最外層有4個電子，主要形成四價的化合物。
一、二氧化硅(SiO2)
天然存在的二氧化硅稱為硅石，包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅，其中無色透明的就是水晶，具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構，基本單元是[SiO4]，因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。（瑪瑙飾物，石英坩堝，光導纖維）
物理：熔點高、硬度大、不溶於水、潔淨的SiO2無色透光性好
化學：化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應，可以與強鹼(NaOH)反應，是酸性氧化物，在一定的條件下能與鹼性氧化物反應
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
SiO2+CaO===（高温）CaSiO3
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
不能用玻璃瓶裝HF，裝鹼性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。
二、硅酸(H2SiO3)
酸性很弱（弱於碳酸）溶解度很小，由於SiO2不溶於水，硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
硅膠多孔疏鬆，可作乾燥劑，催化劑的載體。
四、硅酸鹽
硅酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱，分佈廣，結構複雜化學性質穩定。一般不溶於水。（Na2SiO3、K2SiO3除外）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鹼，可作肥皂填料、木材防火劑和黏膠劑。常用硅酸鹽產品：玻璃、陶瓷、水泥
三、、硅單質
與碳相似，有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似於金剛石，有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高（1410℃），硬度大，較脆，常温下化學性質不活潑。是良好的半導體，應用：半導體晶體管及芯片、光電池、
四、氯元素：位於第三週期第ⅦA族，原子結構：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存在。
五、氯氣
物理性質：黃綠色氣體，有刺激性氣味、可溶於水、加壓和降温條件下可變為液態（液氯）和固態。
製法:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2
聞法:用手在瓶口輕輕扇動，使少量氯氣進入鼻孔。
化學性質：很活潑，有毒，有氧化性，能與大多數金屬化合生成金屬氯化物(鹽)。也能與非金屬反應：
2Na+Cl2===（點燃）2NaCl2Fe+3Cl2===（點燃）2FeCl3Cu+Cl2===（點燃）CuCl2Cl2+H2===（點燃）2HCl現象：發出蒼白色火焰，生成大量白霧。
燃燒不一定有氧氣參加，物質並不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應，所有發光放熱的劇烈化學反應都稱為燃燒。
Cl2的用途：
①自來水殺菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===（光照）2HCl+O2↑
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有強氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性，不穩定，光照或加熱分解，因此久置氯水會失效。
②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，其有效成分NaClO比HClO穩定多，可長期存放制漂白粉（有效氯35%）和漂粉精（充分反應有效氯70%）2Cl2+2Ca
(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
③與有機物反應，是重要的化學工業物質。
④用於提純Si、Ge、Ti等半導體和鈦
⑤有機化工：合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品
六、氯離子的檢驗
使用硝酸銀溶液，並用稀硝酸排除干擾離子(CO32-、SO32-)
HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3
NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3
Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO?3↓+2NaNO3
Ag2CO?3+2HNO3==2AgNO3+CO2↑+H2O
Cl-+Ag+==AgCl↓
七、二氧化硫
製法（形成）：硫黃或含硫的燃料燃燒得到（硫俗稱硫磺，是黃色粉末）
S+O2===（點燃）SO2
物理性質：無色、刺激性氣味、容易液化，易溶於水（1：40體積比）
化學性質：有毒，溶於水與水反應生成亞硫酸H2SO3，形成的溶液酸性，有漂白作用，遇熱會變回原來顏色。這是因為H2SO3不穩定，會分解回水和SO2
SO2+H2OH2SO3因此這個化合和分解的過程可以同時進行，為可逆反應。
可逆反應——在同一條件下，既可以往正反應方向發生，又可以向逆反應方向發生的化學反應稱作可逆反應，用可逆箭頭符號連接。
八、一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮在自然界形成條件為高温或放電：N2+O2========（高温或放電）2NO，生成的一氧化氮很不穩定，在常温下遇氧氣即化合生成二氧化氮：2NO+O2==2NO2一氧化氮的介紹：無色氣體，是空氣中的污染物，少量NO可以治療心血管疾病。
二氧化氮的介紹：紅棕色氣體、刺激性氣味、有毒、易液化、易溶於水，並與水反應：3NO2+H2O==2HNO3+NO這是工業制硝酸的方法。
九、大氣污染
SO2、NO2溶於雨水形成酸雨。防治措施：
①從燃料燃燒入手。
②從立法管理入手。
③從能源利用和開發入手。
④從廢氣回收利用，化害為利入手。
(2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4)
十、硫酸
物理性質：無色粘稠油狀液體，不揮發，沸點高，密度比水大。
化學性質：具有酸的通性，濃硫酸具有脱水性、吸水性和強氧化性。是強氧化劑。C12H22O11======（濃H2SO4）12C+11H2O放熱
2H2SO4(濃)+CCO2↑+2H2O+SO2↑
還能氧化排在氫後面的金屬，但不放出氫氣。
2H2SO4(濃)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
稀硫酸：與活潑金屬反應放出H2，使酸鹼指示劑紫色石蕊變紅，與某些鹽反應，與鹼性氧化物反應，與鹼中和
十一、硝酸
物理性質：無色液體，易揮發，沸點較低，密度比水大。
化學性質：具有一般酸的通性，濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑。還能氧化排在氫後面的金屬，但不放出氫氣。
4HNO3（濃)+Cu==Cu(NO3）2+2NO2↑+4H2O
8HNO3(稀)+3Cu
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
反應條件不同，硝酸被還原得到的產物不同，可以有以下產
物:N（+4）O2,HN（+3）O2,N（+2）O,N（+1）2O,N(0)2,N(-3)H3△硫酸和硝酸：濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬（如鐵和鋁）使表面生成一層緻密的氧化保護膜，隔絕內層金屬與酸，阻止反應進一步發生。因此，鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸。硝酸和硫酸都是重要的化工原料和實驗室必備的重要試劑。可用於制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用於精煉石油、金屬加工前的酸洗及製取各種揮發性酸。
十二、氨氣及銨鹽
氨氣的性質：無色氣體，刺激性氣味、密度小於空氣、極易溶於水（且快）1：700體積比。溶於水發生以下反應使水溶液呈鹼性：NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH-可作紅色噴泉實驗。生成的一水合氨NH3?H2O是一種弱鹼，很不穩定，會分解，受熱更不穩定：NH3?H2O===(△)NH3↑+H2O
濃氨水易揮發除氨氣，有刺激難聞的氣味。
氨氣能跟酸反應生成銨鹽：NH3+HCl==NH4Cl（晶體）
氨是重要的化工產品，氮肥工業、有機合成工業及製造硝酸、銨鹽和純鹼都離不開它。氨氣容易液化為液氨，液氨氣化時吸收大量的熱，因此還可以用作製冷劑。
銨鹽的性質：易溶於水（很多化肥都是銨鹽），受熱易分解，放出氨氣：
NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
可以用於實驗室製取氨氣：（乾燥銨鹽與和鹼固體混合加熱）
NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
用向下排空氣法收集，紅色石蕊試紙檢驗是否收集滿。
（一）化學的形成和發展，起源於實驗又依賴於實驗，是一門以實驗為基礎的自然科學
（二）化學繁。這個繁實際上就反映了化學學科知識點既多又分散，並且大量的知識需要識記的特點。根據化學科本身的特點和本人多年的化學教學經驗，總結出了觀、動、記、思、練的五字學習法，供同學們參考。
高中化學那麼，高一學生怎麼才能學好化學呢？
（一）觀
觀即觀察。前蘇聯著名生理學家巴浦洛夫在他的實驗室的牆壁上寫着六個發人深思的大字：觀察、觀察、觀察！瓦特由於敏鋭的觀察看到水蒸氣衝-本站§ 動壺蓋而受到有益的啟發後，發明了蒸汽機，這些都説明了觀察的重要性。我們在化學實驗中，培養自己良好的觀察習慣和科學的觀察方法是學好化學的重要條件之一。
那麼怎樣去觀察實驗呢？首先應注意克服把觀察停留在好奇好玩的興趣中，要明確觀察什麼、為什麼觀察，在老師指導下有計劃、有目的地去觀察實驗現象。觀察一般應遵循反應前──反應中反應後的順序進行，具體步驟是：
（1）反應物的顏色、狀態、氣味；
（2）反應條件；
（3）反應過程中的各種現象；
（4）反應生成物的顏色、狀態、氣味。
最後對觀察到的各種現象在老師的引導下進行分析、判斷、綜合、概括，得出科學結論，形成準確的概念，達到理解、掌握知識的目的。
（二）動
動即積極動手實驗。這也是教學大綱明確規定的、同學們必須形成的一種能力。俗話説：百聞不如一見，百看不如一驗，親自動手實驗不僅能培養自己的動手能力，而且能加深我們對知識的認識、理解和鞏固，成倍提高學習效率。例如，實驗室制氨氣的原理和操作步驟，動手實驗比只憑看老師做和自己硬記要掌握得快且牢得多。因此，我們要在老師的安排下積極動手實驗，努力達到各次實驗的目的。
（三）記
記即記憶。與數學、物理相比較，記憶對化學顯得尤為重要，它是學好化學最基本的方法，離開了記憶談其他就成為一句空話。我們很多同學在國中化學學得還算可以的情況下，是覺着沒有花多少時間去記憶的。其實不然，化學學得好的同學主要是因為掌握了化學的記憶方法，高效而又輕鬆地記憶化學知識。這是由於：
(l)化學本身有着獨特語言系統──化學用語。如：元素符號、化學式、化學方程式等，對這些化學用語的熟練掌握是化學入門的首要任務，而其中大多數必須記憶；
（2）一些物質的性質、製取、用途等也必須記憶才能掌握它們的規律。
怎樣去記呢？
（1）要因材施記，根據不同的學習內容，找出不同的記憶方法。概念、定律、性質等要認真聽老師講，仔細觀察老師演示實驗，在理解的基礎上進行記憶；對課本中的主要原理，定律以及重要的結論和規律着重去看、去記憶元素符號、化合價和一些物質俗名及某些特性則要進行機械記憶（死記硬背）；
（2）不斷尋找適合自己特點的記憶方式，這樣才能花時少，效果好。
（四）思
思指勤於動腦，即多分析、思考。要善於從個別想到一般，從現象想到本質、從特殊想到規律，上課要動口、動手，主要是動腦，想為什麼想怎麼辦？碰到疑難，不可知難而退，要深鑽細研，直到豁然開朗；對似是而非的問題，不可朦朧而過，應深入思考，弄個水落石出。多想、深想、獨立想，就是會想，只有會想，才能想會了。
（五）練
練即保證做一定的課內練習和課外練習題，它是應用所學知識的一種書面形式，只有通過應用才能更好地鞏固知識、掌握知識，並能檢驗出自己學習中的某些不足，使自己取得更好成績。
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