非金属单质和稀有气体

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1、2021/8/41《化学基础》2021/8/42第二章无机物质的分类及性质主要内容金属和冶金——金属、金属氧化物、金属冶炼非金属矿产和无机盐——硫矿、磷矿；碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等非金属单质和稀有气体——臭氧、氢气、稀有气体等酸和碱——工业“三酸两碱”：硫酸、盐酸和硝酸，氢氧化钠和碳酸钠等学习目标1、掌握非金属单质氧和臭氧的物理、化学性质及其应用；2、掌握典型非金属单质氢气在生产生活中的应用和制备方法；3、理解稀有气体的性质和有关应用。1．能叙述氧的氧化性和用途，写出氧气与还原性物质反应的化学式

2、；2．能叙述氢气的主要用途，写出简单的化学反应式；能够采用化学方法检测氢气存在。1、培养理论联系实际的能力；2、锻炼抽象思维；3、培养学习能力；4、激发团队意识和合作精神；5、锻炼语言表达能力。2021/8/44学习内容氧和臭氧；氢气；稀有气体等2021/8/45非金属单质和稀有气体【问题2-14】臭氧存在于大气中，它对人类的作用毋庸置疑。请查阅环境化学等书籍了解臭氧在大气中的生成和消耗过程，臭氧空洞是如何形成的。问题分析请同学们阐述自己的观点：2021/8/462021/8/471、氧和臭氧（

3、1）氧氧是无色、无味、无臭的气体，在-183℃凝结为淡蓝色液体，常以15MPa压力把氧气装入钢瓶内储存。氧气在水中的溶解度虽然很小（49.1mL/L），但这是水中各种生物赖以生存的重要条件。液态氧的化学活泼性相当高，可与许多金属、非金属反应，特别是与有机物接触时，易发生爆炸性反应，因此储存、运输和使用液氧时须格外小心！2021/8/481、氧和臭氧（2）臭氧臭氧O3是氧气O2的同素异形体，臭氧的气体明显地呈蓝色，液态呈暗蓝色，固态呈蓝黑色。在常温下，臭氧是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧层能吸收大

4、部分波长短的射线（如紫外线），起着保护人类和其他生物的作用，但氯气和氮氧化物促使臭氧分解为氧，破坏了臭氧保护层，成为人类关注的重要环境问题之一。2021/8/491、氧和臭氧（2）臭氧（1）臭氧的化学性质及功效（2）残留臭氧去除法2、氢气【问题2-15】燃料电池是一种轻型、高能、长效和对环境不产生污染的新兴化学电源。请查阅资料了解碱性的氢-氧燃料电池结构、电池反应及使用前景。问题分析请同学们阐述自己的观点：2021/8/4112、氢气（1）氢的性质和用途主要用于化工、冶金、食品、电子、建材和航天

5、等工业。例如，化学工业上，氢气除了主要用于合成氨以生产氮肥外，还用于合成甲醇：主要用于化工、冶金、食品、电子、建材和航天等工业。例如，化学工业上，氢气除了主要用于合成氨以生产氮肥外，还用于合成甲醇：2、氢气（1）氢的性质和用途又如，在食品工业中，液态不饱和植物油通过催化加氢可以变成固态黄油，或把烯类加氢变为醛、醇：另外，由于氢是很轻的气体，所以可以用来填充气球。氢气球可以携带仪器作高空探测。在农业上，使用氢气球携带干冰、碘化银等试剂在云层中喷撒，进行人工降雨。2、氢气（1）氢的性质和用途加热时，

6、氢气可以与许多金属或非金属反应，形成各类氢化物。在高温下，氢作为还原剂与氧化物或氯化物反应，将某些金属或非金属还原出来。电气工业需要的高纯钨和硅就是用这种方法得到的：WO3+3H2→W+3H2OSiHCl3+H2→Si+3HCl2、氢气（1）氢的性质和用途氢气能使粉红色的PdCl2水溶液迅速变黑（析出钯粉），借此反应可检出氢气存在：PdCl2+H2→Pd（s）↓+2HCl氢气可在氧气或空气中燃烧，得到的氢氧火焰温度可高达3000℃，适用于金属切割或焊接。在点燃氢气或加热氢气的时候，必须保持氢气的

7、纯净，以免发生爆炸事故。使用氢气的厂房要严禁烟火，加强通风。2、氢气（1）氢气的制备实验室中通常是用锌与稀盐酸或稀硫酸制取氢气：Zn+2H+→Zn2++H2↑军事上使用的信号气球和气象气球所充的氢气，常用离子型氢化物同水的反应来制取：CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑2、氢气矿物燃料转化法在催化剂作用下，天然气或焦炭与水蒸气作用，可以得到水煤气（CO和H2的混合物）：将水煤气再与水蒸气反应，在铁铬催化剂的存在下，变成二氧化碳和氢的混合气：2、氢气电解法用直流电电解15%-20%氢氧化钠

8、溶液，在阴极上放出氢气，在阳极上放出氧气：阴极：2H++2e→H2↑阳极：4OH--4e→2H2O+O2↑阴极上产生的氢气纯度达99.5%-99.9%，所以工业上氢化反应用的氢气常通过电解法制得。3、稀有气体【问题2-16】潜水员的潜水面具中是氦气与氧气的混合物而不是氮气与氧气的混合物，你知道为什么吗？问题分析请同学们阐述自己的观点：2021/8/4203、稀有气体稀有气体主要是：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)均为无色、无臭、气态的单原子分子稀有气体最外电