5-1-非金属单质讲解课件.ppt

1、1.1.非金属元素原子的结构特点非金属元素原子的结构特点(1)(1)最外层电子数较多，一般最外层电子数较多，一般4(4(H H、HeHe、B B除外除外)倾向于得电子或电子对偏向倾向于得电子或电子对偏向(2)(2)原子半径比同周期金属半径小原子半径比同周期金属半径小 (稀有气体元素除外稀有气体元素除外)2.2.非金属元素在周期表中的位置与价态特征非金属元素在周期表中的位置与价态特征(1)(1)位置位置 非金属元素均在主族非金属元素均在主族 (稀有气体元素在零族稀有气体元素在零族)非金属元素均在非金属元素均在“阶梯线阶梯线”的右上方的右上方 (除除H H在左上方在左上方)非金属元素共非金属元素共

2、2222种种 (其中含其中含6 6种稀有气体元素种稀有气体元素)(2)(2)价态特征价态特征 最高正价最高正价 =族序数族序数(F F、O O、稀有气体除外、稀有气体除外)同一元素的最高正价和最低负价的绝对同一元素的最高正价和最低负价的绝对 值之和为值之和为8(8(H H、B B、O O、F F除外除外)非金属元素一般都有变价非金属元素一般都有变价 课本课本P90 P90 表表5.25.23.3.非金属性强弱的判断非金属性强弱的判断(1)(1)根据元素在周期表中的位置根据元素在周期表中的位置 (2)2)最高价氧化物对应水化物的酸性最高价氧化物对应水化物的酸性(F F、O O除外除外)如如 酸性

3、：酸性：HClOHClO4 4H H2 2SOSO4 4H H3 3POPO4 4H H2 2COCO3 3H H2 2SiOSiO3 3 非金属性：非金属性：ClCl S S P P C C SiSi(3)(3)单质与单质与H H2 2化合难易程度化合难易程度 如：反应条件；剧烈程度；反应热的大小；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生成气态氢化物的稳定性同周期，自左而右同周期，自左而右:非金属性依次增强非金属性依次增强如如:SiPSClBrI(4)(4)非金属单质的氧化性非金属单质的氧化性 如：如：ClCl2 2+2I+2I-2Cl 2Cl-+I+I2 2 2Fe+

4、3Cl 2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3；Fe+SFe+S FeSFeS 4P+5O 4P+5O2 2 2P 2P2 2O O5 5(5)(5)非金属单质对应阴离子的还原性非金属单质对应阴离子的还原性 如：如：2Fe2Fe3+3+S+S2-2-2Fe2Fe2+2+S+S；2Fe2Fe3+3+Br+Br-不反应不反应点燃点燃点燃点燃 1.1.常见非金属单质的晶体类型常见非金属单质的晶体类型AAAAA0HeN2O2F2NeP4S8Cl2ArBr2KrI2Xe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分子晶体分子晶体分子

5、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 分子晶体分子晶体课本课本P89/P89/归纳与整理：表归纳与整理：表5.15.12.2.非金属单质的同素异形体非金属单质的同素异形体 碳单质：碳单质：金刚石、石墨、富勒烯金刚石、石墨、富勒烯(微粒相同微粒相同 结构不同结构不同)氧单质：氧气、臭氧氧单质：氧气、臭氧(分子中原子个数不同分子中原子个数不同)磷单质：白磷、红磷磷单质：白磷、红磷(分子中原子个数不同，分子中原子个数不同，结构不同结构不同)硫单质：同为硫单质：同为S S8 8的的斜方硫、单斜硫斜方硫、单斜硫(晶体中晶体中 分子个数相同，排列不同分子个数相同，排列不同)

6、硫单质还可是硫单质还可是S S2 2、S S4 4等等3.3.常见非金属单质的物理性质常见非金属单质的物理性质(1)(1)常温下为气体，且有颜色的：常温下为气体，且有颜色的：F F2 2黄绿色，刺激性气味，剧毒，与黄绿色，刺激性气味，剧毒，与 水剧烈反应水剧烈反应 ClCl2 2黄绿色，刺激性气味，有毒黄绿色，刺激性气味，有毒,能溶能溶 于水于水(1(1体积水溶解体积水溶解2 2体积体积)，与水反应，与水反应 O O3 3蓝色，略有鱼腥味气体蓝色，略有鱼腥味气体(2)(2)常温下为液体：常温下为液体：BrBr2 2棕红色，刺激性气味，有毒，微棕红色，刺激性气味，有毒，微 溶与水，溶与水，易溶于

7、有机溶剂易溶于有机溶剂(3)(3)常温下为固体，且有颜色的：常温下为固体，且有颜色的：I I2 2紫黑色，刺激性气味，毒性较小，紫黑色，刺激性气味，毒性较小，难溶于水，难溶于水，易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂 S S8 8黄色固体，特殊气味，不溶于黄色固体，特殊气味，不溶于 水，水，易溶于易溶于CSCS2 2 P P4 4(白磷白磷)略带黄色的蜡状固体，有略带黄色的蜡状固体，有 毒，保存在水中，毒，保存在水中，易溶于易溶于CSCS2 2 红磷红磷红褐色粉末，无毒，不溶于水红褐色粉末，无毒，不溶于水 和和CSCS2 2 石墨石墨黑色固体，不溶于水黑色固体，不溶于水单原子分子和双原子分子的单质大多为

8、气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？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、金刚石和晶体如何比较金刚石和晶体硼、金刚石和晶体 硅的熔沸点高低？硅的熔沸点高低？4.4.自然界存在形式自然界存在形式 O O、S S、N N、C C元素既有化合态又有游离态元素既有化合态又有游离态卤素、卤素、P P、SiSi、H H元素只有化合态元素只有化合态熔沸点高低辨别熔沸点高低辨别分子晶体：分子晶体：结构相似，分子量大，范德华力大，熔沸点高结构相似，分子量大，范德华力大，熔沸点高原子晶体：原子晶体：半径小，键长短，键能大，熔沸点高半径小，键

9、长短，键能大，熔沸点高 如：如：F2、Cl2、Br2、I2 熔沸点越来越高。熔沸点越来越高。N2、O2同样看分子量的大小，同样看分子量的大小，所以压缩空气（液化后）蒸发，先得到所以压缩空气（液化后）蒸发，先得到N2（因为沸点低），这（因为沸点低），这是分离是分离N2、O2的方法的方法金刚石金刚石晶体硅，金刚石晶体硅，金刚石晶体硼晶体硼(一一)通常作还原剂的单质通常作还原剂的单质 1.H1.H2 2作还原剂作还原剂(1)H(1)H2 2的可燃性的可燃性：H H2 2、C C、SiSi点燃点燃 2H2H2 2+O+O2 2 2H 2H2 2O O(2)H(2)H2 2与某些金属氧化物与某些金属氧化

10、物(CuOCuO、WOWO3 3、FeFe3 3O O4 4)的的 反应反应高温高温H H2 2+CuOCuO H H2 2O+CuO+Cu高温高温3H3H2 2+WO+WO3 3 3H 3H2 2O+WO+W高温高温4H4H2 2+Fe+Fe3 3O O4 4 4H 4H2 2O+3FeO+3Fe H H2 2能否将能否将NaNa2 2O O中的中的NaNa还原出来？还原出来？2.C2.C作还原剂作还原剂(1)C(1)C与与O O2 2反应：反应：C+OC+O2 2 CO CO2 2(氧气充足氧气充足)2C+O2C+O2 2 2CO(2CO(氧气不足氧气不足)点燃点燃点燃点燃C+HC+H2

11、2O(g)CO+HO(g)CO+H2 2(水煤气水煤气)高温高温C+2CuO 2Cu+COC+2CuO 2Cu+CO2 2高温高温C+COC+CO2 2 2CO 2CO高温高温(2)C(2)C与某些氧化物与某些氧化物(CO(CO2 2、CuOCuO、H H2 2O)O)的反应：的反应：如何实现一氧化碳和二氧化碳的相互转如何实现一氧化碳和二氧化碳的相互转化化?写出反应方程式。写出反应方程式。(3)C(3)C与某些氧化性酸与某些氧化性酸(浓浓HNOHNO3 3、浓、浓H H2 2SOSO4 4)反应：反应：C+4HNOC+4HNO3 3(浓浓)CO)CO2 2+4NO+4NO2 2+2H+2H2

12、2O OC+2HC+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CO)CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O(二二)通常只作氧化剂的单质通常只作氧化剂的单质 1.F1.F2 2做氧化剂做氧化剂 (1)(1)能与几乎所有的金属直接反应：能与几乎所有的金属直接反应：(反应式略反应式略)(2(2)与氢气反应：与氢气反应：H H2 2+F+F2 2 2HF(2HF(在在冷暗处冷暗处混合即发生爆炸混合即发生爆炸)(3)3)与水反应：与水反应：2F2F2 2+2H+2H2 2O 4HF+OO 4HF+O2 2(常温下黑暗常温下黑暗的地的地 方就能剧烈反应方就能剧烈反应)：F F2 2、O O2 2

13、2.O2.O2 2做氧化剂做氧化剂(1)(1)与金属与金属(Na(Na、FeFe、Cu)Cu)反应：反应：4Na+O4Na+O2 2 2Na 2Na2 2O O2Na+O2Na+O2 2 Na Na2 2O O2 2点燃点燃2Cu2Cu+O+O2 2 2CuO2CuO点燃点燃3Fe+2O3Fe+2O2 2 Fe Fe3 3O O4 4(2)(2)与非金属与非金属(S(S、P P、N N2 2、H H2 2)反应：反应：S+OS+O2 2 SO SO2 2 (纯氧中纯氧中,蓝紫色火焰；蓝紫色火焰；空气中空气中,淡蓝色火焰淡蓝色火焰)点燃点燃点燃点燃4P+5O4P+5O2 2 2P 2P2 2O

14、O5 5(氧气充足氧气充足)4P+3O4P+3O2 2 2P 2P2 2O O3 3(氧气不足氧气不足)点燃点燃N N2 2+O+O2 2 2NO 2NO放电放电点燃点燃2H2H2 2+O+O2 2 2H 2H2 2O O(3)O2与氧化物与氧化物(SO2、NO、P2O3)的反应的反应 2SO2+O2 2SO3 2NO+O2 2NO2 P2O3+O2P2O5催化剂催化剂课本课本P92/P92/探究与实践探究与实践比较白磷、红磷的着火点实验改进比较白磷、红磷的着火点实验改进(三三)既可做氧化剂又可做还原剂的单质：既可做氧化剂又可做还原剂的单质：1.1.作氧化剂作氧化剂(1)(1)与金属与金属(N

15、a(Na、FeFe、Cu)Cu)反应反应(说明现象说明现象)ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2、S S、N N2 22Na+Cl2Na+Cl2 2 2NaCl 2NaCl 点燃点燃2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3 点燃点燃Cu+ClCu+Cl2 2 CuCl CuCl2 2点燃点燃 若在上述产物中加入适量水，有何现象？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，剧烈燃烧，放出大量热，火焰呈黄色，生成白色固体火焰呈黄色，生成白色固体放出大量热，放出大量热，生成褐色的烟生成褐色的烟放热，棕黄色烟放热，棕黄色烟无色无色溶液溶液棕黄色溶液棕黄色溶

16、液蓝绿色溶液蓝绿色溶液Fe+S Fe+S FeSFeS 2Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S Hg+S Hg+S HgSHgS3Mg+N3Mg+N2 2 Mg Mg3 3N N2 2点燃点燃写出下列化学方程式写出下列化学方程式镁带在含少量镁带在含少量COCO2 2的空气中燃烧的空气中燃烧铁粉与碘的化合铁粉与碘的化合放热，生成黑褐色固体放热，生成黑褐色固体生成黑色固体生成黑色固体黑色固体黑色固体（灰）白色固体（灰）白色固体2Na+S Na2Na+S Na2 2S S 反应剧烈，甚至爆炸，生成无色固体反应剧烈，甚至爆炸，生成无色固体(2)(2)与氢气反应与氢气反应(注意反应条件注意反应条件

17、)ClCl2 2+H+H2 2 2HCl 2HCl点燃点燃或光照或光照I I2 2+H+H2 2 2HI 2HIBrBr2 2+H+H2 2 2HBr 2HBrS+HS+H2 2 H H2 2S SN N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3高温高压高温高压催化剂催化剂点燃或光照即剧烈化合点燃或光照即剧烈化合加热时缓慢化合加热时缓慢化合加热时发生缓慢的可逆反应加热时发生缓慢的可逆反应加热至气化时缓慢化合加热至气化时缓慢化合500500 C C、20-50MPa20-50MPa，铁触媒，可逆反应，铁触媒，可逆反应(3)(3)与具还原性的酸或盐反应与具还原性的酸或盐反应 写出写出X X2

18、2、O O2 2 分别分别 H H2 2SOSO3 3及其盐；及其盐；HXHX及其盐；及其盐；H H2 2S S及其盐反应的化学方程式。及其盐反应的化学方程式。(X=(X=ClCl、BrBr、I)I)2.2.作还原剂作还原剂(1)(1)与非金属反应与非金属反应 S S、N N2 2与与O O2 2的反应（见前面的反应（见前面O O2 2作氧化剂）作氧化剂）2P+3Cl2P+3Cl2 2 2PCl 2PCl3 3点燃点燃2P+5Cl2P+5Cl2 2 2PCl 2PCl5 5点燃点燃(2)(2)与强氧化性酸反应与强氧化性酸反应 S S与浓硫酸的反应与浓硫酸的反应 S+2HS+2H2 2SOSO4

19、 4(浓浓)3SO)3SO2 2+2H+2H2 2O O无色液体无色液体白色固体白色固体产生大量白色烟雾产生大量白色烟雾 3 3.既作氧化剂又作还原剂既作氧化剂又作还原剂歧化反应歧化反应(1)(1)与水反应与水反应X X2 2+H+H2 2O HX+HXOO HX+HXO(X(X=ClCl、BrBr、I I，但反应程度越来越小但反应程度越来越小)(2)(2)与碱反应与碱反应3Cl3Cl2 2+6NaOH 5NaCl+NaClO+6NaOH 5NaCl+NaClO3 3+3H+3H2 2O OClCl2 2+2NaOH +2NaOH NaClNaCl+NaClONaClO+H+H2 2O O3S

20、+6KOH(3S+6KOH(热热)2K)2K2 2S+KS+K2 2SOSO3 3+3H+3H2 2O O4P+3KOH+3H4P+3KOH+3H2 2O PHO PH3 3+3KH 3KH2 2POPO2 2*(四四)非金属单质与有机物的反应非金属单质与有机物的反应按要求写出化学方程式按要求写出化学方程式 1.1.氧化反应氧化反应 2.2.还原反应还原反应 3.3.加成反应加成反应 4.4.取代反应取代反应 可用哪些实验事实证明氧化性：可用哪些实验事实证明氧化性：ClCl2 2 Br Br2 2 I I2 2 S S F F2 2较较ClCl2 2活泼，将活泼，将F F2 2通入通入NaCl

21、NaCl溶液中，能溶液中，能 否置换出否置换出ClCl2 2，为什么？，为什么？干燥的氯气有无漂白能力？为什么？干燥的氯气有无漂白能力？为什么？氯水的有关性质氯水的有关性质 颜色、微粒颜色、微粒 (新制新制)氯水的颜色、成分如何？含有哪氯水的颜色、成分如何？含有哪 些微粒？原因？些微粒？原因？(久置久置)氯水的颜色、成分如何？含有哪氯水的颜色、成分如何？含有哪 些微粒？原因？些微粒？原因？氟气通入水中存在哪些微粒？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、久置氯水的比较 液氯液氯 新制氯水新制氯水 久置氯水久置氯水颜色、状态颜色、状态主要存在的主要存在

22、的 微粒微粒物质的类别物质的类别遇遇干燥的蓝色干燥的蓝色石蕊试纸石蕊试纸 黄绿色液体黄绿色液体 浅黄绿色浅黄绿色 液体液体 变成无色液体变成无色液体 Cl2分子分子 Cl2 H2O HClOCl-、H+、ClO-、OH-H2O Cl-、H+纯净物纯净物无明显变化无明显变化先先变红后变红后变白变白变红变红混合物混合物混合物混合物反应反应 推测下列实验现象，写出有关离子方程式推测下列实验现象，写出有关离子方程式 新制氯水中加入少量铁粉新制氯水中加入少量铁粉 若继续加入铁粉至过量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滴入数滴紫色石蕊试液 新制氯水中通入新制氯水中通入H H2

23、2S S气体气体 新制氯水中滴入溶有新制氯水中滴入溶有SOSO2 2的的BaClBaCl2 2溶液溶液 新制氯水中滴入新制氯水中滴入AgNOAgNO3 3溶液溶液 新制氯水中滴入新制氯水中滴入NaBrNaBr溶液，再加入溶液，再加入CClCCl4 4 KI-KI-淀粉溶液中滴入少量新制氯水，与新淀粉溶液中滴入少量新制氯水，与新 制氯水中滴入少量制氯水中滴入少量KI-KI-淀粉溶液的现象有淀粉溶液的现象有 何不同？为什么？何不同？为什么？有哪些物质可使溴水褪色，写出有关化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：学方程式或离子方程式：H H2 2S SSOSO2 2FeFe2+2+烯烃、炔烃等含有不饱和碳碳键的有机物（加成反应）烯烃、炔烃等含有不饱和碳碳键的有机物（加成反应）苯、甲苯、苯、甲苯、CSCS2 2、CClCCl4 4等有机溶剂能将溴从水中等有机溶剂能将溴从水中萃取萃取出来，出来，使使溴水层褪色溴水层褪色苯酚苯酚含醛基的物质含醛基的物质强碱溶液强碱溶液纯碱溶液纯碱溶液 某同学在实验室欲用下图所示装置制取并收集纯净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：干燥的氯气且不造成空气污染，下列装置的连接顺序是：除去氯化氢除去氯化氢干燥氯气干燥氯气收集氯气收集氯气吸收氯气吸收氯气制取氯气制取氯气斜方硫斜方硫