非金属元素
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化学非金属知识点总结一、非金属的性质1. 导电性非金属通常不具有良好的导电性。
这是因为非金属元素的价电子较多,通常与其他非金属元素或金属元素形成共价键,而共价键不利于电子的流动。
例如氧气、氮气、氢气等都是不导电的非金属,它们在纯净的状态下无法导电。
2. 延展性和韧性非金属一般不具有金属的延展性和韧性。
大多数非金属元素是脆性的,即在外力作用下容易发生断裂。
例如碳的最稳定的形式-石墨是层状结构、导电性能好、韧性好,而另一种同素异形体-金刚石却是透明的、脆性的。
3. 熔点和沸点非金属的熔点和沸点较低,通常为固体。
例如氧气的熔点为-218.79°C,沸点为-182.96°C;氮气的熔点为-210°C,沸点为-196°C,而卤素的熔点和沸点均在常温下。
非金属的这一特性与其分子间的势能相对较小,分子间的相互作用力相对较弱有关。
4. 光泽非金属的表面易于变得粗糙,表现出磨砂的外表,不光滑,无光泽。
这与金属的光泽性相对应,是金属与非金属的一个显著区别。
5. 氧化还原性非金属元素常常表现出较强的氧化还原性。
在化学反应中,非金属元素通常是被氧化剂氧化,或者它们是还原剂,可以还原其他物质。
6. 酸碱性非金属元素大多数是酸性的。
例如氧气形成酸性氧化物,氮气形成氮化物,硫形成硫化物等。
这与金属形成碱性氧化物的性质相反。
二、非金属的分类非金属根据其化学性质和存在状态的不同,可以分为气态非金属、固态非金属和液态非金属。
1. 气态非金属气态非金属是指在标准大气压下为气态的非金属元素。
常见的气态非金属有氧气(O2)、氮气(N2)、氢气(H2)、氯气(Cl2)等。
这些气态非金属广泛存在于自然界中,对于生物的生长、大气的成分、化学反应等都具有重要作用。
2. 固态非金属固态非金属是指在常温常压下为固态的非金属元素。
常见的固态非金属有碳(C)、硫(S)、磷(P)、硒(Se)等。
这些固态非金属在自然界中广泛分布,对于生物的组成、材料的制备、化学反应等也都具有重要的作用。
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。
元素周期表中的非金属元素元素周期表是我们理解化学元素的基础,它按照原子序数和化学性质将元素分类排列。
在元素周期表中,除了金属元素外,还存在着一类特殊的元素,即非金属元素。
本文将深入探讨元素周期表中的非金属元素及其重要性。
一、氢 (H)氢是元素周期表中的第一元素,也是最轻的元素,其原子核只含有一个质子。
氢的密度很低,是一种无色、无味且无毒的气体。
它广泛应用于合成氨、石油开采、航空航天等众多领域。
此外,氢还是燃料电池中的关键组成部分,可以转化为电能,并且排放的是无害的水蒸气。
二、氮 (N)氮是元素周期表中的第七元素,它占据了大气中的78%。
氮气具有无色、无味、无毒的特点,不会直接支持燃烧。
氮广泛应用于肥料、火药、炸药、化肥等领域。
此外,氮还是生物体中蛋白质、核酸等重要生物大分子的组成元素,对于生命的存在和发展至关重要。
三、氧 (O)氧是元素周期表中的第八元素,它在地壳中的含量最丰富。
氧气是一种无色、无味、无毒的气体,对于维持地球上的生命活动至关重要。
氧广泛应用于各个领域,如医疗、工业、燃料等。
氧还是许多氧化反应和燃烧反应的重要参与者,类似于我们日常生活中的火焰。
四、碳 (C)碳是元素周期表中的第六元素,它是地球上最丰富的元素之一。
碳的存在形式包括钻石、石墨和无机碳酸盐等。
碳是有机化合物的基础,是生命的构成要素。
我们广泛接触到的有机物质,如糖、脂肪、蛋白质等都是由碳构成的。
五、硫 (S)硫是元素周期表中的第十六元素,在地壳中也存在着丰富的硫化物。
硫具有黄色,气味刺激的特征,不溶于水。
硫广泛用于药物、化肥、制草剂等领域。
此外,硫还是一种重要的非金属工业原料,用于生产硫酸等化学品。
六、磷 (P)磷是元素周期表中的第十五元素,它在地壳中的含量较低。
磷是一种黄色固体,具有高反应活性。
磷广泛应用于农业、生物、医药等领域。
磷是肥料生产中的重要成分,可以促进植物的生长发育。
七、氯 (Cl)氯是元素周期表中的第十七元素,是一种常见的非金属元素。
非金属元素是元素的一大类,在所有的一百多种化学元素中,非金属占了22种。
在周期表中,除氢以外,其它非金属元素都排在表的右侧和上侧,属于p区。
包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、氖、氩、氪、氙、氡。
[1]80%的非金属元素在现在社会中占有重要位置。
一、元素的金属性、非金属性与元素在周期表中的位置关系对于主族元素来说,同周期元素随着原子序数的递增,原子核电荷数逐渐增大,而电子层数却没有变化,因此原子核对核外电子的引力逐渐增强,随原子半径逐渐减小,原子失电子能力逐渐降低,元素金属性逐渐减弱;而原子得电子能力逐渐增强,元素非金属性逐渐增强。
例如:对于第三周期元素的金属性Na>Mg<Al,非金属性Cl>S>P>Si。
同主族元素,随着原子序数的递增,电子层逐渐增大,原子半径明显增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,元素的原子失电子逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,所以元素的金属性逐渐增强,非金属性减弱。
例如:第一主族元素的金属性H <L i<Na<K<Rb<Cs,卤族元素的非金属性F>C l>Br>I。
综合以上两种情况,可以作出简明的结论:在元素周期表中,越向左、下方,元素金属性越强,金属性最强的金属是Cs;越向右、上方,元素的非金属越强,非金属性最强的元素是F。
例如:金属性K>Na>Mg,非金属性O>S>P。
二、元素的金属性、非金属性与元素在化学反应3中的表现的关系一般说来,元素的金属性越强,它的单质与水或酸反应越剧烈,对于的碱的碱性也越强。
例如:金属性Na>Mg>Al,常温时单质N a与水能剧烈反应,单质Mg与水能缓慢地进行反应,而单质Al与水在常温时很难进行反应,它们对应的氧化物的水化物的碱性 Na OH>Mg(OH)2>Al(O H)3。
非金属元素的分类与性质非金属元素是化学元素中的一类,其特点是具有较高的电负性和较低的电子亲和能力。
本文将介绍非金属元素的分类以及其常见性质。
一、非金属元素的分类根据元素的化学性质和电子结构,非金属元素可以分为以下几类:1.有气性非金属元素有气性元素主要包括氢(H)、氦(He)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、氖(Ne)等。
这类元素在常温下主要以气体的形态存在,具有较高的电负性和较低的电子亲和能力。
2.卤素卤素元素主要包括氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、氟(F)等。
这类元素具有较高的电负性和较低的电子亲和能力,常以单质的形态存在。
卤素元素具有强烈的氧化性和还原性,在化学反应中常作为活泼的非金属元素参与。
3.非金属类金属元素非金属类金属元素主要包括磷(P)、硫(S)、碳(C)等。
这类元素在常温下具有金属和非金属双重性质,既可以形成正离子也可以形成负离子。
非金属类金属元素在自然界中广泛存在,例如,磷存在于磷矿石中,硫存在于硫矿石和天然气中,而碳存在于碳酸盐矿物、煤炭、石油等中。
4.其他非金属元素除了以上几类非金属元素外,还有一些元素在化学性质上也属于非金属。
例如,硅(Si)具有半金属的性质,常用于半导体制造;砷(As)和锑(Sb)具有金属和非金属性质的混合特点;氙(Xe)等稀有气体则与其他非金属元素的性质相仿。
二、非金属元素的性质非金属元素的性质因元素不同而有差异,下面将简要介绍几种常见非金属元素的性质。
1.氢(H)氢是一种无色、无臭的气体,在常温下为二原子分子态存在。
它是宇宙中最常见的元素之一,并且在地球上广泛存在于水和有机物中。
氢的化学性质活泼,与氧、氯等元素反应能释放大量能量。
2.氧(O)氧是一种常见的非金属元素,它在自然界中以气体的形式存在,占据大气中的21%。
氧是生命存在的基础,也是燃烧的必需物质。
它具有很强的氧化性,与大多数元素反应生成氧化物。
3.氮(N)氮是空气中的主要成分之一,占据大气的78%。
元素周期表中的金属与非金属元素元素周期表是化学中的重要工具,它对元素进行了分类和排列。
其中,金属元素和非金属元素是周期表中的两个重要类别。
本文将探讨金属元素和非金属元素的特点、性质以及在日常生活中的应用。
一、金属元素金属元素是元素周期表中的主要成分之一,占据了周期表的大部分位置。
金属元素的特点如下:1. 密度较大:金属元素通常具有相对较大的密度,例如铁、铜等金属元素的密度都比较高。
2. 电子迁移性:金属元素具有良好的导电性和热导性,能够自由移动电子和热能。
3. 可塑性和延展性:金属元素具有较好的可塑性和延展性,可以被锻造成不同形状的物体。
4. 光泽度高:金属元素常常呈现出亮闪闪的金属光泽,这是由于金属的电子结构特点所致。
金属元素在日常生活中有着广泛的应用。
例如,铜是一种常见的金属元素,被广泛用于电线、电缆和管道的制造;铁是另一种重要的金属元素,被用于建筑、交通工具和机械设备等领域。
二、非金属元素非金属元素是周期表中另一个重要的类别,其特点与金属元素有明显的差异。
以下是非金属元素的主要特点:1. 密度较小:非金属元素通常具有相对较小的密度,例如氧气、氮气等非金属元素的密度较低。
2. 不良导电性:非金属元素一般不具备良好的导电性能,不能自由移动电子。
3. 易失去电子:非金属元素通常具有较高的电负性,倾向于接受电子或与金属元素形成共价键。
4. 多种物态:非金属元素常常以气体、固体和液体等多种物态存在。
非金属元素在各个领域都有重要的应用。
例如,氧气是呼吸过程中必不可少的元素,用于维持生物体的呼吸作用;氯是消毒剂的重要成分,用于消毒和净化水源。
结论通过对元素周期表中金属元素和非金属元素的了解,我们可以发现它们在性质和应用方面存在着明显的区别。
金属元素具有良好的导电性、热导性和可塑性,而非金属元素则具有较小的密度、不良导电性和易失去电子的特点。
了解元素周期表中的金属与非金属元素,对我们理解元素性质以及应用具有重要的意义。
非金属元素的化学性质和反应一、非金属元素的分类和特点1.非金属元素的定义:在元素周期表中,位于p区的元素称为非金属元素,也称为非金属或类金属。
2.非金属元素的特点:大多数非金属元素具有较低的熔点、沸点,不易导电,一般不与金属形成合金,与金属反应常表现为氧化性。
二、非金属元素的化学反应1.氧化还原反应:非金属元素在化学反应中,常表现为氧化剂或还原剂。
如氧气(O2)作为氧化剂,氢气(H2)作为还原剂。
2.非金属之间的反应:非金属元素之间可形成共价键,如氢气与氯气反应生成氯化氢(HCl)。
3.非金属与金属的反应:非金属元素与金属反应,通常生成金属氧化物和氢气,如氢气与氧化铁(Fe2O3)反应生成铁和水。
三、非金属元素的重要化合物1.氯化物:如氯化钠(NaCl),为常见的食盐成分;氯化钙(CaCl2),用于农业施钙。
2.硫化物:如硫化铁(FeS),存在于矿石中;硫化氢(H2S),为臭气的主要成分。
3.氧化物:如二氧化碳(CO2),导致温室效应的主要气体;一氧化碳(CO),有毒的气体。
4.硝酸盐:如硝酸钾(KNO3),为常见的肥料成分;硝酸钠(NaNO3),用于制备火药。
四、非金属元素的应用1.碳元素:碳素墨水书写的字画可长期保存,碳纤维具有高强度、轻质的特点,广泛应用于航空航天领域。
2.硅元素:硅为半导体材料,是现代电子工业的基础,如集成电路、太阳能电池等。
3.氮元素:氮气(N2)是空气的主要成分,液氮可用作冷冻麻醉剂,氮肥是农业生产中必需的肥料。
五、非金属元素的环境影响1.碳元素:二氧化碳排放过多会导致全球气候变暖,引起温室效应。
2.硫元素:二氧化硫排放会导致酸雨,对生态环境和建筑物造成损害。
3.氮元素:氮氧化物排放会污染空气,影响人类健康。
综上所述,非金属元素在化学反应中具有独特的性质和作用,它们在自然界和人类生活中扮演着重要的角色。
了解非金属元素的化学性质和反应,有助于我们更好地利用这些资源,保护环境,促进可持续发展。
非金属元素分类
非金属元素是指化学元素中不具有金属特性的元素。
它们主要以气态和固态形式存在于自然界中。
根据其性质和化学反应性,非金属元素可以分为四类:气体、卤素、半金属和非金属类金属。
1. 气体元素:气体元素是指在常温常压下为气体状态的元素。
它们包括氢、氦、氮、氧、氖、氩、氪和氙。
气体元素具有较低的密度和较高的电离能力,因此它们通常不与其他元素形成化合物。
2. 卤素元素:卤素元素是指具有高反应性和毒性的元素。
它们
包括氟、氯、溴、碘和石碳素。
卤素元素可以与金属形成离子化合物,如氯化钠。
3. 半金属元素:半金属元素具有介于金属和非金属之间的特性。
它们包括硼、硅、锗、砷、锑和碲。
半金属元素具有良好的半导体性能,因此在电子工业中应用广泛。
4. 非金属类金属元素:非金属类金属元素是指具有金属和非金
属性质的元素。
它们包括磷、硫、硒和碲。
这些元素在化学反应中可以发挥金属或非金属的作用,因此它们的应用范围也较广泛。
以上是非金属元素的分类,它们在各个领域都有不同的应用价值。
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1、常温下硅不活泼,但可与氧气、氢氟酸、氢氧化钠等反应。
Si + O2 =加热= SiO2Si + 4HF == SiF4↑+ 2H2↑Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3+ 2H2↑可与氢氧化钠溶液反应生成氢气的单质,常见的Al和Si 2、硅单质的制取制取粗硅:SiO2+ 2C =高温= Si + 2CO↑硅的提纯:Si + 2Cl2 =加热= SiCl4SiCl4 + 2H2=高温= Si + 4HCl硅单质的用途:可做半导体,电脑芯片、太阳能电池板等。
3、盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞,而用橡胶塞,原因SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3+ H2O4、雕刻玻璃用氢氟酸SiO2 + 4HF == SiF4+ 2H2O5、证明酸性强弱 HCl > H2CO3> H2SiO3利用强酸制取弱酸原理用盐酸制取CO2 CaCO3+ 2HCl == CaCl2+ H2O + CO2↑再用CO2制取硅酸 Na2SiO3+ CO2(少) + H2O == H2SiO3↓+ Na2CO3Na2SiO3+ 2CO2(多) + 2H2O == H2SiO3↓+ 2NaHCO36、SiO2的用途:制光导纤维1、氯气与单质反应产生黄色火焰,并有白烟 2Na + Cl2=点= 2NaCl燃烧产生棕黄(褐)色的烟 2Fe + 3Cl2 =点= 2FeCl3燃烧产生棕黄色的烟 Cu + Cl2 =点= CuCl2燃烧产生苍白色火焰,并有白雾 H2 + Cl2=点= 2HCl2、氯气与水反应:Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClOHClO 有漂白性、强氧化性,不稳定性2HClO =光照= 2HCl + O2↑新制氯水因含有HClO而有漂白性。
而久置的氯水和干燥的氯气不具有漂白性。
3、氯气与强碱溶液反应(1)制取漂白液 Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O漂白液主要成分NaCl 、 NaClO 有效成分NaClO(2)制取漂白粉 2Cl2 + 2Ca(OH)2== CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O漂白粉主要成分CaCl2、Ca(ClO)2有效成分Ca(ClO)2(3)漂白原理Ca(ClO)2 + CO2(少) + H2O == CaCO3↓+ 2HClO失效:2HClO =光照= 2HCl + O2↑4、卤素单质间转化向某无色溶液中滴加氯水,再加CCl4,溶液分层,且下层显橙红色。
说明原溶液有Br-,反应为: 2Br- + Cl2===Br2+ 2Cl-向某无色溶液中滴加氯水,再加CCl4,溶液分层,且下层显紫红色。
说明原溶液有I-,反应为: 2I- + Cl2 ===I2+ 2Cl-注:F2不能从溶液中置换其它非金属单质。
(F2+ H2O===2HF+ O2)5、实验室制取氯气(1)原理:MnO2 + 4HCl=加热= MnCl2+ Cl2↑+ 2H2O(2)注意:*除去Cl2中的HCl:用饱和食盐水*除去Cl2中的H2O:浓硫酸*尾气处理:NaOH溶液(3)其它制取:强氧化剂(KMnO4、KClO3等)与浓盐酸,无需加热。
1、单质硫与O2反应只生成SO2,不能直接生成SO3。
与H2反应生成H2S。
与变价金属反应只生成低价化合物。
如Fe+S=加热=FeS 2Cu+S=加热=Cu2S 2、二氧化硫(重点)(1)酸性:SO2可使含酚酞的NaOH溶液褪色:SO2少量:SO2+ 2NaOH===Na2SO3+H2OSO2过量:SO2+ NaOH ===NaHSO3注:SO2、CO2通入CaCl2、BaCl2溶液无沉淀生成。
(2)强还原性SO2可使氯水、溴水、碘水等褪色SO2 + Cl2+ 2H2O ==H2SO4+ 2HClSO2可使酸性高猛酸钾溶液褪色5SO2 + 2MnO4- + 2H2O=== 5SO42- + 2Mn2+ + 4H+(3)弱氧化性SO2通入氢硫酸溶液中,产生淡黄色沉淀SO2 + 2H2S === 3S↓ + 2H2O(4)漂白性SO2可使品红溶液、纸张、草帽辫等暂时性褪色,加热后又恢复原来颜色。
不能用来漂白食品。
(5)制取SO2: Na2SO3+ H2SO4(浓)=== Na2SO4+ SO2↑ + H2O3、三氧化硫标况下,SO3为固体。
酸性氧化物的通性。
硫的氧化物可形成酸雨。
4、浓硫酸(1)吸水性:可作干燥剂,但不干燥碱性气体(NH3)、还原性气体(H2S、HI)(2)脱水剂:可使有机物脱水碳化。
蔗糖加入浓硫酸,蔗糖变黑(浓硫酸脱水性),膨胀(浓硫酸强氧化性)(3)强氧化性:常温下,铁铝遇浓硫酸、浓硝酸会钝化。
①与金属单质Cu + 2H2SO4(浓)=加热= CuSO4+ SO2↑+ 2H2O注:当Cu过量,随反应进行,浓硫酸变成稀硫酸反应停止。
②与非金属单质C + 2H2SO4(浓)=加热= CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2OS + 2H2SO4(浓)=加热= 3SO2↑+ 2H2O③与还原性物质反应H2S、HI等1、氮气:氮的固定指将游离态的氮转化成化合态与O2反应:高温\放电 N2+ O2=放电= 2NO(不可能生成NO2)工业合成氨:N2 + 3H2⇌ 2NH3(可逆反应)2、NO:无色气体与空气立即变成红棕色:2NO + O2 ==2NO2注:检验NO:通入O2收集NO:不能排空气,只能排水法。
3、NO2:红棕色气体,氮的氧化物可形成酸雨及光化学烟雾。
与水反应:3NO2 + H2O== 2HNO3+ NO注:收集NO2:不能排水,只能向上排空气。
4、NH3(1)与水反应:NH3 + H2O ===NH3·H2O ====NH4+ + OH-注:氨气极易溶于水。
(1:700)检验NH3:将气体通过湿润的红色石蕊试纸(或PH试纸),如试纸变蓝,则证明是氨气。
(高中唯一一个碱性气体)(2)与酸反应与盐酸:HCl + NH3 == NH4Cl (白烟)检验氨气:将蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒靠近气体,若产生白烟,则证明是氨气。
与硫酸:2NH3 + H2SO4==(NH4)2SO4不能用浓硫酸干燥氨气,只能用碱性干燥剂,如碱石灰。
(3)还原性,与氧化剂反应与氧化铜:2NH3 + 3CuO =加热= 3Cu + N2+ 3H2O与氯气:8NH3 + 3Cl2=== N2+ 6NH4Cl(氨气过量会产生白烟)(4)实验室制取氨气原理:2NH4Cl + Ca(OH)2=加热= CaCl2+ 2NH3↑ + 2H2O注意:干燥氨气:碱石灰收集氨气:向下排空气法尾气处理:一定要防倒吸。
其它方法:加热浓氨水,或将浓氨水滴加到碱石灰上。
5、硝酸(1)与金属单质Cu + 4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2+ 2NO2↑ + 2H2O3Cu + 8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2+ 2NO2↑ + 4H2O(2)与非金属单质C + 4HNO3(浓)=== CO2+ 4NO2+ 2H2O(3)与还原性微粒(Fe2+ 、S2、SO32-等)。