Презентация на тему неметаллы в природе. Неметаллы












На воздухе белый фосфор действительно светится в темноте. Достаточно небольшого трения, чтобы фосфор воспламенился с выделением большого количества теплоты. Значит, если бы фосфор покрывал шерсть собаки, то она получила бы ожоги и погибла бы до нападения на человека


















У атомов элементов-неметаллов в периоде с увеличением порядкового номера заряд ядра увеличивается; радиусы атомов уменьшаются; число электронов на внешнем слое увеличивается; число валентных электронов увеличивается; электроотрицательность увеличивается; окислительные (неметаллические) свойства усиливаются (кроме элементов VIIIA группы).


У атомов элементов-неметаллов в подгруппе (в длиннопериодной таблице - в группе) с увеличением порядкового номера заряд ядра увеличивается; радиус атома увеличивается; электроотрицательность уменьшается; число валентных электронов не изменяется; число внешних электронов не изменяется (за исключением водорода и гелия); окислительные (неметаллические) свойства ослабевают (кроме элементов VIIIA группы).


Простые вещества. Большинство неметаллов - простые вещества, в которых атомы связаны ковалентными связями; в благородных газах химических связей нет. Среди неметаллов есть как молекулярные, так и немолекулярные вещества. Все это приводит к тому, что физических свойств, характерных для всех неметаллов, нет.


Неметаллы в природе В природе встречаются самородные неметаллы N2 и O2 (в воздухе), сера (в земной коре), но чаще неметаллы в природе находятся в химически связанном виде. В первую очередь это вода и растворённые в ней соли, затем минералы и горные породы (например различные силикаты, алюмосиликаты, фосфаты, бораты, сульфаты и карбонаты). По распространенности в земной коре неметаллы занимают самые различные места: от трех самых распространенных элементов (O, Si, H) до весьма редких (As, Se, I, Te).


Кислород газ без цвета, а озон имеет бледно-фиолетовый цвет. Озон более бактерициден (лат. ицдао «убивать»), чем кислород. Поэтому озон применяется для обеззараживания питье вой воды. Озон способен удерживать ультрафиолетовые лучи солнечного спектра, которые губительны для всего живого на Земле, и потому озоновый экран, который располагается в атмосфер на высот» 2035 км, защищает жизнь на нашей планете Кислород















Неметаллы: общая характеристика.

Ремнева С.А.,

учитель химии МАОУ СОШ №58 КГО


Образовательный портал"Мой университет"-www.moi-universitet.ru Факультет "Реформа образования"-www.edu-reforma.ru

Положение неметаллов в ПСХЭ


Особенности атомного строения неметаллов

Небольшой атомный радиус

На внешнем уровне 4-8 электронов

Располагаются только в главных подгруппах

Характерно высокое значение ЭО


ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ


Агрегатное состояние

Газы

Жидкие

Твердые

Не, N 2 , Н 2 ,

Cl 2 , O 2 , O 3


Цвет неметаллов

ФИОЛЕТОВЫЙ

ФОСФОР

СЕРА

БЕСЦВЕТНЫЙ

УГЛЕРОД


Цвет неметаллов

ФОСФОР

ФОСФОР

ГРАФИТ

ЖЕЛТО-ЗЕЛЕНЫЙ

ХЛОР


  • 3 800 0 С – у графита
  • - 210 0 С - азота

Типы кристаллических решеток

Молекулярная решетка

Частицы в узлах решетки

Атомная решетка

Молекулы

Связь между частицами

Слабые межмолекулярные взаимодействия

Физические свойства

Кислород Азот

Прочная ковалентная связь

Фосфор Сера

Углерод (алмаз)

Малая прочность

Низкие температуры кипения и плавления

Высокие температуры кипения и плавления

Высокая летучесть


Аллотропия

  • Разное типы кристаллических решеток

Р - фосфор

Красный фосфор - атомная

Белый фосфор - молекулярная


Аллотропия

  • Разная структура кристаллических решеток

С - углерод

Тетраэдр

Слоистая



Аллотропия

  • Разный состав молекул

О - кислород

Кислород

Озон


  • Светло - синий газ с сильным запахом
  • Имеет запах свежести
  • Появляется после грозы

Озон в природе

Содержится в воздухе сосновых лесов и морского побережья


  • Задерживает ультрафиолетовые лучи, которые разрушительно действуют на клетки живых организмов
  • Озоновый слой расположен на высоте 20 – 25 км

Самостоятельная работа

Агрегатное состояние

Название

Газообразное

Список неметаллов: О 2 , As, Cl 2 , P, N 2 , F 2 , Br 2 , C, S

Цвет НеМе

Название

Фиолетовый

Список неметаллов: S, P, Cl 2 , Br 2 , I 2

Тип кристаллической решетки

Название

Молекулярная

Список неметаллов: О 2 , В, О 3 , С, N 2 , S


Сравнительная характеристика аллотропных модификаций кислорода

Признаки сравнения

Аллотропные модификации кислорода

кислород

Качественный состав

Количественный состав

Физические свойства

Химические свойства

Нахождение в природе

Биологическое значение

Заполнить таблицу


В конце 18 века А. Лавуазье

установил, что воздух –

не простое вещество.

а смесь газов



Составные части воздуха

Постоянные

Случайные

Переменные

Заполнить схему


  • Кислород
  • Благородные газы

  • Углекислый газ
  • Водяные пары

  • Микроорганизмы
  • Пыльца растений
  • Оксиды серы и азота

  • Необходим для дыхания
  • Участвует в выветривании горных пород и почвообразовании
  • Из воздуха получают азот, аргон и кислород

1. К III группе ПСХЭ относится неметалл:

2. Число электронов на внешнем электронном слое атомов неметаллов:

3. К газообразным неметаллам не относят:

4. Для какого неметалла характерен красный цвет?

5. К постоянным частям воздуха не относят:


  • Составить кроссворд по неметаллам

  • Гость из космоса пришел, в воздухе приют себе нашел

  • Он безжизненным зовется, но жизнь без него не создается

  • Хоть многие вещества превращает в яд, в химии она достойна всяческих наград

  • Бесчисленны его соединения, какие образует он В них происходят изменения, которым имя легион Он в чистом виде – черный, мрачный, не плавкий и едва горит Бывает как кристалл прозрачный, в котором блещет солнца луч.

Слайд 2

Неметаллы - химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы.

Слайд 3

Нахождение в природе

  • Слайд 4

    Са53(F, Cl, ОН)АПАТИТ

    Аметист SiO 2

    Слайд 5

    Физические свойства

    Агрегатное состояние тверд. жидк. газообр. Цвет Различный Блеск нет нет Ковкость Электропроводность черный фосфор графит Теплопроводность

    Слайд 6

    Взаимодействие с металлами:

    2Na + Cl2 = 2NaCl, Fe + S = FeS, 6Li + N2 = 2Li3N, 2Ca + O2 = 2CaO В этих случаях неметаллы проявляют окислительные свойства, они принимают электроны, образуя отрицательно заряженные частицы.

    Слайд 7

    Взаимодействие с другими неметаллами:

    взаимодействуя с водородом, большинство неметаллов проявляет окислительные свойства, образуя летучие водородные соединения – ковалентные гидриды: 3H2 + N2 = 2NH3, H2 + Br2 = 2HBr; взаимодействуя с кислородом, все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные свойства: S + O2 = SO2, 4P + 5O2 = 2P2O5;

    Слайд 8

    при взаимодействии с фтором фтор является окислителем, а кислород – восстановителем: 2F2 + O2 = 2OF2; неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный металл играет роль окислителя: S + 3F2 = SF6, C + 2Cl2 = CCl4.

    Слайд 9

    Получение неметаллов

    Способы получения неметаллов отличаются многообразием и специфичностью, общих подходов не существует. Рассмотрим основные способы получения некоторых неметаллов. Получение галогенов. Самые активные галогены – фтор и хлор – получают электролизом. Фтор – электролизом расплава KHF2, хлор – электролизом расплава или раствора хлорида натрия. Другие галогены можно также получить электролизом или вытеснением из их солей в растворе с помощью более активного галогена: Cl2 + 2NaI = 2NaCl + I2.

    Слайд 10

    Получение водорода. Основной промышленный способ получения водорода – конверсия метана (каталитический процесс): CH4 + H2O = CO + 3H2. Получение кремния. Кремний получают восстановлением коксом из кремнезема: SiO2 + 2C = Si + 2CO. Получение фосфора. Фосфор получают восстановлением из фосфата кальция, который входит в состав апатита и фосфорита: Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 2P+5CO.

    Слайд 11

    Кислород и азот получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Сера и углерод встречаются в природе в самородном виде. Селен и теллур получают из отходов производства серной кислоты, так как эти элементы встречаются в природе вместе с соединениями серы. Мышьяк получают из мышьяковистого колчедана по сложной схеме превращений, включающей стадии получения оксида и восстановления из оксида углеродом. Бор получают восстановлением оксида бора магнием.

    Слайд 12

    Применение неметаллов

    Водород используется в химической промышленности для синтеза аммиака, хлороводорода и метанола, применяется для гидрогенизации жиров. Водород используется в химической промышленности для синтеза аммиака, хлороводорода и метанола, применяется для гидрогенизации жиров. Бром и йод используют в синтезе полимерных материалов, для приготовления лекарственных препаратов и др. Кислород применяется при сжигании топлива, при выплавке чугуна и стали, для сварки металлов, необходим для жизнедеятельности организмов

    Слайд 13

    Сера используется для производства серной кислоты, изготовления спичек, пороха, для борьбы с вредителями сельского хозяйства и лечения некоторых болезней, в производстве красителей, взрывчатых веществ, люминофоров. Азот и фосфор применяются при производстве минеральных удобрений, азот применяется при синтезе аммиака, для создания инертной атмосферы в лампах, используется в медицине. Фосфор применяется при производстве фосфорной кислоты.

    Посмотреть все слайды

    Описание презентации по отдельным слайдам:

    1 слайд

    Описание слайда:

    2 слайд

    Описание слайда:

    Неметаллические свойства элементов определяются способностью атомов «принимать» электроны, т.е. проявлять при взаимодействии с атомами других элементов окислительные свойства. Из всех элементов неметаллическими свойствами обладают 22 элемента, остальные элементы характеризуются металлическими свойствами. Ряд элементов проявляет амфотерные свойства.

    3 слайд

    Описание слайда:

    МЕТАЛЛЫ И НЕМЕТАЛЛЫ В химии принято деление элементов на металлы и неметаллы в зависимости от химических и физических свойств простых веществ (т.е. от способа, которым осуществляется связывание отдельных атомов в простом веществе). Если связь металлическая, то простое вещество - металл с набором свойств. Неметаллам дать определение гораздо сложнее из-за их разнообразия. Критерием может служить отсутствие ВСЕХ (без исключения) свойств металлов. Так, неметаллы могут быть: – не твердыми веществами (при стандартных условиях - кроме Hg); – не блестящими; – не пластичными (это основной критерий для простых веществ) (значит связь не является металлической)

    4 слайд

    Описание слайда:

    Самый сильный окислитель – фтор! Он окисляет даже воду и некоторые благородные газы: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 2F2 + Xe = XeF4 Окислительные свойства неметаллов увеличиваются в следующем порядке: Si, B, H, P, C, S, I, Br, N, Cl, O, F

    5 слайд

    Описание слайда:

    Такая же закономерность в изменении окислительных свойств характерна и для простых веществ соответствующих элементов. Ее можно наблюдать на примере реакций с водородом: 3H2 + N2 = 2NH3 (t, катализатор) H2 + Cl2 = 2HCl (при освещении – hϑ) H2 + F2 = 2HF (в темноте - взрыв) Восстановительные свойства у атомов неметаллов выражены довольно слабо и возрастают от кислорода к кремнию: Si, B, H, P, C, S, I, Br, N, Cl, О

    6 слайд

    Описание слайда:

    Cl2 + O2 ≠ N2 + O2 = 2NO (только при высокой t) S + O2 = SO2 (при н.у.) Благородные газы в виде простых веществ одноатомны Не, Nе, Аr и т.д. Галогены, азот, кислород, водород как простые вещества существуют в виде двухатомных молекул F2, Сl2, Вr2, I2, N2, О2, Н2 Остальные неметаллы могут существовать при нормальных условиях, как в кристаллическом состоянии, так и в аморфном состоянии. Неметаллы в отличие от металлов плохо проводят теплоту и электрический ток.

    7 слайд

    Описание слайда:

    Простые вещества неметаллы Немолекулярного строения С, В, Si У этих неметаллов атомные кристаллические решетки, поэтому они обладают большой твердостью и очень высокими температурами плавления Молекулярного строения F2, O2, Cl2, N2, S8 Для этих неметаллов в твердом состоянии характерны молекулярные кристаллические решетки. При обычных условиях это газы, жидкости или твердые вещества с низкими температурами плавления.

    8 слайд

    Описание слайда:

    9 слайд

    Описание слайда:

    10 слайд

    Описание слайда:

    11 слайд

    Описание слайда:

    12 слайд

    Описание слайда:

    Способы получения неметаллов Исторически было разработано довольно много способов выделения неметаллов из окружающей среды. Некоторые неметаллы (простые вещества) присутствуют в окружающей среде и могут быть просто извлечены. Это прежде всего благородные газы, кислород и азот. В качестве простых веществ можно найти месторождения углерода (графита) и серы. Остальные неметаллы приходится извлекать из сложных соединений – проводить химические реакции.

    13 слайд

    Описание слайда:

    Химические методы получения неметаллов Как правильно выбрать реагенты для химической реакции? Существуют простые правила - по целевому элементу 1. Если неметалл находится в соединении в отрицательной степени окисления, то для получения простого вещества необходимо использовать окислители: H2S + O2 → S + H2O 2KBr + Cl2 → Br2 + 2KCl HCl + KMnO4 → Cl2 + KCl + MnCl2 + H2O

    14 слайд

    Описание слайда:

    2. Если неметалл находится в соединении в положительной степени окисления, то для получения простого вещества необходимо использовать восстановители: SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 → 2P + + 3CaSiO3 + 5CO TeO2 + SO2 + H2O → Te + H2SO4

    15 слайд

    Описание слайда:

    Электрохимические методы Изменение степени окисления в нужном направлении может быть достигнуто также за счет использования электрического тока (электролиза): анодное окисление (A+, анод) 2H2O - 2e- → O2 + 4H+ 2F- - 2e- → F2 (расплав) катодное восстановление (K-, катод) 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-

    16 слайд

    Описание слайда:

    Разложение соединений Наконец, некоторые неметаллы образуются при разложении соединений. Для этого в состав исходного вещества одновременно должны входить и окислитель, и восстановитель: C12H22O11 (сахар) → С + H2O (пиролиз) KClO3 → KCl + O2 (с катализатором MnO2) AsH3 → As + H2 (реакция Марша)

    17 слайд

    Описание слайда:

    Химические свойства неметаллов Неметаллы могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства, в зависимости от химического превращения, в котором они принимают участие. Атомы самого электроотрицательного элемента – фтора – не способны отдавать электроны, он всегда проявляет только окислительные свойства, другие элементы могут проявлять и восстановительные свойства, хотя намного в меньшей степени, чем металлы. Наиболее сильными окислителями являются F2, O2 и Cl2, преимущественно восстановительные свойства проявляют H2, B, C, Si, P, As и Te. Промежуточные окислительно- восстановительные свойства имеют N2, S, I2.

    18 слайд

    Описание слайда:

    Взаимодействие с простыми веществами 1. Взаимодействие с металлами: 2Na + Cl2 = 2NaCl, Fe + S = FeS, 6Li + N2 = 2Li3N, 2Ca + O2 = 2CaO В этих случаях неметаллы проявляют окислительные свойства

    19 слайд

    Описание слайда:

    2. Взаимодействие с другими неметаллами: взаимодействуя с водородом, большинство неметаллов проявляет окислительные свойства, образуя летучие водородные соединения – ковалентные гидриды: 3H2 + N2 = 2NH3 H2 + Br2 = 2HBr В обычных условиях это газы или летучие жидкости. Водные растворы водородных соединений неметаллов могут проявлять и основные свойства (NH3, PH3) и кислотные свойства (HF, HCl, H2S).

    20 слайд

    Описание слайда:

    В периоде с увеличением заряда ядра кислотные свойства водородных соединений неметаллов в водных растворах увеличиваются. SiH4 – PH3 – H2S - HCl Сероводородная кислота относится к слабым кислотам, хлороводородная кислота – к сильным кислотам. Соли сероводородной кислоты подвергаются гидролизу, соли соляной кислоты гидролизу не подвергаются: Na2S + H2O ↔ NaHS + NaOH (рН > 7) NaCl + H2O ≠ (рН = 7)

    21 слайд

    Описание слайда:

    В группе с увеличением заряда ядра кислотные свойства и восстановительные свойства водородных соединений неметаллов увеличиваются: HCl + H2SO4 (конц.)≠ 2HBr + H2SO4 (конц.)= Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4 (конц.)= 4I2 + H2S + 4H2O

    22 слайд

    Описание слайда:

    взаимодействуя с кислородом, все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные cвойства: S + O2 = SO2 4P + 5O2 = 2P2O5 в реакциях со фтором фтор является окислителем, а кислород – восстановителем: 2F2 + O2 = 2OF2 неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный металл играет роль окислителя, менее электроотрицательный – роль восстановителя: S + 3F2 = SF6 C + 2Cl2 = CCl4

    23 слайд

    Описание слайда:

    Оксиды и гидроксиды неметаллов Все оксиды неметаллов относятся к кислотным или несолеобразующим. Несолеобразующие оксиды: CO, SiO, N2O, NO Кислотные свойства оксидов и гидроксидов в периоде увеличиваются, а группе уменьшаются: SiO2 – P2O5 – SO3 – Cl2O7 H2SiO3 – H3PO4 – H2SO4 – HClO4 Кислотные свойства увеличиваются НNО3 H3PO4 H3АsO4 Кислотные свойства уменьшаются

    24 слайд

    1 слайд

    2 слайд

    3 слайд

    Из 109 химических элементов 22 неметаллы, расположены в правом верхнем углу ПСХЭ. Неметаллы характеризуются маленькими радиусами атомов и большим числом электронов на последнем энергетическом уровне (валентных электронов). Они с трудом отдают эти электроны и легко принимают чужие.

    4 слайд

    Химическая связь –ковалентная неполярная Ковалентная неполярная связь - осуществляется посредством образования общих электронных пар между атомами одного и того же химического элемента. Cl - Cl H - H O = O

    5 слайд

    Инертные или благородные газы не образуют молекул и существуют в атомарном состоянии Многие неметаллы образуют молекулу, состоящую из двух атомов (H2 , O2 , N2 , F2, Cl2 , Br2, I2) при этом образуется очень непрочная молекулярная неполярная кристаллическая решетка He –гелий, Ne-неон, Ar-аргон, Kr-криптон, Xe-ксенон, Rn-радон Есть неметаллы, образующие самые прочные атомные кристаллические решётки- алмаз (С) и кремния (Si)

    6 слайд

    При обычной температуре неметаллы могут быть в разном агрегатном состоянии жидкие - Br -бром твердые – S –сера, P-фосфор, I2 –йод, C–-алмаз и графит газообразные- O2-кислород, H2 - водород, N2- азот, Cl2-хлор, F2-фтор.

    7 слайд

    Многие не проводят электрический ток (кроме графита и кремния). Не проводят тепло. В твердом состоянии- хрупкие Не имеют металлического блеска (кроме иода-I2 , графита-C и кремния Si) Цвет охватывает все цвета спектра(красный-красный фосфор, желтый –сера, зеленый-хлор, фиолетовый –пары иода). Температура плавления изменяется в огромном интервале tпл (N2)= -210C , а t пл (Алмаз) =3730С

    8 слайд

    Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называется аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями, или модификациями.

    9 слайд

    1. строение молекулы пример: О2 и О3 2.строение кристаллической решетки пример: алмаз и графит

    10 слайд

    Аллотропные формы кислорода Кислород образует две аллотропные модификации (причина- строение молекулы) Кислород O2 Газ без цвета и запаха Входит в состав воздуха Не ядовит! Озон O3 Газ бледно-фиолетового цвета с резким запахом свежести. Обладает бактерицидными свойствами, Способен удерживать ультрафиолетовые лучи

    11 слайд

    Аллотропные модификации углерода Углерод образует две аллотропные формы (причина – строение кристаллической решётки) Алмаз Тетраэдрическая крист. решетка Бесцветные кристаллы Самое твердое вещество в природе tпл=37300C Графит Кристаллическая решетка напоминает соты Слоистое кристаллическое вещество Жирное на ощупь непрозрачное,серого цвета

    12 слайд

    Аллотропные модификации фосфора Фосфор образует семь аллотропных модификаций, причиной является строение кристаллической решётки. Наиболее известны две аллотропные модификации Фосфор белый (молек.кр решётка) P4 Мягкое, бесцветное вещество В темноте светится Ядовит,! Фосфор красный (атомная кр.решётка) Pn аморфное полимерное вещество(порошок) в темноте не светится неядовит

    13 слайд

    Есть ли аллотропия у металлов? Надо отметить, что аллотропные формы образуют не только неметаллы, но и металлы. Например, олово Sn образует две модификации белое-олово (всем известный белый очень пластичный и мягкий металл, из которого делают оловянных солдатиков) При температуре -330C белое олово превращается в серое (мелкокристаллический порошок со свойствами неметалла), этот переход называют оловянной чумой.

    14 слайд

    Химические свойства неметаллов Проявляют сильные окислительные свойства, но многие могут выступать и как восстановители (исключение -F2). Неметаллы образуют кислотные оксиды, кислоты и входят в состав солей в виде кислотных остатков.

    15 слайд