林非金属单质

1、非金属单质非金属单质【基础知识】一、物理性质与元素的存在【基础知识】一、物理性质与元素的存在卤素单质卤素单质氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅物物理理性性质质F2淡黄绿色淡黄绿色 气体气体Cl2黄绿色黄绿色 气体气体Br2深红棕深红棕 色液体色液体I2紫黑色紫黑色 固体固体N2无色无味气体，无色无味气体，难溶于水，略轻难溶于水，略轻于空气于空气磷磷白磷白磷:白色蜡状白色蜡状,不溶于水不溶于水,易溶于易溶于CS2，剧毒，着火剧毒，着火点点40 , 易自燃易自燃 红磷红磷:红棕色粉末红棕色粉末,不溶于水和不溶于水和CS2,无毒无毒 ,着火点着火点240 ,不易燃不易燃淡黄色固淡黄色固体，难溶体，难溶于水，微于水

2、，微溶于酒精，溶于酒精，易溶于易溶于CS2，有多种同有多种同素异形体素异形体金刚石：无金刚石：无色透明固体色透明固体石墨：深灰石墨：深灰色的有金属色的有金属光泽而不透光泽而不透明的细鳞片明的细鳞片状固体状固体 晶体硅是灰晶体硅是灰黑色、有金黑色、有金属光泽、硬属光泽、硬而脆的固体而脆的固体元元素素存存在在只有化合态，大多数只有化合态，大多数存在于海水中存在于海水中氮：主要以单质氮：主要以单质存在于大气中。存在于大气中。磷：主要以磷酸磷：主要以磷酸盐形式分布在地盐形式分布在地壳中，如，磷酸壳中，如，磷酸钙钙Ca3(PO4)2游离态：游离态：硫磺硫磺化合态：化合态：硫酸盐，硫酸盐，硫矿石，硫矿石，

3、有机物中有机物中游离态：金游离态：金刚石、石墨刚石、石墨等等化合态：碳化合态：碳酸盐、有机酸盐、有机物中物中只存在化合只存在化合态，主要以态，主要以二氧化硅和二氧化硅和硅酸盐的形硅酸盐的形式存在。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点点升升高高均均易易溶溶于于有有机机溶溶剂剂卤素单质卤素单质氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅与与金金属属反反应应2Na+Cl2=2NaCl (白烟白烟)2Fe+3Cl2=2FeCl3 (棕色烟棕色烟)Cu+Cl2=CuCl2 (棕黄色烟棕黄色烟)2Fe+3Br2=2FeBr3 Fe+I2=2FeI23Mg+N2=Mg3N2 (白烟白烟)2Na+S=Na2SFe

4、+S=FeS2Cu+S=Cu2SHg+S=HgS(水银洒落后水银洒落后的处理的处理)与与氧氧气气反反应应 N2+O2=2NO (“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”，大气中的固氮大气中的固氮)P+O2=P2O5 (白烟白烟)S+O2=SO2 (空气中淡蓝空气中淡蓝色火焰，纯氧色火焰，纯氧中明亮的蓝紫中明亮的蓝紫色火焰色火焰)C+O2=CO22C+O2=2COSi+O2=SiO2放电点燃点燃点燃点燃点燃卤素单质卤素单质氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅与与氢氢气气反反应应H2+F2=2HFH2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBrH2+I2=2HIN2+3H2=2NH3(工业固氮工业固氮)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（很不稳定，（很不稳定，易自燃）易自燃）与与水水反反应应2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I )C+H2O=H2+CO(制取水制取水煤气煤气)与与碱碱溶溶液液反反应应F2先与水反应先与水反应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剧剧烈烈程程度度下下降降反反应应条条件

6、件变变难难产产物物稳稳定定性性降降低低高温高压催化剂同周期与同周期与H2反应条件变难反应条件变难剧烈程度下降，产物稳定性下降剧烈程度下降，产物稳定性下降高温高温卤素单质卤素单质氮磷氮磷硫硫碳碳硅硅特特性性溴单质易挥发溴单质易挥发碘单质易升华，碘单质易升华，遇淀粉变蓝遇淀粉变蓝金刚石硬度很金刚石硬度很大大石墨是良导体石墨是良导体硅硬度很大，半导体硅硬度很大，半导体Si 2F2 SiF4Si 4HF SiF4 2H2 制制备备工业制备：工业制备：2NaCl + 2H2O = = 2NaOH + H2 Cl2 实验室制备：实验室制备：MnO24HCl(浓浓) = MnCl2Cl22H2O 工业制备工

7、业制备 SiO2+2C=Si+2CO粗硅提纯：粗硅提纯：Si + 2Cl2 = SiCl4SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl应应用用F2：制备杀虫剂：制备杀虫剂Cl2：自来水消毒、：自来水消毒、制取漂白粉、制取漂白粉、“84消毒液消毒液”等等Br2：制备：制备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，食用盐中加食用盐中加KIO3，碘化银制造相底片碘化银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、用作保护作保护气（焊气（焊接金属、接金属、填充灯填充灯泡、保泡、保存粮食、存粮食、水果）水

8、果）1、主要用于制硫酸。、主要用于制硫酸。2、是生产橡胶制品、是生产橡胶制品的重要原料。的重要原料。3、用于制造黑色火、用于制造黑色火药、焰火、火柴等。药、焰火、火柴等。 4、硫又是制造某些、硫又是制造某些农药农药(如石灰硫黄合如石灰硫黄合剂剂)的原料。的原料。5、 医疗上，硫还可医疗上，硫还可用来制硫黄软膏医治用来制硫黄软膏医治某些皮肤病，等等。某些皮肤病，等等。 燃烧燃烧冶炼金属，冶炼金属，如：如：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO21、硅是良好的半导、硅是良好的半导体材料，可用来制体材料，可用来制造集成电路、晶体造集成电路、晶体管、硅整流器管、硅整流器2、硅合金：、硅合金： 含硅含硅4%

9、的钢的钢导磁导磁性（变压器的铁芯）性（变压器的铁芯） 含硅含硅15%的钢的钢耐耐酸性（耐酸设备）酸性（耐酸设备）3、制成太阳能电池、制成太阳能电池高温加热高温高温电解【总结【总结1】如何比较非金属性的强弱（非金属性的递变）】如何比较非金属性的强弱（非金属性的递变）1利用原子结构和元素周期表利用原子结构和元素周期表在元素周期表中，同一周期从左至右，元素的非金属性逐渐增强，在元素周期表中，同一周期从左至右，元素的非金属性逐渐增强，同一主族从上至下，元素的非金属性逐渐减弱。同一主族从上至下，元素的非金属性逐渐减弱。2比较单质跟氢气反应的能力比较单质跟氢气反应的能力一般说来，非金属性强的元素其单质越容

10、易跟氢气反应，反应现象越剧烈，一般说来，非金属性强的元素其单质越容易跟氢气反应，反应现象越剧烈，生成的气态氢化物越稳定，则非金属性越强。生成的气态氢化物越稳定，则非金属性越强。3比较最高氧化物对应水化物酸性强弱比较最高氧化物对应水化物酸性强弱一般说来，酸性越强，则该非金属元素的非金属性越强。一般说来，酸性越强，则该非金属元素的非金属性越强。4根据物质间置换反应判断根据物质间置换反应判断: 强强弱弱5比较跟金属反应的难易和化合价高低比较跟金属反应的难易和化合价高低一般说来，越易跟金属反应且使金属呈高价化合物的元素，非金属性越强。一般说来，越易跟金属反应且使金属呈高价化合物的元素，非金属性越强。B

11、【例【例1】砹是原子序数最大的卤族元素，推断砹及砹的化合物】砹是原子序数最大的卤族元素，推断砹及砹的化合物不可能具有的性质是不可能具有的性质是A、砹是有色固体、砹是有色固体 B、HAt很稳定很稳定C、AgAt难溶于水难溶于水 D、砹易溶于某些有机溶剂、砹易溶于某些有机溶剂【总结【总结2】1、氯水性质的多重性、氯水性质的多重性黄绿色黄绿色溶有溶有 ；酸性酸性溶有溶有 、 ；杀菌、消毒、漂白杀菌、消毒、漂白溶有溶有 ；不稳定性不稳定性溶有溶有 。Cl2HClHClOHClOHClO参加反参加反应的微应的微粒粒所加试剂所加试剂实验现象实验现象离子方程式或解释离子方程式或解释AgNO3溶液溶液CaCO

12、3浊液浊液有色布条有色布条光照或加热光照或加热FeCl2溶液溶液（加入（加入KSCN）Na2SO3溶液溶液淀粉碘化钾淀粉碘化钾试纸试纸pH试纸试纸镁条镁条白色沉淀白色沉淀Ag+Cl- =AgCl沉沉淀溶解淀溶解有色布条褪色有色布条褪色氯水褪色氯水褪色溶液变红溶液变红氯水褪色氯水褪色先变蓝后褪色先变蓝后褪色先变红后褪色先变红后褪色镁条溶解，有镁条溶解，有无色气体放出无色气体放出CaCO3+2H+ =Ca2+H2O+CO2HClO具有强氧化性，可漂白具有强氧化性，可漂白HClO分解，使分解，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡平衡正向移动正向移动2Fe2+Cl2 =2Fe3+2Cl-Fe3+3SC

13、N- =Fe(SCN)3SO32- + Cl2 +H2O=SO42- +2Cl- +2H+2I- + Cl2 =I2 +2Cl- I2遇淀粉变蓝，遇淀粉变蓝，HClO再将其漂白而褪色再将其漂白而褪色氯水中的氯水中的H+使石蕊试纸变红，使石蕊试纸变红，HClO再将其再将其漂白而褪色漂白而褪色Mg+2H+ =Mg2+ +H2 Cl-H+H+H+ HClOCl2 HClOCl2Cl2HClOHClO【总结【总结2】1、氯水性质的多重性、氯水性质的多重性不同情况下，尽管有几种物质同时起作用，但考虑起作不同情况下，尽管有几种物质同时起作用，但考虑起作用的物质的侧重点不同用的物质的侧重点不同1）氯水的强氧

14、化性通常考虑由）氯水的强氧化性通常考虑由 体现体现2）当分析新制的氯水漂白、杀菌、消毒时才考虑）当分析新制的氯水漂白、杀菌、消毒时才考虑 的强氧化性的强氧化性3）当分析与非还原性的弱酸盐或活泼金属的反应时，）当分析与非还原性的弱酸盐或活泼金属的反应时，就要考虑到就要考虑到 的的 性性Cl2HClOH+氧化氧化2、新制氯水、久置氯水与液氯的区别、新制氯水、久置氯水与液氯的区别 新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水液氯液氯物质物质类别类别微粒微粒种类种类主要主要性质性质混合物混合物混合物混合物纯净物纯净物分子：分子：Cl2 HClO H2O离子：离子：H+ Cl- (OH-)分子：分子： H2O离子离

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】化工厂发生氯气泄露事故时，喷出的氯气容易造】化工厂发生氯气泄露事故时，喷出的氯气容易造成人员伤亡。作为现场的干警，下列处理方法比较合理的成人员伤亡。作为现场的干警，下列处理方法比较合理的是是及时疏散人群，同时向有关部门如实报告事故有关情况及时疏散人群，同时向有关部门如实报告事故有关情况被转移人群应戴上用浓氢氧化钠溶液处理过的口罩被转移人群应戴上用浓氢氧化钠溶液处理过的口罩用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液被转移人群可戴上用碳酸钠溶液处理过的口罩被转移

16、人群可戴上用碳酸钠溶液处理过的口罩将人群转移到地势较低的地方将人群转移到地势较低的地方及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染常温下氯气能溶于水，所以只要向空中喷洒水就可以解常温下氯气能溶于水，所以只要向空中喷洒水就可以解毒毒 A、 B、 C、 D、B【总结【总结3】氯水中平衡移动的应用】氯水中平衡移动的应用加入的加入的物质物质浓度变化浓度变化平衡平衡移动移动方向方向应用应用H+Cl-HClO可溶性可溶性氯化物氯化物盐酸盐酸NaOHCa(OH)2光照光照用饱和食盐水除去用饱和食盐水除去ClCl2 2中的中的 ；用用 法收集法收集Cl2。Cl2排饱和食盐水

17、排饱和食盐水用用NaClONaClO与浓盐酸反应制与浓盐酸反应制 ；用于测定漂白粉中的有效成分用于测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 保存或现配现用。保存或现配现用。避光避光【例【例4】下列关于硅的说法不正确的是】下列关于硅的说法不正确的是A、晶体硅是金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体、晶体硅是金属元素，它的单质是灰黑色的有金属光泽的固体B、晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体、晶体硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的

18、半导体C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D、加热到一定温度时，硅能跟碳、氧气等非金属反应、加热到一定温度时，硅能跟碳、氧气等非金属反应【总结【总结4】1、硅的特性、硅的特性硅的还原性比碳硅的还原性比碳 ，而碳在高温下，而碳在高温下 从二氧化硅中置换出硅从二氧化硅中置换出硅一般情况下，非金属单质与强碱反应一般情况下，非金属单质与强碱反应 生成氢气，二硅与生成氢气，二硅与NaOH等强碱反应等强碱反应 生成氢气生成氢气一般情况下，非金属单质一般情况下，非金属单质 与非氧化性酸反应，但硅可与与非氧化性酸反应，但硅可与 酸酸反应，且有反应，且有 生

19、成生成一般情况下，非金属单质熔沸点一般情况下，非金属单质熔沸点 ，硬度，硬度 ，但硅、金刚石的，但硅、金刚石的沸点沸点 ，硬度，硬度 。 一般情况下非金属单质为绝缘体，但硅为一般情况下非金属单质为绝缘体，但硅为 导体，石墨为导体，石墨为 导体导体C强强能能不不能能不不HFH2低低小小高高大大半半良良6、晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：、晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥粗硅与干燥HCl气体反应制得气体反应制得SiHCl3: Si+3HCl = SiHCl3 + H2SiHCl3与过量与过量H2在在1 0001 100反应制得纯硅反应制得纯硅已知已知SiHCl3能与能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：（1）第）第步制备粗硅的化学反应方程式为步制备粗硅的化学反应方程式为 。（2）粗硅与）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点（