常见非金属元素及其化合物

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。

第四讲、非金属元素及其化合物【知识要点】一、元素非金属性的强弱规律1．常见非金属元素的非金属性由强到弱的顺序： F、O、Cl、N、Br、I、S、P、C、Si 、H：2．元素的非金属性与非金属单质活泼性是并不完全一致的：如元素的非金属性O＞Cl， N ＞Br；而单质的活泼性：O2< Cl2，N2<Br2。

3．比较非金属性强弱的依据（1）元素在周期表中的相对位置（2）非金属单质与氢气化合的越容易，非金属性越强。

如F2、Cl2、Br2、I2与H2化合由易到难，所以，非金属性F＞Cl＞Br＞I。

（3）气态氢化物的越稳定，非金属性越强，如稳定性HF＞H2O＞HCl＞NH3＞HBr＞HI＞H2S ＞PH3，所以非金属性F＞O＞Cl＞N＞Br＞I＞S＞P。

（4）最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强，如酸性HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H4SiO4，则非金属性Cl＞S＞P＞C＞Si。

（5）非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质。

如2F2＋2H2O＝4HF＋O2↑；O2＋4HCl＝2H2O＋2Cl2（地康法制Cl2）；Cl2+2NaBr＝2NaCl+Br2；3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl；Cl2+H2S＝S＋2HCl。

（6）非金属单质对应阴离子的还原性越强，该非金属元素的非金属性越弱。

常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞F-，则非金属性S＜I＜Br＜Cl＜F。

（7）与变价金属反应时，金属所呈价态越高，非金属性越强，如Cu+Cl2CuCl2；2Cu+S Cu2S，说明非金属性Cl＞S。

二、非金属元素的化学性质（注意反应条件、现象、生成物的聚集状态）三、常见非全属单质的制取方法1．电解法①电解水溶液：如2NaCl ＋2H 2O 电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑②电解熔融物：如2KHF 2 电解F 2↑＋H 2↑＋2KF2．分解法：如2KClO 3 MnO 22KCl ＋3O 2↑ CH 4C ＋2H 2 2H 2O 2MnO 22H 2O ＋O 2↑ 3．置换法：如Cl 2＋2NaBr ＝2NaCl ＋Br 2 2H 2S ＋O 2（不足） 点燃2H 2O ＋2S4．氧化法：如MnO 2＋4HCl MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O4NaBr ＋3H 2SO 4＋MnO 2＝2Na 2SO 4＋MnSO 4＋2Br 2+3H 2O5．还原法：C ＋H 2O CO ＋H 2，Zn ＋2HCl ＝ZnCl 2＋H 2↑ 2C ＋ SiO 2Si ＋2CO ↑【例题分析】[例题1]氯化碘（ICl ）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是 （ ）A 、HI 和HClOB 、HCl 和HIOC、HClO3和HIOD、HClO和HIO【拓展】从某些方面看，NH3和H2O相当，NH4+和H3O+（简写为H+）相当，NH2-和OH-相当，NH2-（有时还包括N3-）和O2-相当(1) 已知在液氨中下列2个反应能发生，完成并配平方程式：NH4Cl + KNH2→ , NH4I + PbNH →(2) 已知M为正二价金属，完成下列反应式：M+NH3→，MO+NH4Cl →M(NH2)2→[例题2]可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是（）①硫和氢气在加热条件下能形成H2S、H2S受热300℃左右分解。

无机非金属材料的元素组成1.二氧化硅（SiO2）：由硅和氧元素组成。

它是地壳中最常见的化合物之一，也是石英、硅石和沙子的主要成分。

2.硫化物（S2-）：含有硫元素的化合物。

常见的硫化物包括硫化氢（H2S）、硫化铁（FeS）和硫化锌（ZnS）等。

硫化物在天然矿石中广泛存在，例如黄铁矿和闪锌矿。

3.氮化物（N3-）：含有氮元素的化合物。

其中最常见的是氨气（NH3）、硝酸盐（NO3-）和氨基（NH2-）。

氮化物常用于制备氮化硅（Si3N4）等高温材料。

4.氯化物（Cl-）：含有氯元素的化合物。

常见的氯化物包括氯化钠（NaCl）、氯化铁（FeCl2）和氯化铝（AlCl3）。

氯化物通常用于消毒、脱盐和水处理等领域。

5.氧化物（O2-）：含有氧元素的化合物。

常见的氧化物包括水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氧化铁（Fe2O3）。

氧化物在地壳中广泛存在，例如山泥石和赤铁矿。

6.磷酸盐（PO43-）：含有磷、氧和酸基团的化合物。

磷酸盐常见于生物体中，例如骨骼和DNA分子。

常见的磷酸盐包括磷酸三钠（Na3PO4）和磷酸铵（NH4H2PO4）。

7.碳酸盐（CO32-）：含有碳和氧元素的化合物。

其中最常见的是碳酸钙（CaCO3），它在自然界中以石灰岩和大理石的形式存在。

碳酸盐还包括碳酸铵（NH4CO3）和碳酸钠（Na2CO3）等。

8.硅酸盐：含有硅和氧元素以及金属离子的化合物。

最典型的例子是长石矿物，如正长石和斜长石。

硅酸盐在地壳中广泛存在，例如石英和花岗岩。

除了上述常见的无机非金属材料，还有许多其他的元素组成的化合物，每种化合物都具有不同的物理和化学特性。

无机非金属材料在工业、建筑、电子、医疗和环境等领域有广泛应用，例如玻璃、塑料、陶瓷、橡胶和纤维等。

不同的元素组成和结构使得这些材料具有不同的性质和用途，为人类的生活和技术发展提供了重要的支持。

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。

【命题规律】非金属元素部分在保持原有考点不变的情况下，弱化了对磷的考查，但在以往高考中不被看好的元素硅及其化合物的性质在新高考中的地位相当突出，要引起重视。

从考点的变化情况来看，常见非金属元素及其化合物的性质仍是高考命题的重点，其命题形式一般为实验探究、计算、推断等。

预计今后的高考中，将会进一步注重非金属元素及其化合物性质知识的整体性和探究性，强化与生活、社会实际问题的联系，试题可以以选择题的形式出现，也可以以实验题和无机推断题的形式出现，以环保为主题设计问题的可能性也比较大。

【重点知识梳理】一. 卤素（1）分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。

氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。

当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。

氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。

反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化（如萃取），也可属化学变化，如歧化法（加碱液）、还原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不饱和的有机物）等。

值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物，如Br2与Fe或KI反应。

（2）区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。

萃取和分液是物质分离的众多方法之一。

每一种方法适用于一定的前提。

分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。

一般萃取和分液结合使用。

其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。

命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。

解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。

分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。

为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通二氧族：（1）掌握常见物质的俗名、组成、用途，防止张冠李戴。