非金属单质讲解ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章,非金属元素,概 述,1.,非金属元素原子的结构特点,(1),最外层电子数较多，一般,4(,H,、,He,、,B,除外,),倾向于得电子或电子对偏向,(2),原子半径比同周期金属半径小,(,稀有气体元素除外,),2.,非金属元素在周期表中的位置与价态特征,(1),位置,非金属元素均在主族,(,稀有气体元素在零族,),非金属元素均在,“,阶梯线,”,的右上方,(,除,H,在左上方,),非金属元素共,22,种,(,其中含,6,种稀有气体元素,),(2),价态特征,最高正价,=,族序数,(,F,、,O,、稀有气体除外,),同一元素的最高正价和最低负价的绝对,值之和为,8(,H,、,B,、,O,、,F,除外,),非金属元素一般都有变价,课本,P90,表,5.2,3.,非金属性强弱的判断,(1),根据元素在周期表中的位置,(,2),最高价氧化物对应水化物的酸性,(,F,、,O,除外,),如 酸性：,HClO,4,H,2,SO,4,H,3,PO,4,H,2,CO,3,H,2,SiO,3,非金属性：,Cl,S,P,C,Si,(3),单质与,H,2,化合难易程度,如：反应条件；剧烈程度；反应热的大小；,生成气态氢化物的稳定性,同周期，自左而右,:,非金属性依次增强,如,:,SiPS,Cl,BrI,(4),非金属单质的氧化性,如：,Cl,2,+2I,-,2Cl,-,+I,2,2Fe+3Cl,2,2FeCl,3,；,Fe+S,FeS,4P+5O,2,2P,2,O,5,(5),非金属单质对应阴离子的还原性,如：,2Fe,3+,+S,2-,2Fe,2+,+S,；,2Fe,3+,+Br,-,不反应,点燃,点燃,5-1,非金属单质,一、结构和物理性质,1.,常见非金属单质的晶体类型,A,A,A,A,A,A,0,H,2,He,B,C,(,金刚石,),N,2,O,2,F,2,Ne,Si,P,4,S,8,Cl,2,Ar,Br,2,Kr,I,2,Xe,分子晶体,原子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,分子晶体,原子晶体,原子晶体,课本,P89/,归纳与整理：表,5.1,2.,非金属单质的同素异形体,(,非金属特殊性质之一,),碳单质：,金刚石、石墨、富勒烯,(,微粒相同,结构不同,),氧单质：氧气、臭氧,(,分子中原子个数不同,),磷单质：白磷、红磷,(,分子中原子个数不同，,结构不同,),硫单质：同为,S,8,的,斜方硫、单斜硫,(,晶体中,分子个数相同，排列不同,),硫单质还可是,S,2,、,S,4,等,3.,常见非金属单质的物理性质,讨论：颜色、状态、气味、毒性、溶解性,(1),常温下为气体，且有颜色的：,F,2,淡,黄绿色，刺激性气味，剧毒，与,水剧烈反应,Cl,2,黄绿色，刺激性气味，有毒,能溶,于水,(1,体积水溶解,2,体积,),，与水反应,*,O,3,淡,蓝色，略有鱼腥味气体,(2),常温下为液体：,Br,2,深,棕红色，刺激性气味，有毒，微,溶与水，,易溶于有机溶剂,(3),常温下为固体，且有颜色的：,I,2,紫黑色，刺激性气味，毒性较小，,难溶于水，,易溶于有机溶剂,S,8,浅,黄色固体，特殊气味，不溶于,水，,易溶于,CS,2,P,4,(,白磷,),略带黄色的蜡状固体，有,毒，保存在水中，,易溶于,CS,2,红磷,红褐色粉末，无毒，不溶于水,和,CS,2,石墨,黑色固体，不溶于水,问题：,单原子分子和双原子分子的单质大多为气,体，而多原子分子的单质大多是固体，为什么？,如何比较金刚石和晶体硼、金刚石和晶体,硅的熔沸点高低？,4.,自然界存在形式,O,、,S,、,N,、,C,元素既有化合态又有游离态,卤素、,P,、,Si,、,H,元素只有化合态,熔沸点高低辨别,分子晶体：,结构相似，分子量大，范德华力大，熔沸点高,原子晶体：,半径小，键长短，键能大，熔沸点高,如：,F,2,、,Cl,2,、,Br,2,、,I,2,熔沸点越来越高。,N,2,、,O,2,同样看分子量的大小，,所以压缩空气（液化后）蒸发，先得到,N,2,（因为沸点低），这是分离,N,2,、,O,2,的方法,金刚石,晶体硅，金刚石,晶体硼,二、化学性质,(,一,),通常作还原剂的单质,1.H,2,作还原剂,(1)H,2,的可燃性,：,H,2,、,C,、,*,Si,点燃,2H,2,+O,2,2H,2,O,(2)H,2,与某些金属氧化物,(,CuO,、,WO,3,、,Fe,3,O,4,),的,反应,高温,H,2,+,CuO,H,2,O+Cu,高温,3H,2,+WO,3,3H,2,O+W,高温,4H,2,+Fe,3,O,4,4H,2,O+3Fe,问题：,H,2,能否将,Na,2,O,中的,Na,还原出来？,2.C,作还原剂,(1)C,与,O,2,反应：,C+O,2,CO,2,(,氧气充足,),2C+O,2,2CO(,氧气不足,),点燃,点燃,C+H,2,O(g)CO+H,2,(,水煤气,),高温,C+2CuO 2Cu+CO,2,高温,C+CO,2,2CO,高温,(2)C,与某些氧化物,(CO,2,、,CuO,、,H,2,O),的反应：,问题：,P91,练习,如何实现一氧化碳和二氧化碳的相互转,化,?,写出反应方程式。,(3)C,与某些氧化性酸,(,浓,HNO,3,、浓,H,2,SO,4,),反应：,C+4HNO,3,(,浓,)CO,2,+4NO,2,+2H,2,O,C+2H,2,SO,4,(,浓,)CO,2,+2SO,2,+2H,2,O,(,二,),通常只作氧化剂的单质,1.F,2,做氧化剂,(1),能与几乎所有的金属直接反应：,(,反应式略,),(2,),与氢气反应：,H,2,+F,2,2HF(,在,冷暗处,混合即发生爆炸,),(,3),与水反应：,2F,2,+2H,2,O 4HF+O,2,(,常温下黑暗,的地,方就能剧烈反应,),：,F,2,、,O,2,2.O,2,做氧化剂,(1),与金属,(Na,、,Fe,、,Cu),反应：,4Na+O,2,2Na,2,O,2Na+O,2,Na,2,O,2,点燃,2Cu,+O,2,2CuO,点燃,3Fe+2O,2,Fe,3,O,4,(2),与非金属,(S,、,P,、,N,2,、,H,2,),反应：,S+O,2,SO,2,(,纯氧中,蓝紫色火焰；,空气中,淡蓝色火焰,),点燃,点燃,4P+5O,2,2P,2,O,5,(,氧气充足,),4P+3O,2,2P,2,O,3,(,氧气不足,),点燃,N,2,+O,2,2NO,放电,点燃,2H,2,+O,2,2H,2,O,(3)O,2,与氧化物,(SO,2,、,NO,、,P,2,O,3,),的反应,2SO,2,+O,2,2SO,3,2NO+O,2,2NO,2,P,2,O,3,+O,2,P,2,O,5,催化剂,思考与练习：,课本,P92/,探究与实践,比较白磷、红磷的着火点实验改进,(,三,),既可做氧化剂又可做还原剂的单质：,1.,作氧化剂,(1),与金属,(Na,、,Fe,、,Cu),反应,(,说明现象,),Cl,2,、,Br,2,、,I,2,、,S,、,N,2,2Na+Cl,2,2NaCl,点燃,2Fe+3Cl,2,2FeCl,3,点燃,Cu+Cl,2,CuCl,2,点燃,*,若在上述产物中加入适量水，有何现象？,剧烈燃烧，放出大量热，,火焰呈黄色，生成白色固体,放出大量热，,生成褐色的烟,放热，棕黄色烟,无色,溶液,棕黄色溶液,蓝绿色溶液,Fe+S,FeS,2Cu+S Cu,2,S,Hg+S,HgS,3Mg+N,2,Mg,3,N,2,点燃,练习：,写出下列化学方程式,镁带在含少量,CO,2,的空气中燃烧,铁粉与碘的化合,放热，生成黑褐色固体,生成黑色固体,黑色固体,（灰）白色固体,2Na+S Na,2,S,反应剧烈，甚至爆炸，生成无色固体,(2),与氢气反应,(,注意反应条件,),Cl,2,+H,2,2HCl,点燃,或光照,I,2,+H,2,2HI,Br,2,+H,2,2HBr,S+H,2,H,2,S,N,2,+3H,2,2NH,3,高温高压,催化剂,点燃或光照即剧烈化合,加热时缓慢化合,加热时发生缓慢的可逆反应,加热至气化时缓慢化合,500,C,、,20-50MPa,，铁触媒，可逆反应,(3),与具还原性的酸或盐反应,练习：,写出,X,2,、,O,2,分别,与,H,2,SO,3,及其盐；,HX,及其盐；,H,2,S,及其盐反应的化学方程式。,(X=,Cl,、,Br,、,I),2.,作还原剂,(1),与非金属反应,S,、,N,2,与,O,2,的反应（见前面,O,2,作氧化剂）,2P+3Cl,2,2PCl,3,点燃,2P+5Cl,2,2PCl,5,点燃,(2),与强氧化性酸反应,S,与浓硫酸的反应,S+2H,2,SO,4,(,浓,)3SO,2,+2H,2,O,无色液体,白色固体,产生大量白色烟雾,3,.,既作氧化剂又作还原剂,歧化反应,(1),与水反应,X,2,+H,2,O HX+HXO,(X,=,Cl,、,Br,、,I,，,但反应程度越来越小,),(2),与碱反应,3Cl,2,+6NaOH 5NaCl+NaClO,3,+3H,2,O,Cl,2,+2NaOH,NaCl,+,NaClO,+H,2,O,3S+6KOH(,热,)2K,2,S+K,2,SO,3,+3H,2,O,4P+3KOH+3H,2,O PH,3,+,3KH,2,PO,2,*,(,四,),非金属单质与有机物的反应,练习：,按要求写出化学方程式,1.,氧化反应,2.,还原反应,3.,加成反应,4.,取代反应,思考与讨论：,可用哪些实验事实证明氧化性：,Cl,2,Br,2,I,2,S,*,F,2,较,Cl,2,活泼，将,F,2,通入,NaCl,溶液中，能,否置换出,Cl,2,，为什么？,*,干燥的氯气有无漂白能力？为什么？,氯水的有关性质,颜色、微粒,(,新制,),氯水的颜色、成分如何？含有哪,些微粒？原因？,(,久置,),氯水的颜色、成分如何？含有哪,些微粒？原因？,氟气通入水中存在哪些微粒？原因？,液氯、新制氯水、久置氯水的比较,液氯,新制氯水,久置氯水,颜色、状态,主要存在的,微粒,物质的类别,遇,干燥的蓝色石蕊试纸,黄绿色液体 浅黄绿色 液体 变成无色液体,Cl,2,分子,Cl,2,H,2,O,HClO,Cl,-,、,H,+,、,ClO,-,、,OH,-,H,2,O,Cl,-,、,H,+,纯净物,无明显变化,先,变红后,变白,变红,混合物,混合物,反应,推测下列实验现象，写出有关离子方程式,新制氯水中加入少量铁粉,*,若继续加入铁粉至过量,新制氯水中滴入数滴紫色石蕊试液,新制氯水中通入,H,2,S,气体,新制氯水中滴入溶有,SO,2,的,BaCl,2,溶液,新制氯水中滴入,AgNO,3,溶液,新制氯水中滴入,NaBr,溶液，再加入,CCl,4,KI-,淀粉溶液中滴入少量新制氯水，与新,制氯水中滴入少量,KI-,淀粉溶液的现象有,何不同？为什么？,有哪些物质可使溴水褪色，写出有关化,学方程式或离子方程式：,H,2,S,SO,2,Fe,2+,烯烃、炔烃等含有不饱和碳碳键的有机物（加成反应）,苯、甲苯、,CS,2,、,CCl,4,等有机溶剂能将溴从水中,萃取,出来，,使,溴水层褪色,苯酚,含醛基的物质,强碱溶液,纯碱溶液,三、氧气、氢气、氯气的制法,某同学在实验室欲用下图所示装置制取并收集纯净干燥的氯气且不造成空气污染，下列装置的连接顺序是：,除去氯化氢,干燥氯气,收集氯气,吸收氯气,制取氯气,斜方硫,