非金属单质的化学性质
非金属单质
C(或S) + 2H2SO4(浓)
CO2 + 2SO2 + 2H2O
C(或S) + 4HNO3(浓)
CO2 + 4NO2 + 2H2O
特殊性
①F原子半径小,获得电子的能力强,无正价,无含氧酸,
F2是氧化性 最强的非金属单质. ②F2能与稀有元素形成化合物XeF2 XeF4等 ③F2能与水反应放出氧气,不能从其它卤化物的水溶液中将其卤素 单质置换出来. ④氟化氢和氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装,应保存在塑 料瓶或铅皿中,(SiO2+4HF→SiF4+2H2O)氢氟酸是弱酸,其余为强酸. ⑤Cl2易液化,Br2在常温下是液体,且是惟一的一种液态非金属.易挥 发,保存时加少许水水封,抑制溴的挥发,且不能用橡皮塞. ⑥碘水能使淀粉溶液变蓝,晶体易升华,与铁反应生成FeI2(因I2的氧 化性弱) ⑦AgF 溶于水得无色溶液, AgCl Ag Br AgI不溶于水且不溶于稀 HNO3 ,CaF2不溶于水, Ca Cl2 CaBr2 CaI2溶于水.
与NaClO3 的物质的量之比为1︰2，则反应中被氧
化的Cl2与被还原的Cl2的物质的量之比为 A． 2︰3 B． 4︰3 C． 10︰3 D． 3︰11
D
4.钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋
及钋的化合物不可能具有的性质是（
A、钋是能导电的固体
）
B、钋的氧化物的水化物至少有两种
C、钋与氢气不能直接化合 D、钋的氢化物很稳定
4e Si+2NaOH+4H2O Na2SiO3+2H2 +3H2O 原理与Al相似
化学通用版常见非金属单质
一、氯
（二）氯气的化学性质
与金属反应
实验4-1
取黄豆粒大的一块钠，擦去表 面的煤油，放在铺上石棉或细砂的 燃烧匙里加热，等钠刚开始燃烧， 就立刻连匙带钠伸入氯气的集气瓶 里，观察发生的现象。
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第一节 常见非金属单质
一、氯
（二）氯气的化学性质
与金属反应
氯气的化学性质很活泼，能和多种单质及化合物发生反应。
氯气还能与和红磷反应三氯化磷和五氯化磷的混合物。三氯化磷 是无色液体，是重要的化工原料，可用来制造敌敌畏、敌百虫等多 种含磷农药。
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第一节 常见非金属单质
一、氯
（二）氯气的化学性质
与水反应
氯气的水溶液叫做氯水，溶解的氯气能够跟水缓慢地反应，生成盐 酸和次氯酸。
Cl2＋H2O === HCl＋HClO 次氯酸
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第一节 常见非金属单质
三、氮
（一）氮的存在和物理性质
氮气（N2）是一种无色、无臭、无味的气体，比空气稍轻，密度是 1.25 g/L。氮气不助燃，也不能供呼吸，微溶于水，在通常状况下， 1体积水大约可溶解0.02体积的氮气。氮气在压强为101.325 kPa ， 温度为－195.8 ℃时，变成无颜色的液体，－209.86 ℃变成雪状固体。
△
Fe＋S == FeS
硫化亚铁
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第一节 常见非金属单质
二、硫
（二）硫的重要化学性质
将硫粉加热成蒸气后，插入灼热的铜丝，生成黑色的硫化亚 铜。
2Cu＋S =△= Cu2S
硫化亚铜
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第一节 常见非金属单质
二、硫
（二）硫的重要化学性质
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)
单质解析
Bi 层 状 晶
Po
体（ 近 于 金
金属晶体
属晶体）
Rn At
分子晶体
金属晶体结构
金属原子间的结合力是金属键
面心立方
体心立方
密集六方
非金属晶体结构
非金属元素单质的晶体结构可按分子中含有原子数目的多少 分成3类：巨型分子、多原子分子、小分子
单质的熔点
单质的沸点
单质的导电性
稀有气体的熔点、沸点
稀有气体的熔沸点
稀有气体的应用：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)
6.1 单质
6.1.4 单质的化学性质
单质的化学性质主要表现在氧化还原方面
1．金属单质的化学性质 2．非金属单质的化学性质
还原性递减，氧化性递增
还
原
性
递 增
S区
d区
p区 ds 区
氧 化 性 递 减
p 区的铝、镓、锡、铅等金属单质还能与碱溶液作用。
2Al+2NaOH+2H2O === 2NaAlO2+3H2(g) Sn+2NaOH === Na2SnO2+H2(g)
p 区金属与氧反应的能力较差，因而在常温下，铝在空
气中很稳定。
d 区 ds 金属化学性质
溶解性：除第4周期外，大多数金属单质不溶于非氧化性酸；一些 不活泼的金属如铂、金只能用王水溶解；
氖
氖 封入放电管中，放电时氖原子被激发而产生 很美丽的红光，被广泛用作霓虹灯、信号灯或仪器 中的指示灯。氖灯不仅费用低于普通电灯，而且它 的红光能更好地穿透雾层，故而用作信灯号
氩
氩 用作白炽灯泡的填充气体，以减弱钨丝的挥发和热的散 失，从而提高发光率和延长灯泡寿命。荧光灯管通常充填 氩和汞蒸气。氩还是大型色谱仪的载气。氩因其化学惰性 还用作难熔金属铌、钼、锆等的冶炼过程，铝和铝合金、 不锈钢的电弧焊接过程，以及半导体材料单晶成长过程的 保护气体。近年来新发展的氩—氧混合脱碳炼钢法，已投 入工业生产。这种方法可把钢水中的氢、氮等杂质吸除干 净，提高钢材的耐氧化性、抗腐蚀性和机械强度，被列为 一种新的炼钢法。
非金属元单质的定义
非金属元单质的定义
非金属元单质，也称为非金属原子，是对原子具有非金属性质的原子的总称，普通非金属是不带电荷、无金属光泽。
它们是没有金属链的元素，有着低阴离子亲和力、比较弱的化学性质、非金属的外观和体积。
它们通常没有金属气味，可以代表树状结构的非金属元素，例如氧、氮、碳、磷、硫和氟等元素，不参与风气反应。
非金属元单质有很多，主要有氮、氧、碳、氟、磷、硫，以及其他一些有机元素，如氯、溴等。
其中，氮、氧、碳是最常见的非金属元素，它们在日常生活中处处可见，也是非金属元单质中最重要的三个元素。
氮具有极强的化学活性，常常被用来作为硫酸盐、氯化物等化学试剂中的活性辅助剂；氧是一种无色、无味的单质，是离子及大多数有机物质的重要组成部分；碳是一种无色粉末状，可以用作工业用染料中的活性添加剂，它也是有机物质的构成成分之一。
氟、磷、硫都具有高度的活性，它们的应用领域也很广，对于这几种元素的应用，有分诸多的用途。
比如，例如氟被应用于水处理，能够防止植物体在水中生长，同时还能作为取暖用途；磷具有防腐抗菌、提高植物生长率等优点；硫也是一种与氮化物反应的活性催化剂，常常被用于氮化物的生产等。
非金属元单质是有机物的基础，它们都具有自己的特殊性，是有机合成的重要基础元素。
氮、氧、碳是其中最重要的三个元素之一，它们在生物的宏观和微观世界中占据着重要的位置，被广泛应用于医药、冶金、电子、石油化工等领域。
而氟、磷、硫三个元素也具有很强的活性，可以作为化学和工业用合成试剂，在科学研究和工业生产方面发挥着重要的作用。
因此，非金属元单质在当今社会具有重要的意义。
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。
P区元素性质小结
(2) 酸碱性及酸强度
含氧酸的水溶液都呈酸性。 (HO)mROn的酸强度的决定因素： 非羟基氧原子个数的多少 n越大，酸性越强；
R的离子势 大小 越大，酸性越强。
(3) 氧化还原性（情况复杂）
同族从上下，最高价含氧酸的氧化性呈锯齿形上升 变化。其中：第二周期特殊，第四、六周期不规则性，
而以第四周期p区中间横排元素含氧酸的氧化性最强。
层形分子As、Sb、Bi
C、Si（Ge、Sn）：
碳族元素N=4，8-N=4。 C、Si及金属元素Ge、 Sn都有同素异构体， 不过它们都有4配位 金刚石型结构:
金刚石型结构
碳还有石墨型和球烯型结构。石墨虽有不同晶型， 但层形分子中C都是sp2杂化，由于离域大键的存在， 层上的成键不遵从8-N法则；球烯也不遵从8-N法则：
Ne、Ar、 Kr、 Xe
卤素及氢
N=7 ，8-N=1，所以分子是双原子分子。
这一点也许出乎意料: 碘还能形成线性的I3-， 进而生成负一价多碘离子 [(I2)n(I-)]。含有这种多碘 离子的固体有导电性，导 电机理可能是电子或空穴 沿多碘离子链跳移，也可 能是I -在多碘离子链上以 接力方式传递：
p区元素性质小结
非金属元素数量虽不多(22种，基本 都在p区)，但所涉及的面却很广。 p 区元素性质小结主要是对非金属元素 的单质、氢化物、含氧酸及含氧酸盐的 结构和性质、以及p区元素的某些特殊 性进行小结。
元素在周期表中的分布
蓝框内是p区元素(30种)
折线上方是非金属(22种)
氢
He 13 14 15 16 17
O、S、 Se、 Te
氧族元素N=6，8-N=2。但O2有些特殊，每个O 只与一个原子配位形成双原子分子，因为O2中 化学键并非单键，8-N法则不适用:
非金属性和非金属单质氧化性关系
元素的金属性越强是还原性越强。
金属不具有氧化性
非金属一般具有非金属性，即单质具有氧化性。
其阴离子具有还原性。
非金属性越强氧化性越强
(1)非金属性：指元素的原子得电子能力的大小，它主要与原子结构有关（通过电负性的大小确定）。
(2)非金属单质的活动性：指非金属单质在参加化学反应(一般为得电子过程）时，断裂为单个原子并参与反应的难易程度，它与其分子内化学键的类型及强弱有关．如N2分子非常稳定，是因为其“键能大、键长短、双原子间连叁键”。
非金属性与非金属单质的活动性不是一码事，如氮的非金属性较强（氮原子易得电子）。
但氮气的活动性很弱(N2不易参加化学反应）。
(3）非金属性强弱的实验标志：与氢气化合的难易及其氢化物的热稳定性；最高价氧化物的水化物酸性强弱；相互置换反应；其他。
(4）氧化性：指含有易得电子元素的物质的性质。
具有氧化性的物质：一是某些非金属单质(F2、Cl2、02等）；二是变价元素中的高价态化合物（如KMn04、KClO3、HClO、FeCl3、MnO2等）；三是能电离出H+和不活泼金属阳离子的化合物（如可溶性的酸、CuSO4、AgNO3等)。
具有氧化性的物质不一定具有非金属性。
非金属单质的化学性质
2
3. 与酸的反应
——一般不与稀的非氧化性酸反应 ——碘、硫、磷、碳和硼均能被硝酸或热的浓硫酸氧化，生成氧 化物或含氧酸 3I2+10HNO3=====6HIO3+10NO(g) +2H2O S + 2 HNO3 ===== H2SO4 + 2NO (g) 3P + 5 HNO3 + 2H2O ===== 3H3PO4 + 5NO (g) 3C + 4 HNO3 ===== 3CO2 + 4NO (g) + 2H2O B (无定型)+ HNO3 (浓) + H2O ===== B(OH)3 + NO (g) C + 2H2SO4 (浓, 热) ===== CO2 + 2SO2 (g) + 2H2O
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13.3.3 ●概况
成碱金属
锂3 Li
锂3 Li
——种类 包括IA的Li、Na、K、Rb、 Cs、Fr和IIA族的Ca、Sr、Ba、Ra，共10 种元素
——存在 以卤化物、硫酸盐、碳酸盐 和硅酸盐存在于地壳中，Na、K、Ca等以 金属有机化合物存在于动植物内，Rb、Cs 是稀有金属，Fr和Ra是放射性金属
钠11 Na
钾19 K 铷37Rb
铯55Cs 钫87Fr
钙 20Ca 锶38Sr
钡 56Ba 镭 88Ra
17
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1. 单质的结构与性能 ●物理性质 有良好导电性；硬度、熔点和沸点低。原因：成
键电子数少，金属键弱，在宏观性质上表现出低熔沸点和低硬度
●化学性质
概况 电子构型分别为ns1 和ns2 ，能失去1个或2个电子形成 氧化态数为+1或+2的离子型化合物。同族自上而下，原子（离子） 半径依次增大，电离能、电负性逐渐降低，金属活泼性增强，几乎 能与所有的非金属单质发生化学反应生成离子化合物
非金属单质和碱反应
非金属单质和碱反应一、介绍非金属单质是指由同种原子组成的物质，不具有金属的性质，如氢气、氧气、氯气等。
而碱则是指能够与酸反应并产生盐和水的化合物。
在化学中，非金属单质和碱之间的反应是一种重要的化学反应。
本文将探讨非金属单质和碱反应的特点、机理以及一些常见的反应实例。
二、非金属单质和碱反应的特点1. 产生盐和水：非金属单质和碱反应的产物通常是盐和水。
例如，氢气和氢氧化钠反应会产生氯化钠和水。
2. 反应剧烈：非金属单质和碱反应通常会伴随有剧烈的反应，如氢气和氢氧化钠反应会放出大量的热量和气体。
3. 反应速率快：非金属单质和碱反应的反应速率通常较快，尤其是在高温或高浓度的条件下。
三、非金属单质和碱反应的机理非金属单质和碱反应的机理主要涉及电子转移和离子化反应。
当非金属单质与碱发生反应时，非金属单质中的原子会失去电子，变成带正电荷的离子，而碱中的离子会接受这些电子，变成带负电荷的离子。
这种电子转移过程导致了反应的进行。
四、非金属单质和碱反应的实例1. 氢气和氢氧化钠反应：氢气和氢氧化钠反应会产生氯化钠和水。
化学方程式如下：2NaOH + 2H2 → 2NaCl + 2H2O2. 氧气和氢氧化钠反应：氧气和氢氧化钠反应会产生亚硝酸钠和水。
化学方程式如下：2NaOH + O2 → 2NaNO2 + H2O3. 氯气和氢氧化钠反应：氯气和氢氧化钠反应会产生次氯酸钠和水。
化学方程式如下：2NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O以上只是非金属单质和碱反应的一些简单实例，实际上还有很多其他的反应，每种反应都有其特定的化学方程式和反应产物。
五、结论非金属单质和碱反应是一种重要的化学反应，它们通常会产生盐和水。
这些反应通常剧烈而快速，涉及电子转移和离子化反应的机理。
非金属单质和碱反应的实例包括氢气和氢氧化钠反应、氧气和氢氧化钠反应以及氯气和氢氧化钠反应等。
通过对这些反应的研究，我们能够更好地理解非金属单质和碱的性质和反应特点，为我们在实际应用中的化学知识提供了重要的参考。
常见非金属单质
碘气在医药和染料领域的应用
总结词
碘在医药领域中常用于消毒杀菌和合成药物；在染料领域中则用于制备有机染料 。
详细描述
碘是一种紫黑色固体元素，具有强烈的氧化性和腐蚀性。在医药领域中，碘常被 用作消毒杀菌剂，能够有效杀死细菌、病毒和其他微生物。例如，碘酒是一种常 用的皮肤消毒剂，
05
非金属单质的安全与环保
详细描述
氧气是人体进行生命活动不可或缺的气体，医疗领域 中常用于呼吸支持和急救。通过吸氧治疗，可以改善 缺氧症状，促进人体新陈代谢。在工业领域，氧气被 广泛用于金属切割、焊接和冶炼等工艺过程。通过提 供氧化剂，氧气能够使金属材料发生氧化反应，从而 实现金属的切割和焊接。
氮气在食品和工业领域的应用
总结词
碳族元素
包括硅、锗、锡等元素，具有金属 性和非金属性。
04
非金属单质的物理和化学性质
物理性质
非金属单质通常为固体，熔点较低，密度较小， 具有良好的电绝缘性和导热性。
化学键合
非金属单质可以通过共价键、离子键和氢键等方 式与其他物质结合。
ABCD
化学性质
非金属单质具有较强的氧化性和还原性，可以与 金属、非金属等元素发生反应。
非金属单质的安全操作规程
氯气
氯气具有强烈的腐蚀性和毒性， 操作时应佩戴化学防护眼镜和化 学防护服，并使用专用的氯气处 理设备。
氮气
氮气是一种惰性气体，对人体无 害，但高浓度的氮气可能导致窒 息危险。操作时应保持通风良好， 并定期检查氮气纯度。
氢气
氢气易燃易爆，操作时应远离火 源，并确保工作场所有良好的通 风设施。
实验室制备方法
要点一
总结词
在实验室条件下，通过化学反应制备非金属单质的方法。
九年级化学金属单质和非金属单质的区别
金属单质和非金属单质金属单质1.金属元素的结构特点：最外层大多少于4个电子；一般较易失去电子，表现还原性2.金属在自然界中的存在形式（1）游离态：化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态的形式存在【举例】Au Ag Pt Cu（2）化合态：化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在【举例】Al Na【说明】少数金属在自然界中能以游离态的形式存在;而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在.非金属单质1．概述(1)位置及其原子结构位置：位于元素周期表的右上角。
把6种稀有气体除外，一般所指的非金属元素就只有16种。
原子结构：最外层电子数较多，原子半径较小，化学反应中容易结合电子，显示负化合价。
(2)单质的晶体类型分子晶体：H2、X2、O2、O3、S8、N2、P4、稀有气体。
原子晶体：金刚石、Si、B。
(3)单质的同素异形体氧族、卤族及氮没有同素异形体。
由同种原子组成的晶体，晶格不同，形成不同的单质。
如金刚石和石墨。
由同种原子组成的分子，其原子个数不同，形成不同的单质。
如O2、O3。
由同种原子组成的分子，其晶格不同，原子个数也不同而形成不同的单质。
如白磷和红磷。
金属单质性质：一、金属单质的物理性质（1）大多呈银白色，有金属光泽金属单质金属单质(18张) 【特例】Cu为红色，Au为黄色（2）常温大多固体【特例】Hg(水银)是液体（3）有导电性、导热性、延展性二、金属的化学性质（1）与非金属单质（O2、Cl2、S、I2等）的反应（2）金属与H2O的反应（3）与酸的反应：金属单质+酸→盐+氢气（置换反应）（4）金属与氧化物的反应（5）与盐的反应：金属单质+盐（溶液）→另一种金属+另一种盐非金属单质的性质：一、非金属单质的物理性质：1、常温常压下非金属单质的状态属于分子晶体的，在同类单质中分子量较小(范氏力较小)为气态(F2、Cl2、O2、N2、H2)，较大的为液态(Br2)，固态(S、P、I2)。
非金属元素组成的气态非金属单质
非金属元素组成的气态非金属单质【摘要】气态非金属单质是指在常温下呈气态的非金属元素。
本文将介绍氧气、氮气、氯气、氢气和氟气的性质与用途。
氧气是支持燃烧和呼吸的必需气体，广泛应用于医疗、制造和冶金等领域；氮气是一种惰性气体，常用于保护食品和制备氮气气体等工业产品；氯气是一种具有强氧化性的气体，用于消毒、漂白和制造化学品；氢气是一种高能源气体，可用于燃料电池和合成氨等工业过程；氟气具有极强的腐蚀性，用于制备高纯度的金属和制冷剂等。
这些气态非金属单质在生活中扮演着重要角色，未来还有更多潜力待挖掘。
【关键词】气态非金属单质、氧气、氮气、氯气、氢气、氟气、特点、性质、用途、重要性、生活、发展方向1. 引言1.1 气态非金属单质的概念气态非金属单质是指在常温常压下呈气态的非金属元素形式存在的物质。
与金属不同，非金属元素在化学性质上常常表现为容易接受电子或者共享电子，因此非金属元素通常是不良导体或绝缘体。
气态非金属单质具有以下特点：它们大多数为双原子分子，如氧气（O2）、氮气（N2）、氯气（Cl2）等。
它们常常以共价键的形式存在，而且在常温下多为气态，具有一定的挥发性。
气态非金属单质通常具有特殊的气味，如氯气具有刺激性气味，氢气无色无味。
这些气态非金属单质在生产、工业、医疗等领域都有着重要的用途，对人类生活起着不可或缺的作用。
这些特点使得气态非金属单质在化学和物理领域具有重要的研究价值和应用前景。
1.2 非金属元素的特点非金属元素是指在化学元素周期表中位于右侧区域的元素，其在自然界中常以分子状态存在，包括气态非金属单质。
非金属元素的特点包括：1. 一般为无色、无光泽、易脆的固体、液体或气体。
2. 一般为不良导体，不易导电和散热。
3. 具有较高的电负性，容易与金属形成离子化合物。
4. 具有较高的电子亲和能，容易形成共价化合物。
5. 在化学反应中，通常为还原剂，容易接受电子。
非金属元素的特点决定了其在化学反应中的独特性质和用途，如氧气可以用作氧化剂和呼吸气体，氮气广泛应用于氮气保鲜、氮气推进等，氯气可用于消毒和制备氯化物，氢气可用于氢气燃料电池等，氟气可用于制备氟化合物和氟化工。
唯一的液态非金属单质的化学式
唯一的液态非金属单质的化学式液态非金属单质的化学式引言：在化学领域，元素可以分为金属和非金属。
金属元素通常具有良好的导电性和热导性，而非金属元素则往往在常温下呈现固态或气态。
然而，在非金属元素中，也存在一些可以以液态形式存在的元素，它们是氧、臭氧和溴。
这些液态非金属元素在化学反应、材料研究和工业应用中扮演着重要角色。
本文将介绍液态非金属单质的性质、制备方法和应用。
一、氧（Oxygen）1.性质氧是目前已知的第三轻的元素，也是生物中最常见的元素之一。
在常温下，氧以液体和气态形式存在。
液态氧是无色、无味的液体，具有高度反燃性。
它能够维持燃烧反应的持续进行，从而使火焰氧化物燃料燃烧。
液态氧在极低温下（-218.79℃）能够被液态氮冷却成气态。
2.制备方法液态氧的制备方法主要有以下两种：（1）分离空气法：液态氧可通过分离空气中的氮气、氩气和其他杂质得到。
该过程主要包括压缩空气、冷却、蒸馏和净化等步骤。
液态氧的制备企业通常使用高压设备和复杂的蒸馏系统来实现。
（2）分解氢氧化过氧化氢法：氢氧化过氧化氢是一种可分解为氧气和水的化合物。
通过将氢氧化过氧化氢加热至高温，便可使其分解产生液态氧。
这种方法具有简单、快速的优点，适用于小规模实验室制备液态氧。
3.应用液态氧被广泛应用于各个领域，包括燃料燃烧、生命科学和工业制造等。
（1）燃料燃烧：液态氧可与燃料混合使用，以提高燃烧效率。
它常用于火箭发动机、火焰喷射器和高温熔炼等应用中。
（2）生命科学：液态氧在医疗和别的生物科学领域中得到广泛应用。
在医学中，氧气可以被提供给患者以增加呼吸氧气的浓度。
在实验室中，液态氧可以用于培养细胞和保存生物样本。
（3）工业制造：液态氧在金属切割、焊接和清洗等工业制造过程中具有重要作用。
它能够与金属快速反应，促进金属表面的氧化和电镀等工艺。
二、臭氧（Ozone）1.性质臭氧是一种具有强烈氧化性和电致冲击性的气体。
然而，在非常低的温度下，臭氧具有液态形式。
液态非金属单质
液态非金属单质1. 引言液态非金属单质是指在常温常压下呈液体状态的非金属元素。
与金属不同，非金属元素的化学性质通常较活泼，易于与其他元素发生化学反应。
本文将介绍几种常见的液态非金属单质，包括溴、氧和硫。
2. 溴（Br）2.1 物理性质溴是一种深红色液体，在常温下呈现液态状态。
它具有较高的沸点和蒸汽压，可以很容易地蒸发成气体。
溴具有刺激性气味，并且可以引起眼睛和皮肤的刺激。
2.2 化学性质溴是一种活泼的非金属元素，与许多其他元素反应迅速。
它可以与金属反应生成相应的溴化物，例如铁与溴反应会生成铁溴化物（FeBr2）或三溴化铁（FeBr3）。
此外，溴还可以与氢气反应生成氢溴酸（HBr）。
2.3 应用领域由于溴具有良好的消毒性能，它常被用作消毒剂和阻燃剂。
此外，溴还在有机合成中扮演着重要角色，常被用于制备有机化合物。
3. 氧（O）3.1 物理性质氧是一种无色、无味的气体，但在极低温下可以被液化为液态氧。
液态氧具有蓝色，且密度较大。
3.2 化学性质氧是一种高度活泼的非金属元素，在自然界中广泛存在。
它可以与许多元素反应，例如与金属反应会生成相应的金属氧化物。
氧还参与了许多生物和化学过程中的氧化反应。
3.3 应用领域液态氧广泛应用于医疗领域、工业制造和科学研究中。
在医疗领域，液态氧常被用作供氧设备的储存介质。
在工业制造中，液态氧可用于火焰切割、焊接和金属冷却等过程中。
此外，液态氧还可用于实验室实验和科学研究中的氧气供应。
4. 硫（S）4.1 物理性质硫是一种黄色固体，在高温下可以被熔化成液态硫。
液态硫具有较低的粘度和较高的表面张力。
4.2 化学性质硫是一种常见的非金属元素，具有较高的活泼性。
它可以与许多元素反应，包括金属和非金属。
例如，硫可以与氧反应生成二氧化硫（SO2），与金属反应生成相应的金属硫化物。
4.3 应用领域硫在工业上具有广泛的用途。
它常被用于制备化肥、橡胶、药品和染料等产品。
此外，硫还可以用于制备火药、杀虫剂和防腐剂等。
高中化学第四章 非金属及其化合物知识点总结
第四章 非金属及其化合物第一讲 碳、硅及无机非金属材料考点1 碳、硅单质及其重要化合物的性质一、碳、硅的单质1．存在：自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C 60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
碳⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧O 2（足量）：C ＋O 2=====点燃CO 2O 2（不足）：2C ＋O 2=====点燃2CO 与氧化物反应⎩⎪⎨⎪⎧CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑（冶炼金属）SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑（制取粗硅）H 2O ：C ＋H 2O （g ）=====高温CO ＋H 2（制取水煤气）与强氧化性酸反应⎩⎪⎨⎪⎧浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4（浓）=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3（浓）=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 二、碳、硅的氧化物 1．CO 的性质(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。
能使人中毒的原因是其与人体中血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
(2)化学性质①可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2。
②还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
2．二氧化碳与二氧化硅的比较 (1)物理性质①熔、沸点：CO 2的熔、沸点比SiO 2的熔、沸点低。
②溶解性：CO 2可溶于水，SiO 2不溶于水。
(2)化学性质CO 2＋H 2OH 2CO 3CO 2：化工原料、灭火剂。
干冰用作制冷剂，人工降雨。
SiO 2：制光学仪器、石英玻璃。
水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。
考点2 硅酸盐及无机非金属材料一、硅酸和硅酸钠 1．硅酸(H 2SiO 3)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，不能使紫色石蕊试液变红色。
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——C、 N2、O2、F2无上述类型的反应
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13.2.4 稀有气体 1. 稀有气体的性质 ●概况
稀有气体属0ⅧA族，包括He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn。核外电子 层具有2或8电子稳定结构，电离能居同周期元素之首，电子亲核和 能小于大于零，难形成化学键，不活泼。1962年前一直称为“惰性 气体”。除氡是放射性元素外，另五种气体以总共不足1%体积量存 在于大气中，故称稀有气体
硫化物矿，如闪银矿Ag2S，硫铁矿FeS2，辉钼矿MoS2等
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2. 冶金 冶金 (metallurgy) 从矿石制备金属的过程 冶金过程
主要包括预处理、还原冶炼和精炼
（1）预处理 用化学或物理方法除去矿石杂质，“富集”所须 成分或制成下一步骤所需的形式。多数矿石需经选矿，得到富矿。 许多矿石还需经煅烧，转化成易被还原的氧化物形式 如硫铁矿煅烧成氧化铁，菱锌矿ZnCO3煅烧成ZnO等
高温 NiO（s） + CO ========== Ni + CO2（g） （c）更强的还原剂（H2、Al、Na） 还原较活波的金属氧化物 高温 3Fe3O4（s） + 8Al ======== 4Al2O3 + 9Fe 高温 Cr2O3（s） + 2Al ======== Al2O3 + 2Cr
高温 GeO2（s） + 2H2 ======= 2H2O + Ge
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●物理性质
——稀有气体以单原子分子状态存在，原子间仅存在弱的范德华 力，主要为色散力，作用力随相对原子质量增大。密度、熔点、沸 点、汽化热和临界温度相当低（液化空气有用），随原子序数逐渐 升高 ——He的临界温度最低，最难液化。在2.2K时，液态He会从一种 状态相变到另一种状态， 2.2K以上的液态He具有一般液体的通性， 而低于2.2K的液He有许多反常性质：表面张力极小，黏度只有液氢 的1%，流动时几乎无摩擦，该状态称为超流体（Superfluid）。其 导热系数是铜的800倍，并且进入了电阻为零的超导状态，也不能 在常压下固化
519 406
（Mn+/ M）/V
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13.3.3 ●概况
成碱金属
锂3 Li
锂3 Li
——种类 包括IA的Li、Na、K、Rb、 Cs、Fr和IIA族的Ca、Sr、Ba、Ra，共10 种元素
——存在 以卤化物、硫酸盐、碳酸盐 和硅酸盐存在于地壳中，Na、K、Ca等以 金属有机化合物存在于动植物内，Rb、Cs 是稀有金属，Fr和Ra是放射性金属
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（2）冶炼
有湿法冶金和火法冶金两类
●湿法冶金 (Hydrometallurgy) 矿石在溶液中溶解、浸出、分离
其金属组分，再经沉积、净化，置换或电解等方式得到纯金属。该 法适宜于处理含量较低或组分较复杂的原料，广泛应用于有色和稀 有金属的生产
●火法冶金 (Fire metallurgy) 将矿石在高温下还原为金属。按使
2B + 3H2SO4 (浓, 热) ===== 2B(OH)3 + 3SO2 (g)
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4. 与碱的反应
——卤素 除氟以外，室温下能与碱溶液歧化反应 X2 + 2OH- ===== X- +XO- + H2O （1） 3XO- ==== 2X- + XO3（2） 氯室温按反应 (1)，在343K时，反应 (2)很快；溴常温(1)和(2)都很 快，273K以下才生成次溴酸盐；碘与碱反应只能得到碘酸盐 ——硫和磷 在较浓强碱液能发生歧化反应(比较：与水不反应) 3S + 6NaOH ======== 2Na2S + Na2SO3 +3H2O
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2.
稀有气体的用途
——作为“惰性气体” 焊接活泼金属、拉制半导体单晶和石英 光纤时，He和Ar是重要的保护气体，在气相色谱中He可用作载气
——He和O2混合制造“人造空气”，供潜水员呼吸预防氮中毒， 治疗支气管气喘和窒息。He可代氢气填充飞艇和观测气球；实现超 低温环境 ——高压电下，氖产生红光，氩产生绿光，用于制造霓虹灯、灯 塔和信号装置
还原性
都是活泼金属，在水溶液或干态都具有极强的还原性
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元 素 Li Na
原 子 序 数
电子 构型
氧 化 态 数
3 11
[He]2s
1
原 子 半 径 /(pm)
离子 半径 /(pm)
电离能 //(kJ/mol) I1 I2
513.3 495.8
电 负 性
0.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8
气态离 子水合 能 /(kJ/mol)
金属的存在与冶炼
1. 金属的存在(自学)
金属主要分布于地壳和海洋中。特别是海滨沙矿和海底金属矿藏 锂 Li （锰结核和重金属矿床等）。陆地金属的矿石约有八类
3
天然金属矿，如汞和金、银、铂等贵金属 氧化物矿，如铝矾土Al2O3nH2O, 赤铁矿Fe2O3和锡石SnO2等 碳酸盐矿，如石灰石CaCO3，孔雀石Cu2(OH)2CO3等 硅酸盐矿，如绿柱石Be3Al2Si6O18，高岭石Al2Si2O72H2O等 硫酸盐矿，如重晶石BaSO4，石膏CaSO42H2O等 磷酸盐矿，如磷酸钙Ca3(PO4)2和磷酸稀土矿等 卤化物矿，如岩盐NaCl，光卤石KClMgCl6H2O等
用的还原剂和还原手段的不同分为五种 （a）矿物中的负离子将正离子还原 适宜于金属活泼性不高的硫 化物矿（PbS，HgS等）。要控制空气用量，以免金属变为氧化物 高温 PbS（s）+ O2 ====== Pb（l）+ SO2 较活泼金属的硫化物矿（NiS、MoS2 、CoS、ZnS、CdS、SnS）， 煅烧时生成氧化物。需进一步还原成金属
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化学性质
——1962年巴特莱（N. Bartllet）受PtF6氧化O2制得O2[PtF6]的启发 ， 联 想 到 Xe 的 第 一 电 离 能 (1170kJ/mol) 小 于 O2 的 第 一 电 离 能 (1177kJ/mol)，得出了可能制备Xe[PtF6]的结论。并成功制备了橙黄 色固态Xe[PtF6] ——进一步发现，相对原子质量较大的稀有气体都能与F2直接化 合，并可依物质量的比例控制反应产物（但Kr只能得到KrF2），生 成不同氧化态的氟化物，如XeF2、XeF4、XeF6、XeOF4、CsXeF7、 XeO3、Na4XeO6、KrF2等。鉴于此，尽管He、Ne和Ar的化合物至今 还未曾制得，但已将此类单质由“惰性气体”改名为“稀有气体”
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（d）电解熔融物法 活泼金属易失电子，正离子难以获得电子还 原，化学还原法难达目的，电解是实现氧化还原反应的最强有力的 手段 2Al2O3（l）=======4Al+ 3O2（g） 2LiCl（l）======2Li+Cl2（g） （e）热分解法 适于不活泼金属的氧化物：氧化汞、氧化银 2HgO ======= 2Hg + O2 2Ag2O (gs) ====== 4Ag + O2
钠11 Na
钾19 K 铷37Rb
铯55Cs 钫87Fr
钙 20Ca 锶38Sr
钡 56Ba 镭 88Ra
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1. 单质的结构与性能 ●物理性质 有良好导电性；硬度、熔点和沸点低。原因：成
键电子数少，金属键弱，在宏观性质上表现出低熔沸点和低硬度
●化学性质
概况 电子构型分别为ns1 和ns2 ，能失去1个或2个电子形成 氧化态数为+1或+2的离子型化合物。同族自上而下，原子（离子） 半径依次增大，电离能、电负性逐渐降低，金属活泼性增强，几乎 能与所有的非金属单质发生化学反应生成离子化合物
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高温 2NiS（s）+ 3O2 ======== 2NiO + 2SO2
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（b）以焦碳为还原剂，还原氧化物矿 C是最廉价的还原剂，固体 炭与矿石接触不良，常转变成CO使反应加速 高温 2WO3 + 3C ======== 2W+ 3CO2（g）
高温 FeO（s） + CO ========= Fe + CO2（g）
13.2.3 ●概况
非金属单质的化学性质
主要为氧化还原性：既可做氧化剂，也可做还原剂
1. 与氧(空气)的反应
——卤素 不能直接与氧化合 ——磷 白磷可自燃成P2O5，红磷加热与氧生成P2O5
——B、C、S 加热，与氧反应生成相应的氧化物：B2O3 、CO2 、 SO2；常温下都是自发的放热反应
——氮 与氧在常温下是吸热反应，不自发；3000K以上，自发： 雷电、电弧和汽车引擎可引起空气中的氮氧反应 N2 (g) + O2 (g) ===== 2NO （g） H = 180.74 kJ/mol; S = 0.0248 kJ/（mol· K）
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2. 与水的反应
——卤素 常温下即能与水反应 X2 + H2O ===== 2H+ + 2X- + 1/2O2 (1) X2 + H2O ===== H+ + X- + HXO (2) F2 只发生(1)式，其它卤素主要(2)式，即歧化反应(氧化数部分升 高，部分降低)。两类反应进行的程度随原子序数的增大而降低。加 酸利于逆反应，加碱利于正反应 ——硼、碳、硅 高温才与水蒸气作用(注意，非岐化反应) 1103K 2B+6H2O (g) ====== 2B(OH)3 + 3H2 (g) 1273K C + H2O (g) ====== CO (g) + H2 (g) 水煤气 2013-8-3 ——氮、磷、氧、硫 高温也不与水反应