③____。
15．合物E（含两种元素）与NH3反应，生成合物G和H2。
合物G的式量约为81，G分子中硼元素（B的相对原子质量为108）和氢元素的质量分分别为40％和74％，由此判断：
（1）合物G的式为______。
（2）反应消耗1NH3，可生成2H2，组成合物E的元素是____和____。
（3）1E和2NH3恰好完全反应，合物E的分子式为______。
答 案
一、选择题
1．D 2．A 3．A、B4．A 5．A 6． 7．、D8．、D9．A 10．
二、非选择题
11．
（1）（NH4）2S O2 H2O
（2）H2SO4 （3）HNO3
12．
（1）+H2O（气）→O+H2
（2）NH4++H2O→NH3·H2O+H+
（3）尿素H4NOO—OONH4
（4）3O+2NH3→3+N2+3H2O
13．
（1）A、B
（2）非金属；因为A+B→乙+，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别显正、负价，所以乙是非金属。
（3）S（或N2）H2S（或NH3）
（2）①→③→②→⑤→④；
（3）①A3++3OH-→A（OH）3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O
③A（OH）3+OH-→AO2-+2H2O
15．
（1）B3N3H6
（2）B、H（3）B2H6
非金属元素概命
（二）
教师活动
五、非金属单质的性质
1．氧性
（
1）与氢气反应
【组织讨论】请结合元素周期表同周期、同主族非金属元素性质递变规律，总结非金属单质与氢气反应的规律。
生活动
总结：
结论：
非金属元素的非金属性越强，其非金属单质的氧性就越强，就越易与氢气反应；生成的气态氢物也就越稳定。
【提问】工业上用什么方法制备H？
可否用光照H2、2混合气的方法制H？
回答：
工业上用氢气在氯气中燃烧的方法制备H。
不能用光照H2、2混合气的方法制H，因为这样会产生剧烈爆炸。
（2）与金属反应
【引入】非金属单质与金属单质的反应，非金属表现出氧性。
【投影】练习：
写出2、O2、S分别与F、反应的方程式，指明实验现象。
写方程式并描述实验现象：
2F+32→2F3剧烈反应，大量棕褐色的烟。
+2→2剧烈燃烧，生成棕黄色的烟。
加少量水，溶液变绿色；再加水，溶液变蓝绿色。
6F+4O2
2F3O4剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
2+O2
2O加热变黑。
F+S
FS剧烈反应，生成黑色固体。
2+S
2S铜在硫蒸气中燃烧，有红光。
【提问】在铁过量的情况下，是否有F2生成？
为什么？
将少量水加入反应容器中，振荡，溶液变浑浊，为什么？
回答：
无F2生成，因为2具强氧性，它将铁氧成F3，而固态时F3与F不反应。
当将F3溶于水时，由于发生反应F3+3H2O→F（OH）3↓+3H，即：
F3水解生成了F（OH）沉淀，故溶液变浑浊。
【提问】2晶体是什么颜色？
（生可能错误：
无色；白色；蓝色；蓝绿色。
）
回答：
棕黄色。
【组织讨论】从以上几个反应看，非金属单质与金属的反应，是否有什么规律存在？
请加以分析总结。
分析：
非金属单质与变价金属反应，若非金属单质的氧性较强（如O2、2、Br2等），则金属被氧成高价态合物；若非金属单质的氧性较弱（如I2、S等），则金属被氧成低价态合物。
（3）非金属单质间的反应
【提问】哪些非金属单质间可发生相互反应，反应原则是什么？
分小组分析讨论、归纳小结：
通常，非金属单质可以与O2或2反应，生成相应的氧物或卤
物。
O2做氧剂，除2外的非金属单质均可被直接氧；2做氧剂，
许多非金属单质也可被氧，较熟悉情况为H2、P等。
原则：
非金属性强的氧非金属性弱的。
（4）非金属间的置换
【提问】非金属间的置换反应按什么原则进行？
【投影】练习：
写出满足下列要求的方程式：
①同主族非金属元素间的置换；②同周期非金属元素间的置换；③不同周期、不同主族非金属元素间的置换。
回答：
非金属间的置换原则是非金属性强的置换非金属性弱的。
即：
元素同周期，右边的置换左边的；元素同主族；上面的置换下面的。
写方程式：
①2+Br-（I-）或Br2+I-；O2+H2S；+SO2。
②F2+H2O；2+H2S；H4+O2（不完全燃烧）。
③O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。
【投影】例1由短周期元素形成的四种常见的非金属单质A、B、、D。
在室温下，它们之中有三种气体，一种固体。
在这些单质中，B的式量最小，次之。
这些单质和甲、乙、丙、、Y五种合物之间存在如下关系：
（1）写出合物乙的式______。
（2）上述图示的反应共有。
种基本反应类型，其中合反应有______个。
（3）上述四种单质中存在同素异形体的元素是（写元素符号）______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：
由题目给定条件和前面知识知，除稀有气体外，非金属单质只有5种在常温下是气态。
故三种气体应是H2、N2、O2、2中的三种（F2不常见）；
A与D反应存在量的问题，A（或D）有一个可能是固体（气体间的两两反应不存在量的问题）；
由相互反应关系可推断：
B——H；——O；D——。
再考虑：
是氧物，Y是氯物，甲是H2O，丙是H。
可推知：
乙是含氧酸；Y是一种能水解生成含氧酸和H的氯物；A与I2反应是有一个量的限制，A——P。
答案：
（1）H3PO4
（2）2种（合与复分解），5
（3）O（O2与O3）、P（红磷与白磷）
2．还原性
【提问】哪些非金属单质以还原性为主？
哪些非金属单质在一定条件下显现还原性？
读书讨论并归纳小结：
以还原性为主的非金属单质，如：
、H2等；遇强氧剂如O2、2、HNO3、H2SO4（浓）等时表现出还原性的非金属单质，如：
S、P等。
非金属单质的氧性与还原性情况：
强氧性的：
F2、O2、2、Br2；
以氧性为主的：
N2、I2
、S；
以还原性为主的：
、S、P；
【投影】例2120℃、1013P条件下，有2LH2O、2LO、2LO2、05LO2和1LH2组成的混合气体。
将混合气体通过分别放有足量粉、粉和O粉末的三个灼热的反应管。
假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否有可能是单一气体______？
若可能，该气体是______。
（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中______？
若有，它们（或它）是______。
（3）原气体是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中______？
若有，它们（或它）是_
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