關(guān)于元素的金屬性、非金屬性的教學(xué)反思

吳有潔

本文主要介紹在日常的教學(xué)過(guò)程中對(duì)元素的金屬性和非金屬性有關(guān)知識(shí)的講解，以及在講解過(guò)后對(duì)這一部分知識(shí)的教學(xué)反思。

【關(guān)鍵詞】金屬性；非金屬性

人教版高中化學(xué)《必修二》的元素周期律中介紹了元素的金屬性和非金屬性的有關(guān)知識(shí)，這部分知識(shí)不僅是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，而且還是高考命題的熱點(diǎn)。本文是筆者在教授這部分知識(shí)過(guò)后的總結(jié)和反思，幫助同學(xué)們更好的理解元素的金屬性和非金屬性，以及與之相關(guān)聯(lián)的其他知識(shí)和問(wèn)題。

1 元素的金屬性

元素的金屬性一般認(rèn)為是由元素的原子失去電子的難易程度來(lái)決定的，越容易失去電子，則元素的金屬性越強(qiáng)；反之，元素的金屬性越弱。元素的金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)有以下幾點(diǎn)：

1.1 元素在周期表中的位置關(guān)系。

在同一周期中，從左到右隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸減弱。在同一主族中，從上到下隨著原子核外電子層數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。

1.2 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，則元素的金屬性越強(qiáng)。同周期中從左到右最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱，在同主族中從上到下最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng)。

1.3 金屬活動(dòng)性順序

從金屬活動(dòng)性順序來(lái)判斷元素的金屬性，分為幾個(gè)方面來(lái)考慮：

（1）常溫下，單質(zhì)與非氧化性酸或水反應(yīng)置換出氫的難易程度。單質(zhì)與非氧化性酸或水反應(yīng)越容易得到氫氣，則其對(duì)應(yīng)的元素的金屬性越強(qiáng)；否則，其對(duì)應(yīng)的金屬性越弱。

（2）單質(zhì)的還原性或金屬陽(yáng)離子氧化性的強(qiáng)弱。一般來(lái)說(shuō)，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)或金屬陽(yáng)離子氧化性越弱，則對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。

（3）金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序處于前面的金屬可以將處于后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。其實(shí)利用的是金屬性強(qiáng)的元素將金屬性弱的元素置換出來(lái)的的規(guī)律。

（4）原電池正負(fù)極的判斷、金屬陽(yáng)離子在電解池陰極的放電順序。一般情況下，原電池的兩個(gè)電極材料如果都是金屬的話，那么，負(fù)極材料更活潑，也就是在金屬活動(dòng)性順序里面更靠前，則其金屬性也就更強(qiáng)。

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常是把金屬性和金屬活動(dòng)性等同起來(lái)使用的， 但是其實(shí)這兩個(gè)概念是不能完全等同起來(lái)的。金屬性強(qiáng)調(diào)的是氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子，而金屬活動(dòng)性強(qiáng)調(diào)的則是在水溶液中原子失去電子的能力。因?yàn)橛羞@樣的差異，所以會(huì)有元素的金屬性和金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱不一致情況出現(xiàn)。例如：金屬活動(dòng)性：Ca>Na，金屬性：Na>Ca。

電離能也可以來(lái)判斷元素的金屬性強(qiáng)弱。氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。第一電離能越小表示元素的原子越容易失去電子，元素的金屬性越強(qiáng)。每個(gè)周期的第一個(gè)元素（氫和堿金屬）第一電離能最小，最后一種元素（稀有氣體）的第一電離能最大；同族元素從上到下第一電離能依次減小，元素的金屬性也依次增強(qiáng)。在使用第一電離能判斷元素的金屬性時(shí)還要考慮原子的價(jià)電子排布，若價(jià)電子排布是半充滿或全充滿，則元素的第一電離能會(huì)有所升高。因此，通常情況下第ⅡA族元素的第一電離能大于ⅢA元素，第ⅤA族元素的第一電離能大于ⅥA族元素，我們?cè)谑褂脮r(shí)注意這兩方面，是可以利用第一電離能來(lái)判斷元素的金屬性的。

2 元素的非金屬性

元素的非金屬性一般認(rèn)為是由元素的原子得到電子的難易程度來(lái)決定的，越容易得到電子，則元素的非金屬性越強(qiáng)；反之，元素的非金屬性越弱。元素的非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)有以下幾點(diǎn)：

2.1 元素在周期表中的位置關(guān)系

在同一周期中，從左到右隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，得電子能力逐漸增強(qiáng)，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)。在同一主族中，從上到下隨著原子核外電子層數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。

2.2 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物——酸性強(qiáng)弱

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)。所以可以得出在同周期中從左到右最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，在同主族中從上到下最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸減弱。

2.3 非金屬單質(zhì)與氫氣化合的難易程度或生成的氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱

F2、 Cl2、Br2、I2與H2發(fā)生化合反應(yīng)的條件越來(lái)越苛刻，而反應(yīng)的劇烈程度卻在逐漸減弱。它們生成的氫化物的穩(wěn)定性順序是HF>HCl>HBr>HI， 從而可以得出非金屬單質(zhì)與氫氣越容易化合、生成的氫化物越穩(wěn)定，則對(duì)應(yīng)的元素的非金屬性越強(qiáng)；反之，元素的非金屬性越弱。

2.4 單質(zhì)的氧化性或非金屬陰離子還原性的強(qiáng)弱

一般來(lái)說(shuō)，單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)或非金屬陰離子還原性越弱，則對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。

2.5 非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)

氯水加入到NaBr或KI水溶液中，可以置換出Br2和I2，溴水加入KI水溶液中也可以置換出I2，所以非金屬性：Cl>Br>I（F2會(huì)直接和水反應(yīng)置換出O2因?yàn)镕在整個(gè)元素周期表中是非金屬性最強(qiáng)的）。

2.6 同一金屬單質(zhì)與不同非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成的化合物中金屬的化合價(jià)高低不同，與之反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)的非金屬性強(qiáng)。

但非金屬單質(zhì)的氧化性和元素的非金屬性并不是完全一致的，單質(zhì)的氧化性還要受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。電子親合能也用來(lái)比較元素的非金屬性強(qiáng)弱。電子親合能的定義是某元素的一個(gè)基態(tài)的氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)離子時(shí)所放出的能量。非金屬元素的電子親合能越大，表示其得電子的傾向越大即變成負(fù)離子的可能性越大。但是也存在反常現(xiàn)象，由于受到原子半徑的影響，元素的電子親合能S>O、Cl>F，這顯然是不符合元素的非金屬性的。

3 小結(jié)

綜上所述，我們可以直接得出元素的金屬性或非金屬性（電離能、電子親合能），也可以從間接得出元素的金屬性或非金屬性（最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性等等）。金屬性、非金屬性的判斷方法有很多，在日常的教學(xué)過(guò)程中，我們一定要結(jié)合遇到的實(shí)際情況，引導(dǎo)學(xué)生靈活的選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]葉利群.元素金屬性和非金屬性比較的幾個(gè)誤區(qū)[J].中學(xué)化學(xué)，2013（07）.

[2]胡月明.關(guān)于氧化性、還原性和金屬性、非金屬性的辨析[J].理化生教學(xué)與研究， 2010（16）.

[3]宋天佑.無(wú)機(jī)化學(xué)[M].高等教育出版社，2004：114-116.

作者單位

安徽省廬江縣第二中學(xué) 安徽省廬江縣 231500