Урок по теме "Неметаллы и их свойства"

«Неметаллы и их свойства»

Цель работы: Определить свойства неметаллов

1 . Выяснить положение неметаллов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева.

2. Определить особенности строения атомов неметаллов.

3. Выяснить какими химическими свойствами обладают неметаллы.

4. Выяснить какими физическими свойствами обладают неметаллы.

5. Узнать, как получают и применяют неметаллы.

Задачи:

Положение неметаллов в периодической системе химических элементов Менделеева

Самой первой научной классификацией химических элементов было деление их на металлы и неметаллы. Эта классификация не потеряла своей значимости и в настоящее время.

Из 118 известных на данный момент химических элементов 22 элемента образуют простые вещества, обладающие неметаллическими свойствами.

Неметаллы располагаются в III-VII группах. По физическим свойствам к неметаллам следует отнести также VIIIА группу, или группу благородных газов. Неметаллы образуют p-элементы, а также водород и гелий, являющиеся s-элементами. В длиннопериодной таблице p-элементы, образующие неметаллы, располагаются правее и выше условной границы B—At.

Неметаллы

Неметаллы  —  это простые вещества, образованные р-элементами (исключение  —  водород и гелий, образованы s-элементами). В Периодической системе элементов они расположены в конце малых и больших периодов, т. е. занимают правый верхний угол в главных подгруппах.

на внешнем энергетическом уровне имеют от 4 до 8 электронов

небольшой радиус атомов стремятся принять электроны (своеобразной мерой неметалличности является электроотрицательность - важная характеристика атомов – неметаллов)

между атомами в простых веществах неметаллах связи - ковалентные .

Особенности строения атомов неметаллов.

Особенности строения атомов неметаллов

Химические свойства неметаллов

Взаимодействие неметаллов :

с  водородом : H 2 0 +S 0  ↔ H 2 +1 S -2  - сероводород H 2 0 +Cl 2 0  ↔ 2H +1 Cl -1  - хлороводород

3H 2 0 +N 2 0  ↔ 2N -3 H 3 +1  - аммиак

с  другими неметаллами , у которых более низкая электроотрицательность :

2P 0 +5S 0 =P 2 +5 S 5 -2 H 2 0 +F 2 0 =2H +1 F -1

с некоторыми  сложными веществами :

C -4 H 4 +2O 2 0  → C +4 O 2 -2 +2H 2 O -2 ; 2S +4 O 2 +O 2 0  → 2S +6 O 3 -2

хлор окисляет хлорид железа (II в III): 2Fe +2 Cl 2 -1 +Cl 2 0  = 2Fe +3 Cl 3 -1

хлор вытесняет йод в свободном виде из раствора йодида калия: 2K +1 I -1 +Cl 2 0  = K +1 Cl -1 +I 2 0

В химических реакциях неметаллы могут исполнять роль как окислителей, так и восстановителей. При взаимодействии с металлами они принимают на себя электроны, проявляя таким образом окислительные свойства. Взаимодействуя с другими неметаллами, они ведут себя по-разному. В таких реакциях менее электроотрицательный элемент проявляет себя как восстановитель, более электроотрицательный выступает окислителем. С кислородом почти все (кроме фтора) неметаллы проявляют себя восстановителями. При взаимодействии с водородом многие являются окислителями, образуя впоследствии летучие соединения.

Восстановительные свойства неметаллов  проявляются при их взаимодействии:

по отношению к фтору все неметаллы проявляют восстановительные свойства;

все неметаллы, кроме фтора, являются восстановителями при реакции с кислородом, образуя оксиды неметаллов: S 0 +O 2 0  → S +4 O 2 -2 N 2 0 +O 2 0  → 2N +2 O -2 C 0 +O 2 0  → C +4 O 2 -2

многие неметаллы выступают в роли восстановителя в реакциях со сложными веществами-окислителями: H 2 0 +Cu +2 O → Cu 0 +H 2 +1 O 6P 0 +5KCl +5 O 3  → 5KCl -1 +3P 2 +5 O 5 C 0 +4HN +5 O 3  → C +4 O 2 ↑+4N +4 O 2 +2H 2 O

• Если смотреть на металлы, то невооруженным глазом можно заметить общие свойства — металлический блеск, твердое агрегатное состояние (исключение — жидкая ртуть), тепло- и электропроводность.
• С неметаллами все намного сложнее. Они могут иметь  молекулярное  и  немолекулярное  строение. Благодаря различиям в строении, простые вещества неметаллы существуют в трех агрегатных состояниях:
• Молекулярные:

• Летучие, газообразные, бесцветные кислород, водород. Газообразные, окрашенные хлор, азот, фтор. Единственный жидкий представитель — темно-красный бром. Твердые, но  хрупкие вещества с невысокой температурой плавления — кристаллы йода, серы, белого фосфора.
• Летучие, газообразные, бесцветные кислород, водород.
• Газообразные, окрашенные хлор, азот, фтор.
• Единственный жидкий представитель — темно-красный бром.
• Твердые, но  хрупкие вещества с невысокой температурой плавления — кристаллы йода, серы, белого фосфора.
• Немолекулярные: Твердые вещества с высокой температурой плавления — кремний, графит, алмаз и красный фосфор.
• Твердые вещества с высокой температурой плавления — кремний, графит, алмаз и красный фосфор.
• Большинство из неметаллических веществ плохо проводят электричество и тепло.
• Исключением является графит — разновидность углерода.
• Аллотропия  — уникальная способность неметаллического элемента образовывать несколько простых веществ. В естественной среде существуют аллотропные модификации элементов, которые отличаются физическими и химическими свойствами. К ним относятся озон и кислород, графит и алмаз. Подробнее о физических свойствах неметаллов вы можете узнать в учебнике.

Физические свойства неметаллов

Кремний

• Бром

Йод

• Хлор

• Фосфор

• Сера

• Некоторые элементы встречаются в природе в свободном виде, поэтому их можно выделить из смесей или очистить физическим методом. Фтор, хлор, бром и йод встречаются только в виде соединений, поэтому нужные вещества получают методом химических реакций:
• Хлор получают методом электролиза хлорида натрия;
• Кремний — методом прокаливания в промышленных печах смеси песка с коксом;
• Фосфор восстанавливают из фосфата кальция, добывая его из апатита и фосфорита;
• Селен и теллур являются остаточными продуктами производства серной кислоты;
• Труднее всего производить мышьяк, для этого применяется сложная цепь химических реакций кислорода и углерода с мышьяковистым колчеданом;
• Для получения азота, кислорода и инертного газа аргона используют дистилляцию жидкого воздуха, который предварительно подвергают воздействию повышенного давления и низких температур.

Получение неметаллов

• Учитывая разнообразные свойства неметаллов, они находят применение в большинстве отраслей нашей жизни: медицине, пиротехнике, сельском хозяйстве, пищевой промышленности и для подготовки высоких температур. Для дезинфекции воды используют хлор и озон, медицина невозможна без йода и активированного угля (углерод), жидкий азот применяют в косметологии, а сера помогает бороться с болезнями растений.
• Например: хлор применяют в производстве синтетического каучука , фтор используют для производства зубной пасты, а фосфор используют для производства спичек.
• Одних элементов в природе очень много , а других – совсем мало. Больше всего на свете водорода и гелия. Из этих химических элементов почти целиком состоит Солнце, далекие звезды, кометы…

Применение неметаллов

Применение неметаллов

• Водород- самый маленький и легкий атом, составляющий 88% всех атомов вселенной. Если объединить сто миллионов атомов водорода в цепочку, то ее длина будет всего один сантиметр. Простое вещество, которое образуется из двух атомов, — бесцветный газ в 14 раз легче воздуха.

Интересный факт

Вывод: Неметаллы   ― химические элементы, которые образуют простые тела, не обладающие свойствами, характерными для металлов. Качественной характеристикой неметаллов является электроотрицательность.

Спасибо за внимание!