Неметаллы. Водород. Галогены.

Неметаллы.

Цель урока:

• Повторение знаний о неметаллах.
• Повторение изученного материала в 8 классе.
• Закрепление и коррекция знаний материала, изученного самостоятельно.

1.Общая характеристика неметаллов: положение в периодической системе, строение атомов; электроотрицательность как мера «неметалличности», ряд ЭО. Кристаллическое строение неметаллов – простых веществ. Аллотропия. Физические свойства неметаллов. Относительность понятий «металл» и «неметалл».

3. Физические свойства и применение водорода:

4. Общая характеристика галогенов: строение атомов. Простые вещества, их физические свойства. Краткие сведения о хлоре, фторе, броме и йоде. Применение галогенов.

6. Основные соединения галогенов (НГ, галогениды). Качественная реакция на хлориды.

2. Водород. Положение в периодической системе. Строение атома и молекулы. Химические свойства водорода, его получение.

Физическое свойство водорода

Применение на основе данного свойства

Символ галогена, его название.

Строение внешнего электронного слоя

Агрегатное состояние

Цвет

Применение и биологическое значение

5. Химические свойства галогенов .

Особенности строения атомов неметаллов.

Атомы металлов имеют большой радиус - атомы неметаллов имеют малый радиус.

Атомы металлов имеют мало электронов на внешнем уровне - атомы неметаллов имеют много электронов на внешнем уровне.

Атомы металлов легко отдают электроны с внешнего уровня - атомы неметаллов легко принимают недостающие электроны на внешний уровень.

Металлы - хорошие восстановители. Неметаллы - хорошие окислители

Физические свойства.

Аллотропия — существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам, т. е. аллотропных модификаций.

Нахождение в природе

В составе Солнца – 70%

В атмосфере на высоте 100км

Звёзды

Вода

Нефть

Получение водорода

электр. ток

1) 2Н 2 О 2Н 2 ↑+О 2 ↑ (промышленный способ)

2) Zn+2HCI → H 2 ↑ + ZnCI 2 (лабораторный способ)

H 2

НСI

Zn

С воздухом водород образует взрывоопасные смеси , поэтому обращаться с ним следует весьма осторожно .

Техника безопасности при работе с водородом

Хлопок

Водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь - так называемый гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1 Водород пожароопасен. Жидкий водород при попадании на кожу может вызвать сильное обморожение.

Водород был открыт в 1766 году английским химиком Генри Кавендишем, который установил, что при взаимодействии металлов с разбавленными кислотами выделяется некий "горючий воздух" (в те времена все газы называли "воздухом"). Наблюдая горение водорода на воздухе, Кавендиш установил, что в результате появляется вода . Это было в 1782 г

Мысль о том, что вода - сложное вещество, первым высказал не Кавендиш, а знаменитый изобретатель паровой машины Джеймс Уатт в 1783 году. В этом же году французский химик Антуан-Лоран Лавуазье выделил водород путем разложения воды раскаленным железом. С современной точки зрения этот опыт выглядел довольно странно, потому что Лавуазье продувал струю водяного пара через нагретый до красного каления... ружейный ствол!

Физическое свойство водорода

Применение на основе данного свойства

Газ без цвета и запаха

Самый лёгкий газ

Сжижается при температуре −253 °С.

Быстрее других газов диффундирует через тонкие отверстия

При низких температурах у большинства металлов и сплавов очень повышается способность проводить электричество. Сверхпроводимость относится к технике

чувствительных электронных приборов (метрология)

Способен растворяться в металлах

Теплопроводнее и электропроводнее других газов

В современной энергетике для охлаждения электрических машин

В качестве ракетного топлива. Когда-нибудь будут широко применять как топливо для легковых и грузовых автомобилей. Водородные двигатели не загрязняют окружающей среды.

Спайка металлов без припоя. Плавление платины

Способность развивать при горении большое количество тепла

• Соединения водорода с металлами –
• Названия следующих веществ:

гидриды

сероводород

аммиак

гидрид кальция

пероксид водорода

Общая характеристика галогенов

F Cl Br I At

Увеличение радиуса атома

Усиление окислительных свойств

Усиление восстановительных свойств

“ Иодэс” - фиолетовый, открыл Куртуа.

История открытия галогенов

Любимый кот ученого прыгнул на бутылки, содержащие золу морских водорослей в спиртовом растворе и концентрированную серную кислоту. Бутылки разбились, жидкости смешались, с пола стали подниматься клубы сине-фиолетового пара, который и оказался иодом.

1774 г.

Cl 2

1811 г.

К. Шееле

I 2

«Хлорос» – желто-зеленый

Куртуа

«Иодэс» - фиолетовый

«Иод открыл кот»

Вы пролили йод на белую салфетку. Однако через несколько дней пятно исчезло в результате физического процесса – постепенной сублимации йода, адсорбированного тканью.

Сублимированные продукты значительно превосходят сушеные по пищевой ценности, так как возгонке поддаётся только вода, а при термическом испарении теряются многие полезные вещества.

Сублимация или возгонка — переход вещества из твёрдого состояния в газообразное без пребывания в жидком состоянии

1826 г. Br 2 Балар;

«Бромос» – зловонный

1866 г. F 2 Анри Муассан ; «Фторос» - разрушающий

Получен при исследовании жидкости из растворенной в воде золы морских водорослей (при пропускании через нее хлора).

Был удостоен Нобелевской премии за открытие фтора. Однако, когда Муассан докладывал Парижской академии наук о своем открытии, один глаз его был закрыт черной повязкой.

Хроническая сердечная недостаточность и годы работы с ядовитыми химическими веществами ослабили организм.

В течение двух лет получал Г. Дэви , но был тяжело отравлен фтористым водородом.

Пять лет братья Нокс проводили опасные эксперименты, но тоже отравились. Один из братьев умер сразу, а другой — три года спустя.

Французский химик Д. Никле. Пытаясь получить фтор, серьезно подорвали свое здоровье Ж.Л. Гей-Люссак и Л.Ж. Тенар.

Физические свойства галогенов .

вещество

Агрегатное сост. при о. у.

ФТОР

ХЛОР

Цвет

газ, не сжижается при обычной t.

Запах

Cветло- жёлтый.

БРОМ

Газ , сжижающийся при обычной t под давлением.

ИОД

жидкость

Желто-зелёный.

Резкий, раздражающий.

t плавления, C 0 .

Твердое в-во.

Резкий, удушливый

Буровато- коричневый

-220

t кипения, C 0 .

-101

Резкий, зловонный.

Черно-фиолетовый с металич. блеском.

-188

Резкий

-7

-34

+114

+58

+186

Химические свойства галогенов

+ Н 2

Hal 2

+1 -1

+неМе

HHal

+Ме

+n -1

неМеHal n

+n -1

МеHal n

Сl 2 Вr 2 I 2 , т. е. окислительные свойства уменьшаются. Так, хлор вытесняет бром и йод (но не фтор), а бром в состоянии вытеснить только йод из растворов соответствующих солей: 2NaBr + Cl 2 = 2NаСl + Br 2 2КI + Br 2 = 2КВr + I 2 ." width="640"

Галогены взаимодействуют с водой:

2F 2 + 2Н 2 O = 4HF + O 2

Вода во фторе горит, кислород является не причиной, а следствием горения, выступая в непривычной для него роли восстановителя!

F 2 Сl 2 Вr 2 I 2 ,

т. е. окислительные свойства уменьшаются.

Так, хлор вытесняет бром и йод (но не фтор), а бром в состоянии вытеснить только йод из растворов соответствующих солей:

2NaBr + Cl 2 = 2NаСl + Br 2

2КI + Br 2 = 2КВr + I 2 .

Соли галогеноводородных кислот.

Для определения в растворе хлорид-, бромид- и иодид-ионов и их различения используют реакцию с нитратом серебра AgNO 3 .

Cl - +Ag + = AgCl (белый)

Br - +Ag + = AgBr (светло-желтый)

I - +Ag + = AgI (желтый)

Для распознания фторидов AgNO 3 в качестве реактива не подходит, т.к. образующийся AgF растворим в воде. В этом случае используют реакцию с ионами Са 2+ .

F - +Ca 2+ =CaF 2

Подумайте….

Что образуется в данной

реакции, оксид фтора

или фторид кислорода?

F 2 + O 2 

Биологическое значение и применение галогенов

Фтор играет очень важную роль в жизни растений, животных и человека. Без фтора невозможно развитие костного скелета и особенно зубов. Придает эмали твердость и белизну. При недостатке фтора в организме человека происходит поражение зубной ткани (кариес), а избыток его способствует заболеванию зубов флюорозом.

Суточная потребность человека во фторе составляет 2-3 мг.

Хлор (хлорид-ион) важен для жизнедеятельности животных и человека. Он входит в состав почек, легких, селезенки, крови, слюны, хрящей, волос. Хлорид натрия является составной частью плазмы крови и спинномозговой жидкости и участвует в регуляции водного обмена в организме. Свободная соляная кислота входит в состав желудочного сока всех млекопитающих и активно участвует в пищеварении. Недостаток хлора в организме приводит к тахикардии, снижению артериального давления, судорогам. Содержится в таких овощах как сельдерей, редис, огурцы, капуста белокочанная, укроп, перец, лук, артишок.

Бром также входит в число необходимых микроэлементов и больше всего его содержится в гипофизе, крови, щитовидной железе, надпочечниках. Бромиды положительно действуют не центральную нервную систему. В природе бромиды накапливаются в таких растениях, как рожь, пшеница, ячмень, картофель, морковь, черешня, яблоки. Много брома содержится в голландском сыре.

.

Йод в организме человека начинает накапливаться еще в утробе матери. В гормоне щитовидной железы человека ― тироксине ― содержится 60% связанного йода. Этот гормон с током крови поступает в печень, почки, молочные железы, желудочно-кишечный тракт. Недостаток йода в организме человека вызывает такие заболевания, как эндемический зоб и кретинизм, при котором замедляется рост и развивается умственная отсталость. Основными поставщиками йода для человека служат злаки, баклажаны, фасоль, капуста белокочанная и цветная, картофель, лук, морковь, огурцы, тыква, салат, морская капуста, кальмары.

Основные соединения галогенов

Соли ― галогениды:

NaCl ― поваренная, каменная соль , галит ― сырье для получения щелочи, хлора, соляной кислоты, соды, применяется в мыловарении, красильном деле, как приправа к пище;

KCl ― сильвин ― удобрение и реактив в химических лабораториях;

NаСl•КСl -

сильвинит – получение пищевой соли

ZnCl 2 ― хлорид цинка ― используется как пропитка телеграфных столбов и железнодорожных шпал для предохранения их от гниения;

HgCl 2 ― сулема ― сильный яд, очень разбавленные растворы ― дезинфицирующее средство для протравливания семян, дубления кожи, в органическом синтезе;

AgCl ― применяется в фотографическом производстве, так как обладает высокой светочувствительностью.

СаF 2 ― флюорит, плавиковый шпат ― издревле использовали в качестве флюса ― вещества, которое при выплавке металлов добавляют в руду, чтобы понизить ее температуру плавления.

Галогеноводороды ― Н:Г или Н δ+ Г δ+ ― это едкие газы с резким запахом, хорошо растворимы в воде. Растворы их представляют собой бескислородные кислоты.

НCl ― в концентрированном состоянии «дымит» на воздухе. («Царская водка» ― смесь из 3 частей концентрированной соляной кислоты и 1 части концентрированной азотной кислоты )

В ряду HF, НСI, HBr, HI прочность молекул так как радиус атома галогена , уменьшается его ЭО. Отсюда сила кислот, образуемых при растворении галогеноводородов в воде,

уменьшается ,

HF ― кислота средней силы, остальные относятся к сильным кислотам;

обладает уникальной способностью разъедать стекло, ее хранят в полиэтиленовой, свинцовой или парафиновой посуде. Уже в XVII в. раствор плавиковой кислоты служил для вытравливания узоров на стеклянной посуде.

увеличивается

увеличивается