金属元素和非金属元素

第15章 非金属元素（二）

习 题

1. 从结构的观点解释下列现象：

（1） N2在自然界以游离状态存在，化学性质不活泼； （2） NH3极易溶于水；

（3） N2为反磁性分子，而NO是顺磁性； （4） H3PO3分子中有三H个原子，但是二元酸。

解：（1）N ≡N 是三键，一个σ键，两个π键, 键能很高，分子很稳定。

（2）NH3在水中主要形成水合分子 NH3·H2O, 有小部分水合氨分子电离生成NH4+ 与 OH。NH3中, N以 sp3不等性杂化，有一对孤对电子，可以配位键与水中的H+ 配位形成NH4+，

-

水是极性溶剂，NH3是极性较强的分子，有很强的形成氢键的倾向，故NH3极易溶解于水。

（3）N2 与NO 的分子轨道表达式分别为：

*2222N2 [ K K ?22s?2s?2py?2pz?2px] *2222*1NO [ K K ?22s?2s?2px?2py?2pz?2py]

N2 分子中无单电子，反磁性。 NO分子中有一个单电子，顺磁性。 （4）H3PO3结构为 OH

HO – P = O 其中的非羟基氢原子不能被电离，故为二元酸。

非金属元素性质综合实验

实习时间：2012年6月8日实习地点：3#4楼实施单位：邵阳学院 一．实习过程

组长确定、领取药品，组员合作配制实验所需溶液，再集体进行实验。

二．实习内容

卤素的性质 碘的歧化

在试管中加入两三滴碘水，观察溶液颜色。滴加2 mol·dm-3NaOH溶液，振荡，

观察现象。再滴加2 mol·dm-3H2SO4，又有何现象？写出反应方程式。

现象：溶液先是棕色，然后棕色变浅，直至无色，最后又出现出现棕色 反应方程式：3I2+ 6OH－＝5I-+ IO3－+3 H2O 5I-+ IO3－+6 H＋＝3I2+3 H2O 卤素含氧酸盐的性质 （1）取两滴0.1 mol·dm-3KI溶液于试管中，再加入三四滴饱和KClO3溶液，

观察现象。再滴加2 mol·dm-3H2SO4，不断振荡试管，观察溶液颜色变化，加热，检查有无氯气生成，写出有关反应方程式。

现象：溶液由无色变为棕黄色，再溶液颜色变浅，褪色，有氯气放出 反应方程式：6KI＋KClO3＋3H2O＝3I2＋KCl＋6KOH I2＋2ClO3＝IO3－＋Cl2（g）

－+

ClO3＋5Cl＋6H＝3 Cl2＋3H2O

（2）设计实验步

第17章 碱金属和碱土金属习题

1．选择题

17-1下列氢化物中，稳定性最强的是…………………………………………..( ) (A) RbH (B) KH (C) NaH (D) LiH 17-2下列关于锂和镁性质上的相似性的说法错误的是……………………….( ) (A) 锂和镁的氢氧化物受热时，可分解为相应的氧化物 (B) 锂和镁的氟化物、碳酸盐和磷酸盐都难溶于水 (C) 锂和镁的氯化物都能溶于有机溶剂

(D) 锂和镁的固体密度都小于1g/cm3，熔点都很低

17-3下列各组化合物中，均难溶于水的是……………………………………...（ ） (A) BaCrO4，LiF (C) MgSO4，BaSO4

(B) Mg(OH)2，Ba(OH)2 (D) SrCl2，CaCl2

17-4下列氯化物在有机溶剂中溶解度最大的是……………………………….（ ） (A) LiCl (B) NaCl (C) KCl (D) CaCl2

17-5下列碳

第17章 碱金属和碱土金属元素

IA族：包括锂(lithium)、钠(sodium)、钾(potassium)、铷(rubidium)、铯(cesium)和钫(francium)六种元素，它们的氧化物溶于水都呈现出强碱性，所以称为碱金属。

IIA族：铍(beryllium)、镁(magnesium)、钙(calcium)、锶(strontium)、钡(barium)和镭(radium)六种元素，钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性”和“土性”之间，故称它们为碱土金属，现在习惯上把铍和镁亦包括在内。

这两族元素中：锂、铷、铯、铍因为密度小，自然界中储量少且分散，被称为轻稀有金属，其中锂在现代生活中的应用日益重要。钠、钾、镁、钙和钡在自然界的蕴藏量较丰富，其单质和化合物的用途较广泛。

17.1 碱金属和碱土金属的通性

碱金属和碱土金属的价电子构型ns1 、ns2，发生化学反应时很容易失去外层电子，它们都是典型的活泼金属元素。

● 碱金属最外层只有1个价电子，在化合物中以+I氧化态为特征，主要形成离子型化合物。

随着原子序数的递增，碱金属的原子半径、离子半径、电离能、电负性和离子的水合热等性质都呈现比较有规律的递变。但由于锂的原子半径和离子半径

中小学1对1课外辅导专家 龙文教育学科老师个性化教案

教师 学科 学案主题 化学 学生姓名 年级 高三 上课日期 教材版本 浙教版 课时数量 （全程或具体时第（ 7 ）课时 授课时段 间） 非金属及其化合物的性质 教学内容 教学目标 个性化学习问题解决 氮硫的性质 针对该知识点的应用性比较大设计教学！ 教学重点、该部分知识点的计算类以及实用性很强要好好把握！ 难点 非金属及其化合物 一．硅 1．相关反应 物理性质 Si 晶体硅：灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆 与非金属反应 化学 性质 与氢氟酸反应 与强碱溶液反应 粗硅工业制取 教学过程 物理性质 化 与氢氟酸反应 学 与强碱溶液反应 性 质 与盐反应 Si + O2 SiO2 Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑ 高温Si

第17章 碱金属和碱土金属元素

IA族：包括锂(lithium)、钠(sodium)、钾(potassium)、铷(rubidium)、铯(cesium)和钫(francium)六种元素，它们的氧化物溶于水都呈现出强碱性，所以称为碱金属。

IIA族：铍(beryllium)、镁(magnesium)、钙(calcium)、锶(strontium)、钡(barium)和镭(radium)六种元素，钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性”和“土性”之间，故称它们为碱土金属，现在习惯上把铍和镁亦包括在内。

这两族元素中：锂、铷、铯、铍因为密度小，自然界中储量少且分散，被称为轻稀有金属，其中锂在现代生活中的应用日益重要。钠、钾、镁、钙和钡在自然界的蕴藏量较丰富，其单质和化合物的用途较广泛。

17.1 碱金属和碱土金属的通性

碱金属和碱土金属的价电子构型ns1 、ns2，发生化学反应时很容易失去外层电子，它们都是典型的活泼金属元素。

● 碱金属最外层只有1个价电子，在化合物中以+I氧化态为特征，主要形成离子型化合物。

随着原子序数的递增，碱金属的原子半径、离子半径、电离能、电负性和离子的水合热等性质都呈现比较有规律的递变。但由于锂的原子半径和离子半径

说明了各微量元素在钢铁中的作用

1、磷(P) 、 )

使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性； 使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性；但可改善钢的切 削性能。 削性能。

2、硅(Si) 能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。 、 ) 能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。 冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。 冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。 3、 (Mm) 能提高钢的强度和硬度及耐磨性。冶炼时的脱氧剂和 、锰 ) 能提高钢的强度和硬度及耐磨性。 脱硫剂。 脱硫剂。 4、铬(Cr) 能增加钢的机械性能和耐磨性，可增大钢的淬火度和 、 ) 能增加钢的机械性能和耐磨性， 淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、 淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、 抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐热性等。 抗磁力和抗强力，增加钢的耐蚀性和耐热性等。 5、镍(Ni) 可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、 、 ) 可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、 导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。 导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。 6、钒(V 、 可赋于钢的一些特殊机械性能：如提高抗张强 张强度和屈 可赋于钢的一些特殊机械

3 矿石中贵金属元素的测定

( Determination of noble metal elements in minerals )

3.1 矿石中贵金属的火试金法富集(Noble metal concentration by fire-assaying)

虽然利用火试金法富集矿石中的贵金属是一个比较古典的方法，但就其准确度和适用矿种方面，尤其是从比较大量的试样中富集微量的贵金属仍具有独特的优点。目前，火试金法在地质、矿山等部门还作为可靠的方法在生产上广泛应用，国内外不少标准分析方法中仍然采用它。

本法是利用金、银、铂、钯等贵金属在高温熔融下能与熔铅形成合金，而与试样中的其他成分分离。铅在高温条件下易于氧化成氧化铅，且渗透于多孔的骨灰灰皿或镁砂灰皿中，但贵金属则不具备这些性质，这样便可以使铅与贵金属分离。得到的贵金属合粒，再分别采用适当的方法测定其贵金属的含量。

试金配料 配料就是将试样与适量的干试剂（即碳酸钠、氧化钠、硼砂、二氧化硅及氧化剂或还原剂）混合，于高温下熔融后，使其能得到两种产物：一种是熔点低、密度小、流动性好、冷却后易与铅扣分离并且是均质的熔渣；另一种是具有好的延展性、大小适当、不含其他金属杂质的铅扣。为此，熔渣的硅酸度（硅

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金属素元

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属元金概素述一、分二类、自然的界在存三、周期 中位表置及子电型 构四对、角规则线

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分类

金冶业：工色黑属(铁、铬、金) 锰有色金(属铁、铬、除外的锰金)属 根密度：轻据金属：度小于4.密g5c/m,3如AI IIA、元素族Al、、cS、iT。 重金属：密大度4.于g5/m3c。

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然界的存在自AgAu、H、、gtP系素以单质元形存式，其在它金以 属化物合式存在。形周期表位中置及电子构区 型S 区P 过渡区元

素括包元 I素A IIA 电价构子型

III-VIIAAIIIB- IBI括包 的属金镧 锕系系ns- 21n np

2

1 5 -s

n(1)- 1d10-ns1 -2

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对线规角则在期周中表了同族元除的素性质相外，似还有一些 素及元其化物合性质的现出呈对“角线相性，如锂和 镁、铍和铝等。似锂镁的相似性1和.过O量2中烧只生成正燃常氧物。化2.氢 氧物在加热时化，解生分氧化物和水成 。3碳酸盐均.不定稳分生解成应相的氧物和化CO。 24锂和镁某.盐些如类氟化、物酸盐、磷碳盐等均难酸溶于。

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非金属元素概论

教学目标

知识技能：了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。了解常见非金属元素（Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si）的单质及其化合物。

能力培养：通过对本节内容的分析讨论，使学生在掌握元素化合物知识的基础上培养学生对知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力和直觉思维能力以及灵活运用所学知识解决问题的能力。

科学思想：培养学生建立“一切客观事物本来是互相联系和具有内部规律的”辩证唯物主义的观点。

科学品质：认识本质，进行知识整理、综合、提高与拓展的方法培养。

科学方法：培养学生科学抽象、概括整理、归纳总结、准确系统地掌握知识规律的方法。

重点、难点 非金属元素的结构、性质及应用。元素化合物知识的综合应用及物质推断。

教学过程设计

教师活动

【引入】一、元素化合物的复习方法

落实存在、性质、制备、用途四要点。 学生活动

体会“位、构、性”三者关系。

1

【举例】（1）从位置出发，以Cs为例。位置：第六周期，IA族。→结构特点：最外层只有一个电子，原子半径大。→比Na、K更活泼的金属元素，具强的金属性。→应隔绝空气保存；与水反应剧烈，可能发生爆炸；与氧气迅速反