高中化学非金属单质及其氧化物学习技
2015-09-10陈丽娜
陈丽娜
摘 要: 化学是一门高中课程中十分重要的学科,但是很多学生在学习高中化学时往往认为难度很大,尤其是对于高一学生来讲。由于在初中接触了很少的化学知识,一到高中,突然化学内容增多,而且零散,学习起来吃力。事实上化学是一门十分有规律可循的学科,学习的时候只要能掌握一定的规律和技巧,就会牢牢掌握。本文以非金属及其氧化物的学习为例,帮助学生在学习过程中掌握应用技巧。
关键词: 高中化学 非金属 氧化物 学习技巧
非金属是化学中非常重要的一类元素,在高一化学中占很大篇幅,高中要求掌握的非金属主要包括C、N、O、Si、S、Cl,下面对这些元素的一些规律进行归纳总结。
这些元素在元素周期表中位于右上角,其排布如下表。在元素周期表中同一行由左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,同一列其活泼性逐渐减弱。处于对角的两个元素在性质上有极大的相似性,靠右的非金属单质活泼性略高。由这个规律我们可以总结出在性质上C与Si、N与S、O与Cl相似,但S比N活泼,Cl比O活泼。
表 非金属元素在元素周期表中的排布
一、C与Si的对比
C与Si在元素周期表中处于中间位置,即前面是金属,后面是非金属,所以其特点是较稳定,没有金属性,也没有其他非金属显著的性质,在化学反应中其原子既不易失电子又不易得电子,主要形成四价的化合物。但是因为Si处于C的下方,所以Si的金属性强于C,主要表现在它总是与氧相互化合的,而碳没有此特点。但是C本身也是非金属元素,具有还原性,所以C与O发生不同程度的氧化反应,生成同样具有还原性的CO及CO■。
另外,由于C的非金属性比Si强,故将CO■通入Na■SiO■溶液中,产生透明胶冻状沉淀,发生如下反应:
CO■+H■O+Na■SiO■=Na■CO■+H■SiO■(胶体)
由此反应也可看出酸性H■CO■>H■SiO■。
二、O■与Cl■的对比
按照在元素周期表中O与Cl处于对角的位置可见其性质上较相似学习的时候应当比较学习。
O■与Cl■均为非金属性很强的单质,故其单体均能和金属发生反应,可互相对比学习。
1. O■与Cl■均能和活泼金属发生剧烈反应
如与Na的反应:O■+4Na=2Na■O,如果在点燃的条件下则会生成Na■O■:
Cl■+2Na=2NaCl,Cl■反应更剧烈。
2.均可与中等活泼金属发生反应
如:2Cu+O■=2CuO,Cu+Cl■=CuCl■
3.均可与不活泼金属发生反应
如:Fe+3Cl■=2FeCl■,3Fe+2O■=Fe■O■。
4. O■与Cl■氧化能力比较
在于Fe的反应过程中,从化学价态上Cl■氧化Fe到3价,而O■则不能。另外,从反应现象上Fe与Cl■反应冒白烟,较Fe与O■火星四溅更剧烈。由此可以推断凡是和O■发生反应的金属,绝大部分可以和Cl■发生反应,且反应程度更剧烈,故单质氧化性Cl■>O■。
三、N与S的比较
我们看到的化学反应中N■较S稳定,与O■反应时,N■需要条件较高,S则容易一些,产物均为不同的氧化物NO、NO■、SO■、SO■。这些氧化物具有一定的规律,它们产生共性,也存在不同。首先在水中有一定溶解性形成相应的酸,但溶解性NO 四、N■、NO、NO■的对比 非金属元素中N和S具有可变价态,其中N的可变化合物较重要,故对N■、NO、NO■进行简单总结,帮助学生学习。 1. NO的生成与转化 氮氧化物的天然排放源:闪电有很高的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合,生成NO,继而在对流层中被氧化为NO■;即使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐,在土壤细菌的帮助下分解出NO、NO■和N■O等气体。 氮氧化物的人为排放源:主要是交通运输,如汽车尾气、飞机高空飞行等。 2.常见反应 N■+O■=2NO(条件为放电或高温),NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。在常温下,NO很容易与空气中的O■化合,生成NO■,即2NO+O■=2NO■。 所以,N■与O■不能一步生成NO■,类似于S和O■反应不能一步生成SO■。 综上,通过本论文的总结,可以很好地帮助同学们掌握非金属这一章各个元素及其化合物的性质,更好地学习本章。