常见非金属元素及其化合物剖析
非金属元素的性质及其化合物的用途
非金属元素的性质及其化合物的用途非金属元素是构成地球上大部分物质的基本成分之一。
与金属元素相比,非金属元素在化学性质上有着明显的不同。
本文将探讨非金属元素的性质以及一些常见非金属化合物的用途。
首先,非金属元素通常具有较高的电负性。
这意味着它们倾向于接受电子而不是失去电子,从而形成负离子。
这种特性使得非金属元素在化学反应中常常与金属元素发生反应,形成离子化合物。
例如,氯气(Cl2)与钠金属(Na)反应,生成氯化钠(NaCl),常见的食盐。
氯化钠在日常生活中被广泛用作调味品和食品防腐剂。
其次,非金属元素在物理性质上也与金属元素有所不同。
非金属元素通常是不良导体,而金属元素则是良导体。
这是因为非金属元素的电子结构使得它们的电子难以自由移动。
然而,一些非金属元素具有半导体性质,如硅(Si)。
硅是一种重要的材料,广泛应用于电子器件和太阳能电池等领域。
此外,非金属元素还具有一些特殊的性质。
例如,氧气(O2)是一种无色、无味、无臭的气体,但它对于维持生命至关重要。
氧气是呼吸过程中必需的,它与食物中的有机物发生反应,产生能量和二氧化碳。
另一个例子是氮气(N2),它占据大气中的主要成分之一。
氮气在农业中被用作植物的肥料,促进植物的生长。
在化学工业中,非金属元素的化合物也有广泛的应用。
例如,二氧化硫(SO2)是一种常见的非金属化合物,它是燃烧煤和石油等化石燃料时产生的副产品。
尽管二氧化硫是一种有害气体,但它也是一种重要的化学原料。
二氧化硫可以用于制造硫酸,硫酸是许多化学工业过程的重要原料。
另一个重要的非金属化合物是二氧化碳(CO2)。
二氧化碳是一种无色气体,广泛存在于大气中。
随着工业化的发展和人口的增长,二氧化碳的排放量不断增加,导致全球气候变化。
然而,二氧化碳也被广泛应用于饮料工业和消防系统中。
除了上述化合物之外,硫化氢(H2S)、氨气(NH3)等非金属化合物也具有重要的用途。
硫化氢是一种有毒气体,但它也是一种重要的化学原料,用于制造硫化物和硫酸。
常见非金属元素及其化合物
+
制备无水 CaCl2 和 Br2,流程如下:
(1)操作Ⅰ使用的试剂是__________,所用主要 仪器的名称是__________。 (2)加入溶液W的目的是 _______________________________________。 用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中 数据可知,理论上可选择的pH最大范围是 __________。酸化溶液Z时,使用的试剂为 __________。
比较。比较两种酸的酸性强弱,可通过对应盐
溶液的性质、酸与盐的复分解反应来进行。
【答案】
(1)四氯化碳
2- SO4
分液漏斗 11.0≤pH<12.2 盐酸
(2)除去溶液中的 (3)bd
(4)用于比较 pH 的两种酸的物质的量浓度不相等 三种参考方案如下:
方 案 一 : 配 制 相 同 物 质 的 量 浓 度 的 NaHSO3 和 NaHCO3 溶液,用酸度计(或pH试纸)测两溶液的 pH。前者的pH小于后者,证明H2SO3 酸性强于 H2CO3。 方案二:将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3) 溶液、酸性KMnO4 溶液、品红溶液、澄清石灰 水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊, 证明H2SO3酸性强于H2CO3。 方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3) 溶液、品红溶液。品红溶液不褪色,证明H2SO3 酸性强于H2CO3。
(3)强酸制弱酸:较强酸+较弱酸盐―→较强酸
盐+较弱酸。如:
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O(盐酸酸性
强于碳酸)
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO(漂白粉
的使用原理,说明碳酸酸性强于次氯酸)
常见非金属元素及其化合物
常见非金属元素及其化合物常见的非金属元素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、卤素等。
下面将分别介绍这些非金属元素及其一些常见化合物。
氢是一种非金属元素,其化学符号为H。
它是宇宙中最丰富的元素之一,广泛建筑装饰运用最多的是含氢氢氧化合物,水(化学式H2O)。
除此之外,氢也可以与其他元素形成化合物,例如氢气(H2)、氨(NH3)等。
碳是一种非金属元素,其化学符号为C。
碳是生命的基础,在有机化学中扮演着重要的角色。
许多有机化合物都含有碳元素,例如甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、葡萄糖(C6H12O6)等。
氮是一种非金属元素,其化学符号为N。
氮气(N2)是地球大气中最丰富的气体之一、氮也与其他元素形成化合物,例如氨(NH3)和硝酸盐(例如硝酸钾,化学式KNO3)。
氧是一种非金属元素,其化学符号为O。
氧气(O2)是地球大气中第二丰富的气体。
氧是许多化学反应的必需品,也是生物呼吸所必需的。
常见的氧化物化合物包括水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
磷是一种非金属元素,其化学符号为P。
磷在生命中起着重要的作用,例如在ATP(细胞能量的主要物质)中。
常见的磷化合物包括三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P2O5)。
硫是一种非金属元素,其化学符号为S。
硫具有特殊的气味,常见于生活中的一些化合物,如二氧化硫(SO2)和硫酸(H2SO4)。
卤素是一组非金属元素,包括氟、氯、溴和碘。
这些元素都具有毒性和强烈的活性。
它们通常以单质状态存在,如氯气(Cl2)和溴液(Br2)。
此外,卤素也与其他元素形成化合物,如氯化钠(NaCl)和碘化钾(KI)。
这些非金属元素及其化合物在化学和生物学中发挥着重要的作用。
它们构成了我们周围的物质世界,对地球的生态系统起着重要的影响。
了解它们的性质和反应对于我们理解自然界的规律以及应用化学和生物学的知识都非常重要。
高中化学——非金属及化合物知识点总结
高中化学——非金属及化合物知识点总结一、硅及其化合物(一)硅1、硅的存在和物理性质(1)存在:只以化合态存在,主要以SiO2和硅酸盐的形式存在于地壳岩层里,在地壳中含量居第二位。
(2)物理性质:晶体硅是一种灰黑色固体,具有金属光泽,硬而脆的固体,熔沸点较高,能导电,是良好的半导体材料。
2、硅的化学性质3、用途:制造半导体、计算机芯片、太阳能电池。
(二)CO2和SiO2的比较(三)硅酸及硅酸盐1、硅酸(1)物理性质:与一般的无机含氧酸不同,硅酸难溶于水。
(2)化学性质:①弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,与NaOH溶液反应的化学方程式为:②. 不稳定性:受热易分解,化学方程式为:(3)制备:通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得,如Na2SiO3溶液与盐酸反应:(4)用途:硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。
2、硅酸盐定义:硅酸盐是由硅、氧、金属所组成的化合物的总称。
(1)硅酸盐结构复杂,一般不溶于水,性质很稳定。
通常用氧化物的形式来表示其组成。
例如:硅酸钠Na2SiO3(Na2O·SiO2),高岭石Al2Si2O5(OH)4(Al2O3·2SiO2·2H2O)。
书写顺序为:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
注意事项:① 氧化物之间以“·”隔开;②计量数配置出现分数应化为整数。
(2)硅酸钠:Na2SiO3,其水溶液俗名水玻璃,是一种无色粘稠液体,是一种矿物胶,用作黏合剂和木材防火剂。
(四)常见无极非金属材料及其主要用途(五)总结提升1、硅(1)硅的非金属性弱于碳,但碳在自然界中既有游离态又有化合态,而硅却只有化合态。
(2)硅的还原性强于碳,但碳能还原SiO2产生,但Si能跟碱溶液作用放出(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2H:2(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但硅能跟氢氟酸反应。
(5)非金属单质一般为非导体,但硅为半导体。
2、二氧化硅(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低,但SiO2的熔点却很高。
高中化学知识点总结:非金属元素及其化合物
高中化学知识点总结:非金属元素及其化合物(一)非金属元素概论1.非金属元素在周期表中的位置在目前已知的112种元素中,非金属元素有22种,除H外非金属元素都位于周期表的右上方(H在左上方)。
F是非金属性最强的元素。
2.非金属元素的原子结构特征及化合价(1)与同周期的金属原子相比,最外层电子数较多,次外层都是饱和结构(2、8或18电子结构)。
(2)与同周期的金属原子相比较,非金属元素原子核电荷数多,原子半径小,化学反应中易得到电子,表现氧化性。
(3)最高正价等于主族序数(O、F无+6、+7价)‘对应负价以绝对值等于8–主族序数。
如S、N、C1等还呈现变价。
3.非金属单质(1)组成与同素异形体非金属单质中,有单原子分子的He、Ne、Ar等稀有气体;双原子分子的H2、O2、Cl2、H2、Br2等,多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶体的金刚石,晶体硅等。
同一元素形成的不同单质常见的有O2、O3;红磷、白磷;金刚石、石墨等。
(2)聚集状态及晶体类型常温下有气态(H2、O2、Cl2、N2…),液态(Br2)、固态(I2、磷、碳、硅…)。
常温下是气钵,液态的非金属单质及部分固体单质,固态时是分子晶体,少量的像硅、金刚石为原子晶体,石墨“混合型”晶体。
4.非金属的氢化物(1)非金属氢化物的结构特点①IVA—RH4正四面体结构,非极性分子;VA—RH3三角锥形,极性分子;VIA—H2R为“V”型,极性分子;VIIA—HR直线型,极性分子。
②固态时均为分子晶体,熔沸点较低,常温下H2O是液体,其余都是气体。
(2)非金属气态氢化物的稳定性一般的,非金属元素的非金属性越强,生成的气态氢化物越稳定。
因此,气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。
(3)非金属氢化物具有一定的还原性如:NH3:H2S可被O2氧化HBr、HI可被Cl2、浓H2 SO4氧化等等。
5.最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的组成和酸性。
非金属及其化合物
氧化性:低价氧化物被氧气氧化,如
2NO+O2===2NO2
X2Cl2、Br2与SO2+H2O反应
三、非金属元素重要化合物的性质 1.气态氢化物 (1)物理性质:一般都是无色气体,都有刺激性气味;HX、NH3 易溶于水,H2S 可溶,其余一般不溶;ⅥA、ⅦA 族元素的气态氢化物 的水溶液一般为挥发性酸,HCl、HBr、HI 为强酸,其余为弱酸,NH3 水溶液显碱性,其余不溶,可视为中性。其熔沸点都较低,常温下 H2O、 H2O2 为液体,其余均为气体。HF、H2O、NH3 分子间易形成氢键,使 它们的沸点升高,出现了反常情况。
4.与碱反应
歧化:3SX+2+6O2OHH--======2XS2--++XSOO2- 3-++H32HO2OX2=Cl2、Br2、I2 还原性:Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑
5.与盐反应
非金属单质间的置换,如Cl2+2KBr===2KCl+Br2 与低价态盐反应:如2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2 2Na2SO3+O2===2Na2SO4
1.与非金属反应
氧化性:与氢气反应生成氢化物
还原性CS、、NP2与、CPl、2反C应与O2反应
C与S反应
2.与金属反应
Cl2、Br2与金属反应变价金属显高价O价4 N2与活泼金属如Mg等反应
3.与水反应
氧 歧化 化性 反: 应: 2FX2+2+2HH22OO======4HHXF++HOX2 OX2=Cl2、Br2、I2 还原性:C+H2Og=高==温==CO+H2
(2)碳(金刚石)、硅等单质,硬度很大,熔沸点很高。由于晶体中 没有离子和自由电子,所以固态和熔融态都不导电。但某些非金属单 质,如:石墨可以作导体、单晶硅可以作为半导体材料。
高中化学非金属及其化合物知识点
高中化学非金属及其化合物一、硅元素:无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧。
是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上。
位于第3周期,第ⅣA族碳的下方。
Si对比C最外层有4个电子,主要形成四价的化合物。
二、二氧化硅(SiO2)天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形。
石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙。
二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。
(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OSiO2+CaO===(高温)CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。
三、硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体。
四、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定。
一般不溶于水。
(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。
常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥硅单质与碳相似,有晶体和无定形两种。
晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼。
是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池。
五、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构:容易得到一个电子形成氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。
常见非金属元素及其化合物P区元素ppt课件
氦
Li Be
B C N O F Ne 硼碳氮氧氟氖
Na Mg
Al Si P S Cl Ar 硅磷硫氯氩
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 砷硒溴氪
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Ru Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 碲碘氙
● F以氟化钙的形式存在于人的骨骼和牙齿中,缺 氟容易引起龋齿。碘是甲状腺激素的重要组成成 分,缺碘造成甲状腺肿大,导致智力低下、聋哑、 身材矮小等。Cl是多种体液的主要成分,食物中缺 少氯时会引起多种病症。
引言
● P在人体和生命中具有重要的意义:骨骼中失 去磷,人体就会缩成一团;肌肉失去磷,就会失 去运动能力;脑子失去磷,人的一切思想活动就 会立即停止。
● Se能够抑制过氧化、抗毒性、刺激免疫球蛋 白及抗体的产生,具有抑制癌细胞的作用,并为 智力发育的营养素。
P区元素概述
p 区元素包括ⅢA ~ ⅦA 族和 0 族元素。p 区元 素沿 B─Si─As─Te─At 对角线分为两部分,对角线 右上角的元素(含对角线上的元素)为非金属元素, 对角线左下角的元素为金属元素。
答案:1. B、2. D
第一节 卤族元素
3.下列物质能使淀粉-KI试纸变蓝的是( )
A. 氢氟酸 B. 碘溶液 C. 碘化钾溶液 D. 氯化钠溶 液 E. 溴水 4.下列物质具有漂白作用的是( )
A. 氯水 B. 次氯酸钙 C. 氯化钙 D. 碳酸钙 E. 氟化氢
答案:3. B、E 4.A、B
第二节 氧族元素
HBrO2 HBrO3 HBrO4
碘 HIO
HIO3 HIO4、HIO6
常见非金属及其化合物
四. 碳族元素及其化合物
二氧化硅(silica)的存在、结构、性质
1. SiO2的存在:较纯的水晶,含有少量杂质的石英、玛瑙和普遍 存在的沙子,无定形的硅藻土。 2. SiO2 的结构:正四面体的空间网状结构。 3. SiO2的性质: (1)SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶 于水的固体。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化。 (3)与某些非金属的反应:
C + 4 HNO3(浓)= CO2↑+ 4 NO2↑+ 2H2O
4.硝酸的工业制法
工业上制备硝酸的过程如下,试写出各步反应的化 学方程式 :
催化剂 (1) 氨在催化剂的作用下与 4NH +5O = 4NO+6H O 3 2 2 氧气发生反应,生成一氧化 氮;
白色胶状沉淀
思考:若CO2通过量的话
Na2SiO3 + 2CO2 + 2H2O=2 NaHCO3 + H2SiO3↓ SiO3 2-+2CO2 +2H2O= 2HCO3 - + H2SiO3↓
思考:在Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸有没有什么现象 ?反应方程式和离子方程式? Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32- +2H+ = H2SiO3↓
2.硝酸的不稳定性:
4HNO3 △ 或光照 O2↑ +2H2O + 4NO2↑
①久置浓硝酸为什么呈黄色? 久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液 中,使得溶液变黄! ②硝酸应如何保存? 密封于棕色瓶中,并放在阴暗处!
3.硝酸具有强氧化性
非金属元素及其化合物
非金属元素及其化合物最常见的非金属元素包括氧、碳、氮、硫、磷、氯、氢和硅等。
以下分别介绍一些常见的非金属元素及其化合物。
氧(O)是地球上最丰富的元素之一,占地壳质量的49.2%。
在化合物中,氧通常以氧分子(O2)的形式存在,是支持生命的必需气体。
氧气是我们呼吸过程中吸入的气体,同时还参与燃烧反应。
氧与许多元素的化合物被称为氧化物。
碳(C)是生命中最重要的元素之一、它是有机化合物的基础,包括脂肪、蛋白质和碳水化合物等。
除了形成分子间键,碳还能形成与其他元素共价的键,形成无限多的化合物。
例如,二氧化碳(CO2)是一种重要的气体,它参与光合作用和呼吸过程。
氮(N)是氨基酸和核酸等生物分子的关键组成部分。
氮既形成氨分子(NH3)也形成亚硝酸(NO2)和亚硝酸盐等含氮化合物。
氮气(N2)是大气中的主要成分之一,氮气通过闪电、固氮细菌和工业生产过程等途径转化成可用的氮化合物。
硫(S)是一种黄色固体,在天然界中以硫矿石的形式存在。
硫通常以硫化物形式存在,如硫化氢(H2S)和二硫化碳(CS2)。
硫还参与形成许多其他化合物,如硫酸和亚硫酸。
磷(P)是DNA、RNA和ATP等核酸分子的重要组成部分。
磷与氧形成的磷酸盐在能量传递和储存的过程中起着重要作用。
在自然界中,磷主要以磷酸盐的形式存在,并广泛应用于农业肥料。
氯(Cl)是一种非金属卤素,在自然界中以氯化物的形式广泛存在。
氯被广泛应用于水处理、消毒和生产塑料等工业过程中。
氯还是盐酸(HCl)的组成部分。
氢(H)是宇宙中最丰富的元素,几乎在所有化合物中都有出现。
氢气(H2)是一种清洁的能源,并被广泛应用于燃料电池技术。
硅(Si)是地壳中的第二大成分,占地壳质量的27.7%。
硅是生命体中最常见的非金属元素之一,也是硅酸盐矿物的重要成分。
硅在电子行业中广泛应用于制造半导体材料。
非金属元素及其化合物
SO2
二氧化硫漂 白品红溶液
四、 硫酸
1. 硫酸的物理性质
纯的硫酸为无色的油状液体,是一种难挥发的 强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。
2. 浓硫酸的三大特性
(1) 强氧化性 浓硫酸在受热时, 能与金属、非金属发生反应,本 身被还原为二氧化硫。
Cu+2H2SO4(浓)
△
CuSO4+SO2↑+2H2O
SO2+O2
催化剂 △
SO3
SO3+H2O= H2SO4
SO3在常温常压下与H2O反应生成硫酸,同 时放出大量的热。
二氧化硫具有漂白 作用,能使品红等有色 有机物褪色。工业上常 用二氧化硫漂白纸浆、 毛、丝、草编制品等。 二氧化硫的漂白作用是 由于它能跟某些有色物 质化合生成不稳定的无 色物质。这种无色物质 容易分解而使有色物质 恢复原来的颜色。
任务四
硅及其无机非金属材料
硅和二氧化硅主要性质和用途比较
1. 硅酸盐材料
水泥的应用
几种常见玻璃的特性和用途
种类 特性 用途 门窗玻璃、玻璃瓶、日 常 玻璃器皿
钠玻璃 (普通玻璃)
在较低温度下易软化
钾玻璃
比钠玻璃的软化温度高
化学玻璃仪器
石英玻璃
热膨胀系数小、耐骤冷 化学和医学上的特殊仪 骤热、耐酸碱、强度大、 器、高压水银、紫外线灯 能透 壳 等 过紫外线 透光性能好,有折光和 色 散性 眼镜片、照相机、显微 镜、 望远镜、凹凸透镜光学仪 器
注意
在配制硫酸溶液时,切勿把水倒入浓硫酸中!由于浓硫酸对水 有强烈的亲合作用,若把水倒入浓硫酸中,产生的热量会使硫 酸溶液局部过热,导致浮在硫酸表面的水剧烈沸腾,产生的蒸 气带着硫酸飞溅出来造成灼伤。因此,要将浓硫酸缓缓注入水 中且不断搅拌,并且在敞口容器中进行。若不慎在皮肤上粘上 浓硫酸,必须迅速用抹布擦拭,再用大量水冲洗。
高一化学非金属及其化合物知识点总结
高一化学非金属及其化合物知识点总结一、硅元素无机非金属材料中的主角,在地壳中含量26.3%,次于氧.是一种亲氧元素,以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中,占地壳质量90%以上.位于第3周期,第ⅣA族碳的下方.Si对比C最外层有4个电子,主要形成四价的化合物.二、二氧化硅(SiO2)天然存在的二氧化硅称为硅石,包括结晶形和无定形.石英是常见的结晶形二氧化硅,其中无色透明的就是水晶,具有彩色环带状或层状的是玛瑙.二氧化硅晶体为立体网状结构,基本单元是[SiO4],因此有良好的物理和化学性质被广泛应用.(玛瑙饰物,石英坩埚,光导纤维)物理:熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好化学:化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应,可以与强碱(NaOH)反应,是酸性氧化物,在一定的条件下能与碱性氧化物反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OSiO2+CaO===(高温)CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O不能用玻璃瓶装HF,装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞.三、硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小,由于SiO2不溶于水,硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得.Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl硅胶多孔疏松,可作干燥剂,催化剂的载体.四、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称,分布广,结构复杂化学性质稳定.一般不溶于水.(Na2SiO3、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3:可溶,其水溶液称作水玻璃和泡花碱,可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂.常用硅酸盐产品:玻璃、陶瓷、水泥五、硅单质与碳相似,有晶体和无定形两种.晶体硅结构类似于金刚石,有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(1410℃),硬度大,较脆,常温下化学性质不活泼.是良好的半导体,应用:半导体晶体管及芯片、光电池、六、氯元素:位于第三周期第ⅦA族,原子结构:容易得到一个电子形成氯离子Cl-,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在.七、氯气物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态.制法:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔.化学性质:很活泼,有毒,有氧化性,能与大多数金属化合生成金属氯化物(盐).也能与非金属反应:2Na+Cl2===(点燃)2NaCl2Fe+3Cl2===(点燃)2FeCl3Cu+Cl2===(点燃)CuCl2Cl2+H2===(点燃)2HCl现象:发出苍白色火焰,生成大量白雾.燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧.燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧.Cl2的用途:①自来水杀菌消毒Cl2+H2O==HCl+HClO2HClO===(光照)2HCl+O2↑1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色.其中次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,起主要的消毒漂白作用.次氯酸有弱酸性,不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效.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稳定多,可长期存放制漂白粉(有效氯35%)和漂粉精(充分反应有效氯70%)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O③与有机物反应,是重要的化学工业物质.④用于提纯Si、Ge、Ti等半导体和钛⑤有机化工:合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品八、氯离子的检验使用硝酸银溶液,并用稀硝酸排除干扰离子(CO32-、SO32-)HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3Na2CO3+2AgNO3==Ag2CO?3↓+2NaNO3Ag2CO?3+2HNO3==2Ag NO3+CO2↑+H2OCl-+Ag+==AgCl↓九、二氧化硫制法(形成):硫黄或含硫的燃料燃烧得到(硫俗称硫磺,是黄色粉末)S+O2===(点燃)SO2物理性质:无色、刺激性气味、容易液化,易溶于水(1:40体积比)化学性质:有毒,溶于水与水反应生成亚硫酸H2SO3,形成的溶液酸性,有漂白作用,遇热会变回原来颜色.这是因为H2SO3不稳定,会分解回水和SO2SO2+H2OH2SO3因此这个化合和分解的过程可以同时进行,为可逆反应.可逆反应——在同一条件下,既可以往正反应方向发生,又可以向逆反应方向发生的化学反应称作可逆反应,用可逆箭头符号连接.十、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电:N2+O2(浓H2SO4)12C+11H2O放热2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+SO2↑还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气.2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑稀硫酸:与活泼金属反应放出H2,使酸碱指示剂紫色石蕊变红,与某些盐反应,与碱性氧化物反应,与碱中和十一、硝酸物理性质:无色液体,易挥发,沸点较低,密度比水大.化学性质:具有一般酸的通性,浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂.还能氧化排在氢后面的金属,但不放出氢气.4HNO3(浓)+Cu==Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O8HNO3(稀)+3Cu3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应条件不同,硝酸被还原得到的产物不同,可以有以下产物:N(+4)O2,HN(+3)O2,N(+2)O,N(+1)2O,N(0)2,N(-3)H3△硫酸和硝酸:浓硫酸和浓硝酸都能钝化某些金属(如铁和铝)使表面生成一层致密的氧化保护膜,隔绝内层金属与酸,阻止反应进一步发生.因此,铁铝容器可以盛装冷的浓硫酸和浓硝酸.硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂.可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等.硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸.十二、氨气及铵盐氨气的性质:无色气体,刺激性气味、密度小于空气、极易溶于水(且快)1:700体积比.溶于水发生以下反应使水溶液呈碱性:NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH-可作红色喷泉实验.生成的一水合氨NH3?H2O是一种弱碱,很不稳定,会分解,受热更不稳定:NH3.H2O===(△)NH3↑+H2O浓氨水易挥发除氨气,有刺激难闻的气味.氨气能跟酸反应生成铵盐:NH3+HCl==NH4Cl(晶体)氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它.氨气容易液化为液氨,液氨气化时吸收大量的热,因此还可以用作制冷剂.铵盐的性质:易溶于水(很多化肥都是铵盐),受热易分解,放出氨气:NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑。
常见非金属元素及其化合物
Mg
•K
Ca
• Rb
Sr
• Cs
Ba
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
元素的存在 均以矿物形式存在:
钠长石: NaAlSi3O8 钾长石: KAlSi3O8
光KC卤l 石M:gCl2 6H2O
明K(矾A石lO:)3 (SO4 )2 3H2O LiAl(SiO3 )2
绿柱石:Be3Al2 (SiO3 )6 菱镁矿: MgCO3
第八章 非金属元素及其化合物
第一节 卤族元素 第二节 氧族元素 第三节 氮和磷的化合物
氟 放射性
F
氯
砹
Cl
第一节
At
卤族元素
溴
碘
Br
I
卤素的原子结构
F
+e-
+9 2 7
F-
+9 2 8
+e-
Cl
+17 2 8 7
Cl- +17 2 8 8
Br
+35 2 818 7
+e-
Br- +35 2 818 8
剧
烈 程
Cl2 + H2O
HCl + HClO (能反应)
度 逐
Br2 + H2O
HBr + HBrO(很弱)
渐 减
(中强酸)
(强酸)
2、卤素单质间的置换反应
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2 Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
Br2 + 2KI = 2KBr +I2
结论: 氧化性:F2 > Cl2>Br2>I2
《非金属及其化合物》课件
非金属元素在周期表中的位置主要在碳族、氮族、氧族、卤素等族中,它们通 常具有较低的电负性和较高的电子亲和力,容易形成共价键和分子晶体。
非金属元素的分类
01
02
03
惰性气体
氦、氖、氩、氪、氙等。
非金属元素
氢、硼、碳、氮、氧、磷、硫 等。
卤素
氟、氯、溴、碘等。
04
准金属元素
砷、硒、锑、铋等。
非金属元素在地壳中的分布
分布情况
非金属元素在地壳中的分布非常广泛 ,其中氧、硅、铝、铁等是地壳中含 量最高的元素,而其他非金属元素在 地壳中的含量相对较低。
影响因素
非金属元素的分布受到多种因素的影 响,如元素的电负性、原子半径、离 子半径等,这些因素决定了元素在地 球各圈层中的分布和迁移。
02
非金属单质的物理性质
总结词
不稳定性
有些非金属单质在特定条件下不稳定,容易发生化学反应, 如氟气、氯气等在强光照射下易分解。
04
非金属化合物的性质
非金属氧化物的性质
总结词
非金属氧化物大多为酸性氧化物,除个别如CO、N2O等外,大多数不与水反应。
详细描述
非金属氧化物大多数是酸性氧化物,这是因为非金属氧化物中的非金属元素通常具有较高的电负性,容易获得电 子而形成负离子。这些负离子可以与水分子结合形成含氧酸或酸酐。例如,二氧化碳(CO2)是一种典型的酸性 氧化物,它可以与水反应生成碳酸(H2CO3)。
总结词
非金属单质的溶解性是影响其应用的重要物理性质之 一。
详细描述
不同非金属单质的溶解性差异很大,如碘易溶于汽油、硫难溶 于水等。了解非金属单质的溶解性有助于对其制备、分离和提 纯等操作进行指导。
11 常见非金属元素
第二节 氧族元素
无机化学
一、氧族元素的通性
氧族元素原子的价电子层有6个电子,容易获得 二个电子形成稀有气体的稳定结构,表现出较活 泼的非金属性。从氧到钋,随着原子半径逐渐增 大、电负性逐渐减小,非金属性逐渐减弱,氧和 硫是典型的非金属元素,而钋则是金属元素。在 化合物中,氧族元素的常见氧化数为-2,硫、硒、 碲与电负性大的元素化合时,表现出+2、+4、 +6的氧化态。
中国药典利用Cl-与Ag+作用生成不溶于硝酸、 但溶于氨试液的白色凝乳状沉淀的性质,鉴别氯 化物。药物分析中,碘化物或溴化物中氯化物的 检查,就是利用三种卤化银沉淀在氨溶液中溶解 性的差异,除去碘化物的干扰。
Inorganic Chemistry
第一节 卤族元素
无机化学
三、含氧酸及其盐 除氟外,氯、溴、碘均形成氧化数为+1、+3、 +5和+7的含氧酸(见表11-3)及其盐。卤素 含氧酸均具有强氧化性,稳定性比对应的盐 差。其中,氯的含氧酸及其盐用途最广。
Inorganic Chemistry
第二节 氧族元素
无机化学
二、氧和氧的化合物
氧是地球上含量最多、分布最广的元素 (约为地壳重量的47%),空气中含有氧单 质(约占空气体积的21%),人体及所有动 植物体内、各种矿物岩石中都含有化合态 的氧。
Inorganic Chemistry
第二节 氧族元素
无机化学
第十一章 常见非金属元素
Inorganic Chemis族元素 周期表第ⅦA族的氟(F)、氯(Cl)、溴 (Br)、碘(I)、砹(At),统称卤族元 素,简称卤素,希腊原文是成盐元素,因易 与典型金属元素化合生成盐而得名。在自然 界中,主要以盐的形式存在。
《非金属及其化合物》知识点总结
《非金属及其化合物》知识点总结非金属是指在常温下不具有金属光泽和导电性的元素或化合物,非金属在化学元素周期表中分布广泛,包括气体、液体和固体。
非金属及其化合物在化学、生物、材料科学等领域中具有重要的应用,因此对非金属及其化合物的知识进行总结和了解是很有必要的。
下面将就非金属及其化合物的性质、应用和合成方法等方面进行总结。
一、非金属元素的性质:1.物理性质:非金属元素一般为固体、液体或气体,其中气态非金属元素包括氢、氮、氧、氟、氯、溴、碘等。
非金属元素的密度一般较小,可以轻松地浮在水的表面。
非金属元素的熔点、沸点和硬度较低,一般具有较弱的热传导性和电导性。
2.化学性质:非金属元素一般具有较高的电负性,能够与金属元素形成化合物,发生化学反应。
非金属元素化合物的稳定性较高,常常作为助剂或催化剂参与反应。
3.光谱性质:非金属元素常常具有多种发光性质,在光谱分析和光电子学中具有重要应用。
二、常见的非金属元素和化合物:1.氢:氢是一种无色、无味、轻于空气的气体,是宇宙中最丰富的元素。
氢具有非常高的比热容、导热性和燃烧性。
氢气可用作气体燃料、合成氨、氢氟酸等的原料。
2.氧:氧是地球上最常见的元素之一,广泛存在于大气、地壳和水体中。
氧气是一种无色、无味的气体,是维持生命的必需物质。
氧气的主要应用包括呼吸、氧气焊接和燃烧等。
3.氮:氮气是一种无色、无味的气体,占据大气中约78%的体积比例。
氮气主要应用于提供氮气氛,保护易氧化的物质,例如电子元件、食品包装、制药工业等。
4.碳:碳是一种有黑色固体、透明、高熔点的物质,具有较高的强度、导热性和化学的稳定性。
碳的主要应用包括作为能源燃料、制备有机化合物、电池材料和制造钻石等。
5.硫:硫是一种黄绿色的固体,有特殊的刺激性气味。
硫主要应用于制造硫酸、橡胶、农药和颜料等。
6.卤素:卤素包括氟、氯、溴、碘和石碱等元素。
它们一般是气体或液体,具有特殊的气味、颜色和腐蚀性。
卤素的主要应用包括消毒剂、制冷剂、荧光灯、镜子反射的涂层和荧光染料等。
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§9 常见非金属元素及其化合物
常见非金属元素及其化合物
学习内容
1、非金属元素元素性质的 相似性和递变规律。
2、常见非金属元素及其化 合物的性质。
IA
1
1H
氢
2
3
4
5
6
准金属 非金属
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼 碳 氮氧 氟 氖
镧铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽镝 钬 铒 铥 镱 镥
89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101Md 102No 103 Lr
锕 钍 镤 铀镎 钚 镅 锔 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹
2020/10/5
13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar
铝 硅 磷硫 氯 氩
31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
镓锗砷硒 溴氪
49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
铟锡锑碲碘氙
81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
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8
非金属元素在周期表中的位置 :
IA
1
1H
氢
IIA
2 He
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
2
3 Li
锂
4 Be
铍
5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne
硼 碳 氮氧 氟 氖
3
11 Na
钠
12 Mg
镁
IIIB
IVB
VB
VIB VIIB
VIII
13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar
0.000001 0.000036
6
§9 常见非金属元素及其化Байду номын сангаас物
2020/10/5
7
元素分类
§9 常见非金属元素及其化合物
• 根据研究目的的不同,元素的分类:
• 1.金属与非金属
• 根据元素的性质进行分类,分为金属与非金属。
• 在元素周期表中,以B—Si—As—Te—At和Al—Ge—Sb—Po 两条对角线为界,处于对角线左下方元素的单质均为金属, 包括s区、ds区、d区、f区及部分p区元素;处于对角线右 上方元素的单质为非金属,仅为p区的部分元素;处于对 角线上的元素称为准金属,其性质介于金属和非金属之间, 大多数的准金属可作半导体。
铊 铅铋 钋砹氡
7
114
116
118
金属
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1
元素化学
§9 常见非金属元素及其化合物
• 元素化学是研究元素所组成的单质和 化合物的制备、性质及其变化规律的 一门学科。
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2
元素分布
§9 常见非金属元素及其化合物
迄今为止,在人类可能探测的宇宙范围 已经发现的元素和人工合成的元素共119种, 其中地球上天然存在的元素有92种 。它们主 要分布于地壳、海洋和大气。
7 87 Fr 88 Ra 89-103 104 Rf 105 Db 106Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 111 112
钫 镭 Ac-Lr 钅卢 钅杜 钅喜 钅波 钅黑 钅麦 Uun Uuu Uub
114 116 118
镧系 锕系
57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69Tm 70 Yb 71 Lu
铷 锶 钇 锆铌 钼 锝 钌 铑钯银 镉 铟 锡 锑 碲 碘 氙
6 55 Cs 56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
铯 钡 La-Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 金 汞 铊 铅 铋 钋 砹 氡
0.0314 0.046
0.00182 0.00125
0.00052 0.000072
2020/10/5
气体
CH4 Kr N2O H2 Xe
O3
体积分数 /%
0.00022 0.00011 0.0001
质量分数 /%
0.00012 0.00029 0.00015
0.00005 0.000003
0.0000087 0.000036
C(无机)
0.0028
Rb
0.00002
Sr
0.0013
Li
0.00001
/
/
I
2020/10*/5未计入水和溶解气体量。
0.00005
5
大气的成分
§9 常见非金属元素及其化合物
气体
N2 O2 Ar CO2 Ne
He
体积分数 /%
78.09 20.95 0.934
质量分数 /%
75.51 23.15 1.28
9
• 2.普通元素和稀有元素
§9 常见非金属元素及其化合物
根据元素在自然界中的分布及应用情况,将元素分为普通
元素和稀有元素。稀有元素一般指在自然界中含量少,或
被人们发现的较晚,或对它们研究的较少,或提炼它们比
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3
§9 常见非金属元素及其化合物
地壳中主要元素的质量分数
元素 O Si Al Fe Ca
质量 分数 48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 /%
元素 Na K Mg H Ti 质量 分数 2.74 2.47 2.00 0.76 0.42 /%
2020/10/5
4
海水中元素含量
IB IIB 铝 硅 磷 硫 氯 氩
4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr
钾钙 钪钛 钒 铬锰铁钴镍 铜 锌镓锗砷硒 溴氪
5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe
§9 常见非金属元素及其化合物
元 素 质量分数/% 元 素 质量分数/%
Cl
1.8980
B
0.00046
Na
1.0561
Si
0.0004
Mg
0.1272
C(有机)
0.0003
S
0.0884
Al
0.00019
Ca
0.0400
F
0.00014
K
0.0380 N(硝酸盐中) 0.00007
Br
0.0065 N(有机物中) 0.00002