高中化學(xué)非金屬單質(zhì)及其氧化物學(xué)習(xí)技

陳麗娜

摘 要： 化學(xué)是一門高中課程中十分重要的學(xué)科，但是很多學(xué)生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)時(shí)往往認(rèn)為難度很大，尤其是對(duì)于高一學(xué)生來(lái)講。由于在初中接觸了很少的化學(xué)知識(shí)，一到高中，突然化學(xué)內(nèi)容增多，而且零散，學(xué)習(xí)起來(lái)吃力。事實(shí)上化學(xué)是一門十分有規(guī)律可循的學(xué)科，學(xué)習(xí)的時(shí)候只要能掌握一定的規(guī)律和技巧，就會(huì)牢牢掌握。本文以非金屬及其氧化物的學(xué)習(xí)為例，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握應(yīng)用技巧。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué) 非金屬 氧化物 學(xué)習(xí)技巧

非金屬是化學(xué)中非常重要的一類元素，在高一化學(xué)中占很大篇幅，高中要求掌握的非金屬主要包括C、N、O、Si、S、Cl，下面對(duì)這些元素的一些規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)。

這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，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，同一列其活潑性逐漸減弱。處于對(duì)角的兩個(gè)元素在性質(zhì)上有極大的相似性，靠右的非金屬單質(zhì)活潑性略高。由這個(gè)規(guī)律我們可以總結(jié)出在性質(zhì)上C與Si、N與S、O與Cl相似，但S比N活潑，Cl比O活潑。

表 非金屬元素在元素周期表中的排布

一、C與Si的對(duì)比

C與Si在元素周期表中處于中間位置，即前面是金屬，后面是非金屬，所以其特點(diǎn)是較穩(wěn)定，沒(méi)有金屬性，也沒(méi)有其他非金屬顯著的性質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)中其原子既不易失電子又不易得電子，主要形成四價(jià)的化合物。但是因?yàn)镾i處于C的下方，所以Si的金屬性強(qiáng)于C，主要表現(xiàn)在它總是與氧相互化合的，而碳沒(méi)有此特點(diǎn)。但是C本身也是非金屬元素，具有還原性，所以C與O發(fā)生不同程度的氧化反應(yīng)，生成同樣具有還原性的CO及CO■。

另外，由于C的非金屬性比Si強(qiáng)，故將CO■通入Na■SiO■溶液中，產(chǎn)生透明膠凍狀沉淀，發(fā)生如下反應(yīng)：

CO■+H■O+Na■SiO■=Na■CO■+H■SiO■（膠體）

由此反應(yīng)也可看出酸性H■CO■>H■SiO■。

二、O■與Cl■的對(duì)比

按照在元素周期表中O與Cl處于對(duì)角的位置可見(jiàn)其性質(zhì)上較相似學(xué)習(xí)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)比較學(xué)習(xí)。

O■與Cl■均為非金屬性很強(qiáng)的單質(zhì)，故其單體均能和金屬發(fā)生反應(yīng)，可互相對(duì)比學(xué)習(xí)。

1. O■與Cl■均能和活潑金屬發(fā)生劇烈反應(yīng)

如與Na的反應(yīng)：O■+4Na=2Na■O，如果在點(diǎn)燃的條件下則會(huì)生成Na■O■：

Cl■+2Na=2NaCl，Cl■反應(yīng)更劇烈。

2.均可與中等活潑金屬發(fā)生反應(yīng)

如：2Cu+O■=2CuO，Cu+Cl■=CuCl■

3.均可與不活潑金屬發(fā)生反應(yīng)

如：Fe+3Cl■=2FeCl■，3Fe+2O■=Fe■O■。

4. O■與Cl■氧化能力比較

在于Fe的反應(yīng)過(guò)程中，從化學(xué)價(jià)態(tài)上Cl■氧化Fe到3價(jià)，而O■則不能。另外，從反應(yīng)現(xiàn)象上Fe與Cl■反應(yīng)冒白煙，較Fe與O■火星四濺更劇烈。由此可以推斷凡是和O■發(fā)生反應(yīng)的金屬，絕大部分可以和Cl■發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)程度更劇烈，故單質(zhì)氧化性Cl■>O■。

三、N與S的比較

我們看到的化學(xué)反應(yīng)中N■較S穩(wěn)定，與O■反應(yīng)時(shí)，N■需要條件較高，S則容易一些，產(chǎn)物均為不同的氧化物NO、NO■、SO■、SO■。這些氧化物具有一定的規(guī)律，它們產(chǎn)生共性，也存在不同。首先在水中有一定溶解性形成相應(yīng)的酸，但溶解性NO

四、N■、NO、NO■的對(duì)比

非金屬元素中N和S具有可變價(jià)態(tài)，其中N的可變化合物較重要，故對(duì)N■、NO、NO■進(jìn)行簡(jiǎn)單總結(jié)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

1. NO的生成與轉(zhuǎn)化

氮氧化物的天然排放源：閃電有很高的能量，能使空氣中的氮?dú)夂脱鯕獠糠只?，生成NO，繼而在對(duì)流層中被氧化為NO■；即使是未施過(guò)肥的土壤也含有微量的硝酸鹽，在土壤細(xì)菌的幫助下分解出NO、NO■和N■O等氣體。

氮氧化物的人為排放源：主要是交通運(yùn)輸，如汽車尾氣、飛機(jī)高空飛行等。

2.常見(jiàn)反應(yīng)

N■+O■=2NO（條件為放電或高溫），NO是一種無(wú)色、無(wú)味、難溶于水的有毒氣體。在常溫下，NO很容易與空氣中的O■化合，生成NO■，即2NO+O■=2NO■。

所以，N■與O■不能一步生成NO■，類似于S和O■反應(yīng)不能一步生成SO■。

綜上，通過(guò)本論文的總結(jié)，可以很好地幫助同學(xué)們掌握非金屬這一章各個(gè)元素及其化合物的性質(zhì)，更好地學(xué)習(xí)本章。