林非金屬單質(zhì)

1、非金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)【基礎(chǔ)知識】一、物理性質(zhì)與元素的存在【基礎(chǔ)知識】一、物理性質(zhì)與元素的存在鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅物物理理性性質(zhì)質(zhì)F2淡黃綠色淡黃綠色 氣體氣體Cl2黃綠色黃綠色 氣體氣體Br2深紅棕深紅棕 色液體色液體I2紫黑色紫黑色 固體固體N2無色無味氣體，無色無味氣體，難溶于水，略輕難溶于水，略輕于空氣于空氣磷磷白磷白磷:白色蠟狀白色蠟狀,不溶于水不溶于水,易溶于易溶于CS2，劇毒，著火劇毒，著火點點40 , 易自燃易自燃 紅磷紅磷:紅棕色粉末紅棕色粉末,不溶于水和不溶于水和CS2,無毒無毒 ,著火點著火點240 ,不易燃不易燃淡黃色固淡黃色固體，難溶體，難溶于水，微于水

2、，微溶于酒精，溶于酒精，易溶于易溶于CS2，有多種同有多種同素異形體素異形體金剛石：無金剛石：無色透明固體色透明固體石墨：深灰石墨：深灰色的有金屬色的有金屬光澤而不透光澤而不透明的細鱗片明的細鱗片狀固體狀固體 晶體硅是灰晶體硅是灰黑色、有金黑色、有金屬光澤、硬屬光澤、硬而脆的固體而脆的固體元元素素存存在在只有化合態(tài)，大多數(shù)只有化合態(tài)，大多數(shù)存在于海水中存在于海水中氮：主要以單質(zhì)氮：主要以單質(zhì)存在于大氣中。存在于大氣中。磷：主要以磷酸磷：主要以磷酸鹽形式分布在地鹽形式分布在地殼中，如，磷酸殼中，如，磷酸鈣鈣Ca3(PO4)2游離態(tài)：游離態(tài)：硫磺硫磺化合態(tài)：化合態(tài)：硫酸鹽，硫酸鹽，硫礦石，硫礦石，

3、有機物中有機物中游離態(tài)：金游離態(tài)：金剛石、石墨剛石、石墨等等化合態(tài)：碳化合態(tài)：碳酸鹽、有機酸鹽、有機物中物中只存在化合只存在化合態(tài)，主要以態(tài)，主要以二氧化硅和二氧化硅和硅酸鹽的形硅酸鹽的形式存在。式存在。 水水溶溶性性降降低低密密度度增增大大熔熔沸沸點點升升高高均均易易溶溶于于有有機機溶溶劑劑鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅與與金金屬屬反反應(yīng)應(yīng)2Na+Cl2=2NaCl (白煙白煙)2Fe+3Cl2=2FeCl3 (棕色煙棕色煙)Cu+Cl2=CuCl2 (棕黃色煙棕黃色煙)2Fe+3Br2=2FeBr3 Fe+I2=2FeI23Mg+N2=Mg3N2 (白煙白煙)2Na+S=Na2SFe

4、+S=FeS2Cu+S=Cu2SHg+S=HgS(水銀灑落后水銀灑落后的處理的處理)與與氧氧氣氣反反應(yīng)應(yīng) N2+O2=2NO (“雷雨發(fā)莊稼雷雨發(fā)莊稼”，大氣中的固氮大氣中的固氮)P+O2=P2O5 (白煙白煙)S+O2=SO2 (空氣中淡藍空氣中淡藍色火焰，純氧色火焰，純氧中明亮的藍紫中明亮的藍紫色火焰色火焰)C+O2=CO22C+O2=2COSi+O2=SiO2放電點燃點燃點燃點燃點燃鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅與與氫氫氣氣反反應(yīng)應(yīng)H2+F2=2HFH2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBrH2+I2=2HIN2+3H2=2NH3(工業(yè)固氮工業(yè)固氮)2P+3H2=2PH3(易自燃

5、，鬼火易自燃，鬼火主要成分主要成分)S+H2=H2SC+2H2=CH4Si+2H2=SiH4（很不穩(wěn)定，（很不穩(wěn)定，易自燃）易自燃）與與水水反反應(yīng)應(yīng)2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I )C+H2O=H2+CO(制取水制取水煤氣煤氣)與與堿堿溶溶液液反反應(yīng)應(yīng)F2先與水反應(yīng)先與水反應(yīng)X2+2NaOH=NaX +NaXO+H2O(X=Cl、Br、I )X2+6NaOH=5NaX +NaXO3+3H2O(X=Cl、Br、I )3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2OSi2NaOH H2O Na2SiO3 2H2劇劇烈烈程程度度下下降降反反應(yīng)應(yīng)條條件

6、件變變難難產(chǎn)產(chǎn)物物穩(wěn)穩(wěn)定定性性降降低低高溫高壓催化劑同周期與同周期與H2反應(yīng)條件變難反應(yīng)條件變難劇烈程度下降，產(chǎn)物穩(wěn)定性下降劇烈程度下降，產(chǎn)物穩(wěn)定性下降高溫高溫鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅特特性性溴單質(zhì)易揮發(fā)溴單質(zhì)易揮發(fā)碘單質(zhì)易升華，碘單質(zhì)易升華，遇淀粉變藍遇淀粉變藍金剛石硬度很金剛石硬度很大大石墨是良導(dǎo)體石墨是良導(dǎo)體硅硬度很大，半導(dǎo)體硅硬度很大，半導(dǎo)體Si 2F2 SiF4Si 4HF SiF4 2H2 制制備備工業(yè)制備：工業(yè)制備：2NaCl + 2H2O = = 2NaOH + H2 Cl2 實驗室制備：實驗室制備：MnO24HCl(濃濃) = MnCl2Cl22H2O 工業(yè)制備工

7、業(yè)制備 SiO2+2C=Si+2CO粗硅提純：粗硅提純：Si + 2Cl2 = SiCl4SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl應(yīng)應(yīng)用用F2：制備殺蟲劑：制備殺蟲劑Cl2：自來水消毒、：自來水消毒、制取漂白粉、制取漂白粉、“84消毒液消毒液”等等Br2：制備：制備AgBr感光感光材料、重要的化工材料、重要的化工原料。原料。I2：配碘酒和碘化物，：配碘酒和碘化物，食用鹽中加食用鹽中加KIO3，碘化銀制造相底片碘化銀制造相底片和人工降雨和人工降雨1、合、合成氨、成氨、制氮肥、制氮肥、硝酸硝酸 2、用、用作保護作保護氣（焊氣（焊接金屬、接金屬、填充燈填充燈泡、保泡、保存糧食、存糧食、水果）水

8、果）1、主要用于制硫酸。、主要用于制硫酸。2、是生產(chǎn)橡膠制品、是生產(chǎn)橡膠制品的重要原料。的重要原料。3、用于制造黑色火、用于制造黑色火藥、焰火、火柴等。藥、焰火、火柴等。 4、硫又是制造某些、硫又是制造某些農(nóng)藥農(nóng)藥(如石灰硫黃合如石灰硫黃合劑劑)的原料。的原料。5、 醫(yī)療上，硫還可醫(yī)療上，硫還可用來制硫黃軟膏醫(yī)治用來制硫黃軟膏醫(yī)治某些皮膚病，等等。某些皮膚病，等等。 燃燒燃燒冶煉金屬，冶煉金屬，如：如：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO21、硅是良好的半導(dǎo)、硅是良好的半導(dǎo)體材料，可用來制體材料，可用來制造集成電路、晶體造集成電路、晶體管、硅整流器管、硅整流器2、硅合金：、硅合金： 含硅含硅4%

9、的鋼的鋼導(dǎo)磁導(dǎo)磁性（變壓器的鐵芯）性（變壓器的鐵芯） 含硅含硅15%的鋼的鋼耐耐酸性（耐酸設(shè)備）酸性（耐酸設(shè)備）3、制成太陽能電池、制成太陽能電池高溫加熱高溫高溫電解【總結(jié)【總結(jié)1】如何比較非金屬性的強弱（非金屬性的遞變）】如何比較非金屬性的強弱（非金屬性的遞變）1利用原子結(jié)構(gòu)和元素周期表利用原子結(jié)構(gòu)和元素周期表在元素周期表中，同一周期從左至右，元素的非金屬性逐漸增強，在元素周期表中，同一周期從左至右，元素的非金屬性逐漸增強，同一主族從上至下，元素的非金屬性逐漸減弱。同一主族從上至下，元素的非金屬性逐漸減弱。2比較單質(zhì)跟氫氣反應(yīng)的能力比較單質(zhì)跟氫氣反應(yīng)的能力一般說來，非金屬性強的元素其單質(zhì)越容

10、易跟氫氣反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象越劇烈，一般說來，非金屬性強的元素其單質(zhì)越容易跟氫氣反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象越劇烈，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則非金屬性越強。生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則非金屬性越強。3比較最高氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱比較最高氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱一般說來，酸性越強，則該非金屬元素的非金屬性越強。一般說來，酸性越強，則該非金屬元素的非金屬性越強。4根據(jù)物質(zhì)間置換反應(yīng)判斷根據(jù)物質(zhì)間置換反應(yīng)判斷: 強強弱弱5比較跟金屬反應(yīng)的難易和化合價高低比較跟金屬反應(yīng)的難易和化合價高低一般說來，越易跟金屬反應(yīng)且使金屬呈高價化合物的元素，非金屬性越強。一般說來，越易跟金屬反應(yīng)且使金屬呈高價化合物的元素，非金屬性越強。B

11、【例【例1】砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推斷砹及砹的化合物】砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推斷砹及砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是不可能具有的性質(zhì)是A、砹是有色固體、砹是有色固體 B、HAt很穩(wěn)定很穩(wěn)定C、AgAt難溶于水難溶于水 D、砹易溶于某些有機溶劑、砹易溶于某些有機溶劑【總結(jié)【總結(jié)2】1、氯水性質(zhì)的多重性、氯水性質(zhì)的多重性黃綠色黃綠色溶有溶有 ；酸性酸性溶有溶有 、 ；殺菌、消毒、漂白殺菌、消毒、漂白溶有溶有 ；不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性溶有溶有 。Cl2HClHClOHClOHClO參加反參加反應(yīng)的微應(yīng)的微粒粒所加試劑所加試劑實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象離子方程式或解釋離子方程式或解釋AgNO3溶液溶液CaCO

12、3濁液濁液有色布條有色布條光照或加熱光照或加熱FeCl2溶液溶液（加入（加入KSCN）Na2SO3溶液溶液淀粉碘化鉀淀粉碘化鉀試紙試紙pH試紙試紙鎂條鎂條白色沉淀白色沉淀Ag+Cl- =AgCl沉沉淀溶解淀溶解有色布條褪色有色布條褪色氯水褪色氯水褪色溶液變紅溶液變紅氯水褪色氯水褪色先變藍后褪色先變藍后褪色先變紅后褪色先變紅后褪色鎂條溶解，有鎂條溶解，有無色氣體放出無色氣體放出CaCO3+2H+ =Ca2+H2O+CO2HClO具有強氧化性，可漂白具有強氧化性，可漂白HClO分解，使分解，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡平衡正向移動正向移動2Fe2+Cl2 =2Fe3+2Cl-Fe3+3SC

13、N- =Fe(SCN)3SO32- + Cl2 +H2O=SO42- +2Cl- +2H+2I- + Cl2 =I2 +2Cl- I2遇淀粉變藍，遇淀粉變藍，HClO再將其漂白而褪色再將其漂白而褪色氯水中的氯水中的H+使石蕊試紙變紅，使石蕊試紙變紅，HClO再將其再將其漂白而褪色漂白而褪色Mg+2H+ =Mg2+ +H2 Cl-H+H+H+ HClOCl2 HClOCl2Cl2HClOHClO【總結(jié)【總結(jié)2】1、氯水性質(zhì)的多重性、氯水性質(zhì)的多重性不同情況下，盡管有幾種物質(zhì)同時起作用，但考慮起作不同情況下，盡管有幾種物質(zhì)同時起作用，但考慮起作用的物質(zhì)的側(cè)重點不同用的物質(zhì)的側(cè)重點不同1）氯水的強氧

14、化性通?？紤]由）氯水的強氧化性通?？紤]由 體現(xiàn)體現(xiàn)2）當分析新制的氯水漂白、殺菌、消毒時才考慮）當分析新制的氯水漂白、殺菌、消毒時才考慮 的強氧化性的強氧化性3）當分析與非還原性的弱酸鹽或活潑金屬的反應(yīng)時，）當分析與非還原性的弱酸鹽或活潑金屬的反應(yīng)時，就要考慮到就要考慮到 的的 性性Cl2HClOH+氧化氧化2、新制氯水、久置氯水與液氯的區(qū)別、新制氯水、久置氯水與液氯的區(qū)別 新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水液氯液氯物質(zhì)物質(zhì)類別類別微粒微粒種類種類主要主要性質(zhì)性質(zhì)混合物混合物混合物混合物純凈物純凈物分子：分子：Cl2 HClO H2O離子：離子：H+ Cl- (OH-)分子：分子： H2O離子離

15、子H+ Cl- (OH-)Cl2分子分子酸性酸性氧化性氧化性漂白性漂白性酸性酸性氧化性氧化性【例【例3】化工廠發(fā)生氯氣泄露事故時，噴出的氯氣容易造】化工廠發(fā)生氯氣泄露事故時，噴出的氯氣容易造成人員傷亡。作為現(xiàn)場的干警，下列處理方法比較合理的成人員傷亡。作為現(xiàn)場的干警，下列處理方法比較合理的是是及時疏散人群，同時向有關(guān)部門如實報告事故有關(guān)情況及時疏散人群，同時向有關(guān)部門如實報告事故有關(guān)情況被轉(zhuǎn)移人群應(yīng)戴上用濃氫氧化鈉溶液處理過的口罩被轉(zhuǎn)移人群應(yīng)戴上用濃氫氧化鈉溶液處理過的口罩用高壓水槍向空中噴灑含堿性物質(zhì)的水溶液用高壓水槍向空中噴灑含堿性物質(zhì)的水溶液被轉(zhuǎn)移人群可戴上用碳酸鈉溶液處理過的口罩被轉(zhuǎn)移

16、人群可戴上用碳酸鈉溶液處理過的口罩將人群轉(zhuǎn)移到地勢較低的地方將人群轉(zhuǎn)移到地勢較低的地方及時清理現(xiàn)場，檢查水源和食物等是否被污染及時清理現(xiàn)場，檢查水源和食物等是否被污染常溫下氯氣能溶于水，所以只要向空中噴灑水就可以解常溫下氯氣能溶于水，所以只要向空中噴灑水就可以解毒毒 A、 B、 C、 D、B【總結(jié)【總結(jié)3】氯水中平衡移動的應(yīng)用】氯水中平衡移動的應(yīng)用加入的加入的物質(zhì)物質(zhì)濃度變化濃度變化平衡平衡移動移動方向方向應(yīng)用應(yīng)用H+Cl-HClO可溶性可溶性氯化物氯化物鹽酸鹽酸NaOHCa(OH)2光照光照用飽和食鹽水除去用飽和食鹽水除去ClCl2 2中的中的 ；用用 法收集法收集Cl2。Cl2排飽和食鹽水

17、排飽和食鹽水用用NaClONaClO與濃鹽酸反應(yīng)制與濃鹽酸反應(yīng)制 ；用于測定漂白粉中的有效成分用于測定漂白粉中的有效成分Cl2用用 吸收多余的吸收多余的ClCl2 2，防污染，防污染用于制造用于制造 。NaOH溶液溶液“84”等消毒液等消毒液用于制造用于制造 。漂白粉漂白粉氯水氯水 保存或現(xiàn)配現(xiàn)用。保存或現(xiàn)配現(xiàn)用。避光避光【例【例4】下列關(guān)于硅的說法不正確的是】下列關(guān)于硅的說法不正確的是A、晶體硅是金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體、晶體硅是金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色的有金屬光澤的固體B、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體、晶體硅的導(dǎo)電性介于金屬和絕緣體之間，是良好的

18、半導(dǎo)體C、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)、硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D、加熱到一定溫度時，硅能跟碳、氧氣等非金屬反應(yīng)、加熱到一定溫度時，硅能跟碳、氧氣等非金屬反應(yīng)【總結(jié)【總結(jié)4】1、硅的特性、硅的特性硅的還原性比碳硅的還原性比碳 ，而碳在高溫下，而碳在高溫下 從二氧化硅中置換出硅從二氧化硅中置換出硅一般情況下，非金屬單質(zhì)與強堿反應(yīng)一般情況下，非金屬單質(zhì)與強堿反應(yīng) 生成氫氣，二硅與生成氫氣，二硅與NaOH等強堿反應(yīng)等強堿反應(yīng) 生成氫氣生成氫氣一般情況下，非金屬單質(zhì)一般情況下，非金屬單質(zhì) 與非氧化性酸反應(yīng)，但硅可與與非氧化性酸反應(yīng)，但硅可與 酸酸反應(yīng)，且有反應(yīng)，且有 生

19、成生成一般情況下，非金屬單質(zhì)熔沸點一般情況下，非金屬單質(zhì)熔沸點 ，硬度，硬度 ，但硅、金剛石的，但硅、金剛石的沸點沸點 ，硬度，硬度 。 一般情況下非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為一般情況下非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為 導(dǎo)體，石墨為導(dǎo)體，石墨為 導(dǎo)體導(dǎo)體C強強能能不不能能不不HFH2低低小小高高大大半半良良6、晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：、晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅粗硅與干燥粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得氣體反應(yīng)制得SiHCl3: Si+3HCl = SiHCl3 + H2SiHCl3與過量與過量H2在在1 0001 100反應(yīng)制得純硅反應(yīng)制得純硅已知已知SiHCl3能與能與H2O強烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答下列問題：強烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答下列問題：（1）第）第步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。（2）粗硅與）粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3（沸點（