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非金属化学元素

非金属化学元素

非金属化学元素范文第1篇

氧化性、还原性是指物质(单质和化合物)得失电子的能力,而非金属性与金属性则是指元素的原子得失电子的能力,原子得电子的能力体现其所属元素的非金属性,而原子失电子的能力则体现其所属元素的金属性。如果不仔细甄别,两组概念似乎一样,都是描述得失电子的能力,故学生往往会将金属性与还原性、氧化性与非金属性混为一谈。但仔细对比分析,两者的区别还是很大的。

一、什么是氧化性和还原性

事实上,还原性与氧化性是指物质在一定外界条件下发生氧化还原反应时,表现出来的该物质中的某种特定价态的元素在这种特定环境中得失电子的能力。在化学反应中,得电子的物质体现氧化性,失电子的物质体现还原性,而具体得失电子是由组成物质的某种元素来体现。

物质的氧化性与还原性不但与元素的原子本身得失电子能力相关,而且与元素所在物质的小环境(如化合价)及外部大环境(温度、浓度、压强、溶液的酸碱性、通电与否等外部因素)有关,如碘单质具有一定的氧化性,而碘离子却有较强的还原性;碳单质在常温条件下化学性质非常稳定,而在高温环境中却能体现其较强的还原性,几乎能还原所有金属氧化物;用MnO和盐酸制备氯气的反应中,若盐酸浓度过低则反应不能进行;MnO离子,溶液的酸性越强,其氧化性越强;NO在酸性溶液中能体现较强的氧化性,但在中性或碱性溶液中几乎没有氧化性;醛类物质,溶液的碱性越强,其还原性越强。所以氧化性和还原性是物质在特定条件下其性质上的内外因素的综合体现。

二、正确理解金属性和非金属性

非金属性与金属性是元素的原子在不受外部因素干扰的情况下本身得失电子能力的体现,它只与原子本身结构相关,属内部因素。非金属性是指非金属原子得电子能力的性质,通常可用电子亲和能来衡量。金属性是指金属气态原子失去电子能力的性质,通常可以用电离能来衡量。

元素的金属性和非金属性,是反映该元素原子转移出或转入电子的一种性质,它的强弱由该元素的气态原子的电离能或亲和能大小来决定。原子电离能或亲和能又与元素的原子结构相关,一般来说,元素原子半径越小,原子最外层上电子数越多,其电子亲和能越大,获电子能力就越强,我们就说该元素的非金属性就越强;而元素原子半径越大,最外层上电子数越少,电离能越小,其失电子能力就越强,我们就说该元素的金属性就越强。如由于氧原子只有2层电子,其原子最外层有6个电子,故其有较强的得电子能力,所以氧元素有较强的非金属性;又如钠原子有3层电子,其最外层只有1个电子,失电子的能力很强,故钠元素有较强的金属性。因此,元素的金属性与非金属性强弱是由元素种类所决定的,只要元素的种类不变,其金属性与非金属性强弱就是不变的。

三、金属性和还原性、非金属性和氧化性的联系和区别

由此可见,金属性和非金属性是指元素的性质,而对于某种物质来说,则讲它的氧化性和还原性,两者不能混为一谈。所以我们可以说“氯单质的氧化性比溴单质强”、“溴离子的还原性比氯离子强”、“氯元素的非金属性比溴元素的非金属性强”,这些说法是正确的。而说“氯元素的氧化性比溴元素的氧化性强”、“氯气的非金属性比溴单质的非金属性强”,则是错误的。

当然,元素的非金属性与金属性和物质的氧化性与还原性还是有关联的。

通常我们可以利用元素的金属性(或非金属性)强弱来预测单质的还原性(或氧化性)强弱。一般来说,元素的金属性越强,其单质的还原性越强;元素的非金属性越强,单质的氧化性越强。如属性Na>Mg>Al,单质的还原性Na>Mg>Al。非金属性F>Cl>Br>I,单质的氧化性F>Cl>Br>I。

但这一结论并不绝对。例如氮元素,原子核外只有2个电子层,最外层有5个电子,它的原子得电子能力很强,所以氮元素的非金属性很强,它的单质应该是氧化性较强的非金属单质。而实际上氮气的化学性质很不活泼,氧化性很弱,原因是氮氮叁键键能特别大,键不易断裂,故不易发生化学反应;又如,硫元素有较强的非金属性,但由于0价是硫元素的中间价态,因此硫单质既有氧化性又有还原性,在和金属、氢气等还原性较强的物质反应时,体现出氧化性,而与氧气等强氧化性物质反应时却体现出还原性;再如,钠的第一电离能比钙的第一电离能要小,因此钠的金属性要比钙强,但是钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠大,即钙的标准电极电势比钠要低,所以钙的金属活动性比钠大;Pb和Sn也有类似上述的情况:金属性Pb>Sn,金属活动性却Sn>Pb。由此可见,金属性与金属活动性两者概念是有区别的。

所以我们可以这样理解,元素的金属性和非金属性是影响单质的还原性和氧化性的一个因素,但是不是唯一标准,在其他条件一定的情况下,元素的金属性越强,它组成的单质的还原性就越强,元素的非金属越强,其单质的氧化性就越强。

总之,金属性与非金属性指的是元素的原子在未成键时或将成键时所显现的本身属性,而氧化性与还原性则指的是元素原子成键后在特定的外部大环境中表现出来的性质。把握这一点,对两组概念的应用就不会张冠李戴了。

参考文献:

[1]高悌.对“金属性”的新认识[J].天津师大学报(自然科学版),1994,(01).

非金属化学元素范文第2篇

论文关键词:元素周期表,规律

 

一.“m/n定性”规律:

若主族元素族数为m,周期数为n,则:①m/n<1时为金属,m/n值越小,元素失电子能力越强;②m/n>1时是非金属。m/n越大,元素得电子能力越强;③m/n=1时多为两性元素。例如:Na是第一主族元素,m/n=1/3<1为金属,Cl是第三周期第七主族元素,m/n=7/3>1为非金属。

二.“阴前阳下,径小序大”规律:

“稀有气体元素原子、与之同周期元素的阴离子及下一周期元素阳离子”三者之间具有相同的电子层结构;同时原子序数大的,其粒子半径反而小。例如:

r (Ca2+)<r(K+)<r(Ar)<r(Cl-)<r(S2-)。

三.序差“左上右下”规律:

元素周期表中上下相邻两元素原子序数之差,取决于其所在周期表中的位置,如果它们位于元素周期表ⅢB元素之左(或右),它们的原子序数之差就是上(或下)面的元素所在周期的元素个数。

四.主族中非金属元素个数规律:

除ⅠA族外,任何一主族中,非金属个数=族序数—2。

五.“对角”规律:

1.沿表中金属与非金属分界线方向(↖ ),对角相邻的两主族元素(都是金属或非金化学论文,性质(得、失电子能力)相近。

2.元素周期表中左上右下(↖ )相邻的两金属元素的离子半径相近。

六.“奇偶数”规律:

在元素周期表中,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在的主序数及主要化学价也为奇(或偶)数(第Ⅷ族元素除外),即价奇序奇,价偶序偶。

七.“序位互定”规律:

若n为奇数,则第n周期最多容纳的元素种数为(n+1)2/2;若n为偶数,则第n周期最多容纳的元素种数为(n+2)2/2。应用这一规律,不仅可求出任一周期所含元素种数(第七周期为排满除外),进而还可以“序位互定”,即已知某元素的原子序数,可确定其在表中的位置;已知某元素在表中的位置,可确定出其原子序数。

八.“分界”规律:

1.表中金属与非金属间有一分界线,分界线左边元属(金属元素)的单质为金属晶体,化合物为离子晶体。分界线左边元属(非金属元素)的单质及其相互间的化合物为,固态时多为分子晶体。

2.分界线附近的金属多数有两性,非金属及其某些化合物多数为原子晶体(如晶体硼、晶体硅、二氧化硅晶体、碳化硅晶体等);同时在分界线附近还可以找到半导体材料。

3.若把元素周期表从第ⅤA与ⅥA之间分开,则左边元素氢化物化学式,是将氢元素符号写在后面(如SiH4、PH3、CaH2等);而右边的氢化物化学式,是将氢元素符号写在前面(如H20、HBr等)。

非金属化学元素范文第3篇

1.同一周期的金属元素越靠前,金属性越强。

2.同一主族的金属元素原子序数越大,金属性越强。

二、根据金属活动性顺序

金属活动性顺序表中位置越靠前者,其金属性越强。

三、根据实验

1.元素金属性强弱的比较:

(1)根据金属单质与水(或酸)反应的难易程度:越易反应,则对应金属元素的金属性越强。

(2)根据金属单质与盐溶液的置换反应:A置换出B,则A对应的金属元素比B对应的金属元素金属性强。

(3)根据金属单质的还原性或对应阳离子的氧化性强弱:单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱,元素的金属性越强(Fe对应的是Fe2+,而不是Fe3+)。

(4)根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;碱性越强,则对应金属元素的金属性越强。

(5)根据电化学原理:不同金属形成原电池时,作负极的金属较活泼;在电解池中的惰性电极上,先析出的金属其对应的元素较不活泼。

2.元素非金属性强弱的比较:

(1)根据非金属单质与H2化合的难易程度:越易化合则其对应元素的非金属性越强。

(2)根据形成的氢化物的稳定性:氢化物越稳定,则其对应元素的非金属性越强。

(3)根据非金属单质之间的相互置换:A能置换出B,则A对应的非金属元素的非金属性强于B对应元素的非金属性。

(4)根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:酸性越强,则元素的非金属性越强。

练习:

1.X可以从盐溶液中置换出单质Y,则下列判断正确的是:

A.X一定是比Y活泼的金属

B.X一定是排在金属活动性顺序表中氢前面的金属

C.X是金属时,Y可能是金属也可能是非金属

D.X是金属时,Y一定是金属;X是非金属时,Y一定是非金属

2.用“>”或“

(1)酸性:H2CO3_____H2SiO3,H2SiO3_____H3PO4

(2)碱性:Ca(OH)2_____Mg(OH)2,Mg(OH)2_____Al(OH)3

(3)气态氢化物稳定性:H2O_____H2S,H2S_____HCl

(4)还原性:H2O_____H2S,H2S_____HCl

(5)酸性:H2SO4_____H2SO3,HClO4_____HClO

从以上答案中可归纳出:

(1)元素的非金属性越强,其对应最高氧化物水化物的酸性越_____;

(2)元素的金属性越强,其对应最高氧化物水化物的碱性越

_____;

(3)元素的_____性越强,其对应气态氢化物的稳定性越_____;

(4)非金属性越强的元素生成的气态氢化物,其还原性越

_____;

(5)同种非金属元素形成的含氧酸,其成酸元素价态越高,其

非金属化学元素范文第4篇

知道化学概念和理论的历史背景、来龙去脉,可以增进对化学知识的理解;化学史既是化学发展演变的历史,也是化学科学思想的演变和再现,有助于培养学生思想品德;运用化学家的故事、生平、轶事等,可以激发学生的学习兴趣,创设新异的情境,提高教学效果;化学家们坚持实践百折不挠的科学精神和勇于探索大胆创新的科学态度,还可以培养学生的科学精神。

如在介绍元素周期律的发现时,把老高中教材(人民教育出版社,下同)中关于从18世纪中叶到19世纪中叶的100年间,随着科学技术的发展,新的元素不断地被发现,有关元素分类的假设——三素组、八音律、门氏周期表的相关内容(详情略)打印在学案上供学生阅读与体会。

20世纪以来,随着科学技术的发展,人们对于原子的结构有了更深刻的认识。人们发现,引起元素性质周期性变化的本质原因不是相对原子质量的递增,而是核电荷数(原子序数)的递增,也就是核外电子排布的周期性变化。这样才把元素周期律修正为现在的形式,同时对于元素周期表也做了许多改进,如增加了0族。

学生通过以上阅读,明白了科学家也走过弯路,进而减轻了对概念和理论的陌生感和畏惧感。此时,再加上教师的讲解与提示提问,学生不仅能够了解到元素周期律的诞生发展的较完整的过程,更好地理解和把握元素周期律的实质,而且可以体会到前人在科学方法、创新意识方面的努力,进而激发自己的学习兴趣与动力。

2实验“形象化”:原来概念与理论是形象实在的

在对元素周期律的“同周期元素的性质递变”进行教学时,我们不仅安排学生分组做了Na、Mg、Al及其化合物的常规实验,还设计了它们对应的最高价氧化物的水化物的pH值的测定实验。通过直观的现象的鲜明对比,学生了解了Na、Mg、Al的化学活泼性的差异。而通过定量的pH值的测量,学生感言“仿佛看到了逐渐活泼的Al、Mg、Na在以不同的速率跳动!”

在对氧化还原反应进行教学时,如何让学生真正理解其电子转移的实质,一直困惑着我们。在深入研究新教材的基础上,为了解决“通过实验来证明电子转移”的问题,我设计了Zn-Cu原电池的实验,电流表指针的偏转表明了电子转移的结果——电流的产生。再配上精心选取的FLASH动画演示。在此基础上,还补充了老教材上的“氧化还原指示剂”实验:“把4g葡萄糖和4gNaOH加入一个透明带盖的塑料瓶中,再加入大半瓶水和2~3滴亚甲基蓝试液(一种氧化还原指示剂)。加盖后振荡,溶液呈蓝色,静置后溶液变为无色,再振荡溶液又变为蓝色,静置后又变为无色,这个颜色变化过程可以多次重复。”学生很快就能分析出氧气是氧化剂,葡萄糖显还原性。

3适时穿插练习:原来概念与理论的应用是有规律可循的

在讲授“元素周期表和元素周期律的应用”时,从教学目标的确定开始就注意贴近学生实际,注重知识的应用与做题的反思体会,使每一个教学目标都有对应的达成措施,把对学生的创新能力、创新意识的培养落到实处。

为了讲解“位—构—性”的关系,我们设计了如下练习:

[练习1]:2004年,某甲宣布发现了一种比F2氧化性更强的单质,某乙宣布制得了一种比HF更稳定的气态氢化物。试判断其可信度并分析应用了什么知识?

[解答]:都不可信

[分析]:1.第一周期元素中非金属性最强的是F,卤族元素中非金属性最强的也是F,因此F是所有元素中非金属性最强的。2.元素的非金属性强弱体现在物质的化学性质上:①单质与氢气反应的难易;②气态氢化物的稳定性;③最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。

[练习2]:下列叙述中正确的是

A.原子半径:OB.金属性:Na>Mg>Al

C.稳定性:H2O>H2S>H2Se

D.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4

分析:应用了什么知识?

[解答]:B、C

[分析]:A应用同周期、同主族元素原子半径的变化规律。B应用同周期元素金属性的变化规律。C、D应用同主族元素非金属性的变化规律。

[练习3]:填“>”、“=”、“<”

A.碱性:Mg(OH)2__Ca(OH)2

B.酸性:H2CO3__H3PO4

C.酸性:HF__HCl

D.溶解性:Ca(OH)2__Ba(OH)2

体会:应用了什么知识?

[解答]:A、<,B、<,C、<,D、<

[分析]:A、应用同主族元素金属性的变化规律。B、应用周期性知识无法解答,可从已知知识H2CO3是弱酸、H3PO4是中强酸解决。C、比较元素非金属性强弱应用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,而不是无氧酸的酸性强弱;HF与HCl的酸性强弱不知,但可从第六主族氧与硫的氢化物的酸性强弱推出规律。D、在水中的溶解性不是元素金属性强弱的判断依据,但也有一定的规律性;已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,即使不太知道Ba(OH)2可溶,也可以得出规律进而做出解答。

[点评]:通过新旧知识的整合来解决问题,这也是一种创新。

[练习4]:下列可以说明硫的非金属性比氧弱的是

体会:应用了什么知识?

[解答]:A、B、C、D

[分析]:判断元素的性质强弱,不仅可以应用周期律知识,还可以应用氧化还原知识。

[练习5]:按半径从小到大排列下列微粒

A组:S、Cl、K、Ca

[解答]:Cl[分析]:影响元素原子半径的因素

①电子层数。例:O<S

②核电荷数。例:S>Cl

应用以上得出的规律解答B组:

S-2、Cl-、K+、Ca2+[解答]:Ca2+[分析]:先比较电子层数,电子层数相同再比较核电荷数。

[补充]:③(同一元素不同离子)电荷高半径小。例:Fe2+>Fe3+

通过对教师精选练习的解答与分析,再加上同伴和教师的补充,在不知不觉中,学生对相应知识点的掌握达到了预期的程度。

4联系STSE:原来概念与理论是实用的

科学(Science)、技术(Technology)与社会(Society)教育,即“STS教育”是当代科学教育实践的重要理念,环境(Environment)教育则是公民科学素养教育的一个重要组成方面。由科学、技术、社会、环境构成的STSE教育强调科学、技术与社会、环境的相互关系,重视科学技术在社会生产、生活环境和社会发展中的应用,是指导和实施学科教育的新理念。STSE教育的显著特征是把当今与科技相关的重大社会问题及具有地方影响的问题纳入教育特别是科学课程之中,包括科技的应用问题、科技发展动向问题和科技的社会伦理问题等。当学生看见所学知识在许多方面都有应用时,就会涌现出一股强烈的求知欲望,在化学学习中表现出前所未有的自觉性和主动性。

如在讲解氧化还原反应的应用时,我们选取了“石油化工科技网”上的一条信息作为素材:

用于汽车尾气处理的催化剂

专利申请号:03120993.9

授权公告日:2005.02.16

该催化剂是消除汽车尾气中NOx(如NO)的催化剂,在不加任何其他物质的情况下,将污染物质氮氧化合物和一氧化碳转化为无毒气体,达到对氮氧化合物、一氧化碳综合处理的目的。该催化剂对NOx的转化率最高可达55.6%,而且稳定性好,寿命长,有良好的抗中毒特性。

思考:汽车尾气中含有CO和NO,它们在转化成无毒气体时,从氧化还原反应角度看分别表现了什么性质。

学生在顺利解答完之后,得出结论:可以利用物质中元素所处的价态,推测它可能具有的氧化还原性。同时,学生感慨:原来概念与理论真的是实用的!我一定要学它!

5联系对比:原来概念与理论是相联相通的

通过小结,学生“发现”了金属与非金属的对应规律:同周期从左向右,元素的金属性越来越弱,而非金属性则越来越强;同主族元素的性质也有一定的递变规律。不仅如此,元素对应的单质、化合物的物理化学性质也有各种各样的对应关系。受此启发,学生对下表的空格做出合理的解释。

学生解释为:Na是金属单质,能与非金属单质反应,Cl2是非金属单质,能与金属单质(与非金属单质相反)反应;Na能与酸反应,Cl2能与碱(与酸相反)反应;水、盐无相反概念,故Na、Cl2都与二者反应。唯一不对应的是非金属单质能与非金属单质反应,而金属单质与金属单质不反应,对应得似乎不够工整。实际上,两种非金属单质反应时,必有一种较弱的非金属单质显金属性,而两种金属单质不能反应的原因是因为金属单质不能显非金属性。

在此基础上,学生对金属的知识主线:

单质氧化物对应水化物对应盐

对应盐氢化物单质氧化物对应水化物对应盐

如:NaClHClCl2Cl2OHClONaClO

也就有了更深刻的理解和更深入的把握:由于Cl的正价较多,还可以把Cl2右边的知识主线写出更多的来。如:Cl2??KClO3或Cl2ClO2??等。从知识主线看,由于金属没有负价,金属知识主线比非金属知识主线少了左半边,对应得并不工整。虽然也有的题目中会出现金属氢化物如NaH,但Na仍为+1价,H为-1价,并不是通常意义上的氢化物(二元素组成,氢为+1价)。

6尝试创造:原来概念与理论是可以由我发展的

对于元素周期律的理解,教师不应满足于学生只掌握书本和教师提供的知识。在做题的实践与反思中,教师还应引导学生学习推导出“自己的规律”。如通过Mg、Ca、Ba对应的碱和硫酸盐的溶解性的比较,可以得出同一主族元素对应的碱在水中的溶解性从上往下越来越大,而硫酸盐的溶解性从

上往下越来越小;通过课本提供的“同主族元素非金属性从上往下越来越弱”,不仅可以推出课本上提供的“最高价含氧酸的酸性越来越弱”,还可以导出其对应的“无氧酸的酸性越来越强”,如HBr的酸性比HCl强;凡此等等,不一一赘述。通过这些尝试与创造的体验,学生感慨:原来概念与理论也可以由我提出由我发展!

化学实验新奇有趣,学生接触化学的初始阶段,教师要较多地用实验激发学生的学习兴趣,但随着学习的深入,教师更应及时揭示化学概念与理论的迷人魅力,帮助学生感受化学概念与理论的优美与实在。唯有如此,学生学习化学的兴趣才会持久,才能从化学学习中获得更多的乐趣!学习化学也就成了学生一种持久的乐趣、一种幸福的享受、一种自觉的追求。

参考文献:

[1]钟启泉,崔允漷,张华.《基础教育课程改革纲要(试行)》解读.上海:华东师范大学出版社,2001.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003.

非金属化学元素范文第5篇

碘钒铀是化学元素的名称,化学元素就是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。从哲学角度解析,元素是原子的电子数目发生量变而导致质变的结果。

碘是一种非金属化学元素,元素符号是I,原子序是53。碘是最重的非人造稳定的卤素元素,在标准状况下以有光泽的紫黑色固态非金属存在。

钒的元素符号是V,银白色金属,在元素周期表中属VB族,钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。

铀是一种银白色金属化学元素,也是自然界中能够找到的最重元素,属于元素周期表中的锕系,化学符号为U。

(来源:文章屋网 )

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