Что такое неметаллы в химии 8 класс

Неметаллы. Физические и химические свойства

Положение неметаллов в периодической системе

Как же определить, относится вещество к металлам или к неметаллам?

Если внимательно посмотреть на Периодическую систему Д.И. Менделеева (подробно с классификацией элементов знакомимся в параграфе 42 учебника по химии для 8 класса под редакцией Еремина В.В.) и провести условную диагональ от водорода через бор до астата и неоткрытого пока элемента № 118, таблица неметаллов займет правый верхний угол.

Каждый горизонтальный период таблицы заканчивается элементом с завершенным внешним энергетическим уровнем. Эта группа элементов носит название благородные газы и имеет особые свойства, с которыми можно познакомиться в параграфе 18 учебника «Химия» для 8 класса под редакцией Еремина В.В.

При рассмотрении электронного строения неметаллов можно заметить, что энергетические уровни атома заполнены электронами больше чем на 50% (исключение – бор), и у элементов, расположенных в таблице справа налево количество электронов на внешнем уровне увеличивается. Поэтому в химических реакциях эта группа веществ может быть как акцептором электронов с окислительными свойствами, так и донором электронов с восстановительными свойствами.

Вещества, образующие диагональ бор-кремний-германий-мышьяк-теллур, являются уникальными, и в зависимости от реакции и реагента могут проявлять как металлические, так и неметаллические свойства. Их называют металлоиды. В химических реакциях они проявляют преимущественно восстановительные свойства.

Физические свойства неметаллов. Аллотропия

Если смотреть на металлы, то невооруженным глазом можно заметить общие свойства — металлический блеск, твердое агрегатное состояние (исключение — жидкая ртуть), тепло- и электропроводность.

С неметаллами все намного сложнее. Они могут иметь молекулярное и немолекулярное строение. Благодаря различиям в строении, простые вещества неметаллы существуют в трех агрегатных состояниях:

Большинство из неметаллических веществ плохо проводят электричество и тепло.

Исключением является графит — разновидность углерода.

Аллотропия — уникальная способность неметаллического элемента образовывать несколько простых веществ. В естественной среде существуют аллотропные модификации элементов, которые отличаются физическими и химическими свойствами. К ним относятся озон и кислород, графит и алмаз. Подробнее о физических свойствах неметаллов вы можете узнать в учебнике «Химия. 9 класс».

Химические свойства неметаллов

Как мы разобрали выше, группа неметаллов довольно полиморфна и в зависимости от типа реакций, в которых они участвуют, могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства. Фтор — исключение в этом ряду. Он всегда окислитель.

В ряду F,O,N,CL,Br,I,S,C,Se,P,As,Si,H окислительные свойства уменьшаются. Восстановительные свойства кислород может проявлять только в отношении фтора.

В этом типе реакций проявляются окислительные свойства и неметаллы принимают электроны с образованием отрицательно заряженных частиц.

Практически все неметаллы реагируют с водородом. Лишь благородные газы составляют исключение для реакций данного типа. Продуктом реакции являются летучие водородные соединения:

P + 5O₂ = 2P₂O₅

4. Взаимодействие с водой и кислотами для неметаллов не характерно.

История открытия неметаллов

Медная посуда, железные орудия труда, золотые украшения — издавна человек замечал, что у всех этих веществ есть определенные общие свойства:

В противовес металлам были и другие вещества, не обладающие металлическими свойствами, и названные соответственно неметаллами. Практически до конца XVII века ученым-алхимикам было известно всего лишь два вещества-неметалла — углерод и сера.

В 1669 году Бранд в поисках «философского камня» открыл белый фосфор. И за короткий период с 1748 по 1798 годы было открыто около 15 новых металлов и 5 неметаллов.

В настоящее время открыто 22 неметаллических элемента.

Источник

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Виктор Владимирович Жарких, учитель химии

Образовательная. Ознакомить учащихся с положением неметаллов в периодической системе химических элементов. Сформировать общее представление у учащихся о неметаллах. Указать особенности строения атомов неметаллов, углубить знания о металлической связи. Проследить взаимосвязь между строением неметаллов и их физическими свойствами.

Воспитательная. Реализация ВПС и МПС. Продолжить расширение политехнического кругозора учащихся на основе знаний о физических свойствах неметаллов, об использовании неметаллов в различных отраслях хозяйства.

Развивающая. Продолжить развитие умений учащихся самостоятельно пополнять и систематизировать свои знания, пользоваться приёмами сравнения и обобщения, делать выводы.

Тип урока. Комбинированный.

Оборудование. Коллекция «Неметаллы».

Таблица «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева».

I . Организационный момент.

II . Проверка домашнего задания.

1. Какие вещества принято считать металлами?

2. Укажите расположение металлов в ПСХЭ Д. И. Менделеева.

3. Каковы особенности строения и свойств атомов металлов?

4. Поясните сущность металлической связи.

5. Назовите наиболее характерные физические свойства металлов. Как эти свойства можно обосновать в соответствии с представлениями о строении атомов металлов и металлической связи?

# работа по карточкам.

III . Изучение нового материала.

1. Неметаллы – это химические элементы, которые образуют в свободном виде простые вещества, не обладающие физическими свойствами металлов.

2. Положение неметаллов в ПСХЭ.

1) химические элементы неметаллы в основном расположены в правой верхней части таблицы ПСХЭ Д. И. Менделеева.

2) неметаллы в большей степени присутствуют в малых периодах.

3. Особенности строения атомов неметаллов.

1) на внешнем электронном слое атома содержится значительное число электронов, обычно от 4 до 7. (Исключение H – 1 ē, B – 3 ē).

3) атомы неметаллов обладают меньшим радиусом по сравнению с атомами металлов.

4) химическая связь ковалентная неполярная;

5) внешние валентные электроны довольно хорошо удерживаются ядром атома, вследствие этого неметаллы обладают высокой степенью электроотрицательности и при химических реакциях обычно проявляют окислительные свойства.

4. Характерные физические свойства неметаллов.

1) вещества молекулярного строения:

2) вещества атомного строения:

5. Аллотропия – это способность атомов одного и того же химического элемента образовывать несколько простых веществ.

Аллотропные видоизменения (модификации) – это простые вещества образованные атомами одного и того же химического элемента.

IV . Закрепление знаний полученных на уроке.

1. Какие вещества принято считать неметаллами?

2. Укажите расположение неметаллов в ПСХЭ Д. И. Менделеева.

3. Каковы особенности строения и свойств атомов неметаллов?

4. Поясните сущность ковалентной связи.

5. Назовите наиболее характерные физические свойства неметаллов. Как эти свойства можно обосновать в соответствии с представлениями о строении атомов неметаллов и ковалентной связи?

6. Что такое аллотропия? Приведите примеры аллотропных видоизменений химических элементов неметаллов.

Источник

Неметаллы

Общая характеристика неметаллов

Неметаллы в периодической системе расположены справа от диагонали «бор – астат». Это элементы главных подгрупп III, IV, V, VI, VII, VIII групп. К неметаллам относятся: бор, углерод, кремний, азот, фосфор, мышьяк, кислород, сера, селен, теллур, водород, фтор, хлор, бром, йод, астат, а также благородные газы: гелий, неон, криптон, ксенон, радон.

Среди неметаллов два элемента – водород и гелий – относятся к s-семейству, все остальные принадлежат к р-семейству.

На внешнем электронном слое у атомов неметаллов находится различное число электронов: у атома водорода – один электрон (1s 1 ), у атомов гелия – два электрона (1s 2 ), у атома бора – три электрона (2s 2 2p 1 ). Однако атомы большинства неметаллов, в отличие от атомов металлов, на внешнем электронном слое имеют большое число электронов – от 4 до 8; их электронные конфигурации изменяются от ns 2 np 2 у атомов элементов главной подгруппы IV группы до ns 2 np 6 у атомов инертных газов.

Физические свойства

Элементы – неметаллы образуют простые вещества, которые при обычных условиях существуют в разных агрегатных состояниях:

Газы: гелий, неон, криптон, ксенон, радон, водород, кислород, азот, фтор, хлор.

Жидкость: бром

Твердые вещества: йод, углерод, кремний, фосфор, и др.

7 элементов-неметаллов образуют простые вещества, существующие в виде двухатомных молекул Э₂ (H₂, O₂, N₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂).

Бром

Кристаллические решетки металлов и твердых веществ-неметаллов отличаются между собой. Атомы металлов образуют плотно упакованную кристаллическую структуру, в которой между атомами существуют ковалентные связи. В кристаллической решетке неметаллов, как правило, нет свободных электронов. В связи с этим твердые вещества-неметаллы в отличие от металлов плохо проводят тепло и электрический ток, не обладают пластичностью.

Химические свойства

Неметаллы как окислители

В этой реакции сера – окислитель, а фосфор – восстановитель, так как ЭО фосфора меньше ЭО серы.

На разной окислительной активности основана способность одних неметаллов вытеснять другие из растворов их солей. Например, бром, как более сильный окислитель, вытесняет йод в свободном виде из раствора йодида калия:

Неметаллы как восстановители

Стоит отметить, что неметаллы (кроме фтора) могут проявлять и восстановительные свойства. При этом электроны атомов неметаллов смещаются к атомам элементов- окислителей. В образующихся соединениях атомы неметаллов имеют положительные степени окисления. Высшая положительная степень окисления неметалла обычно равна номеру группы.

— взаимодействие с кислотами-окислителями:

— взаимодействие с солями-окислителями:

Наиболее сильные восстановительные свойства имеют неметаллы углерод и водород:

Таким образом, практически все неметаллы могут выступать как в роли окислителей, так и в роли восстановителей. Это зависит от того, с каким веществом взаимодействует неметалл.

Реакции самоокисления – самовосстановления

Существуют и такие реакции, в которых один и тот же неметалл является одновременно и окислителем, и восстановителем. Это реакции самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования). Например:

Скачать:

Скачать бесплатно реферат на тему: «Неметаллы» Неметаллы.docx (403 Загрузки)

Скачать рефераты по другим темам можно здесь

Источник

Характеристики и физические свойства

Хотя химических элементов-неметаллов всего 16, они являются настоящими кирпичиками жизни, из них состоят все органические соединения. Ученые выяснили, что земная кора на 76% состоит из кремния и кислорода, а водород является самым распространенным веществом во Вселенной, из него состоят все объекты космоса, а также наше светило.

В растительном и животном мирах неметаллы составляют больше 96% от общей массы и 96,7% от массы человека. Это органогенные элементы, формирующие молекулы белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Безусловно, без этих простых веществ привычное существование было бы невозможным.

Основная масса металлов, кроме золота и меди, не обладает цветом, только металлическим блеском. Неметаллы ярко и разнообразно окрашены:

Значительное влияние на физические свойства неметаллов оказывают их молекулярное строение и вид кристаллической решетки. Кремний, как и алмаз с атомным кристаллическим строением решетки, обладает большой прочностью и высокой температурой плавления и кипения. Соединения с молекулярной решеткой (йод, сера и фосфор) начинают плавиться и кипеть при довольно низких температурах.

Простые вещества-неметаллы можно разделить на три вида агрегатных состояний: газы, жидкости и твердые вещества. Однако эта классификация будет верной только при стандартных параметрах окружающей среды, при крайне низких или высоких температурах состояние веществ может меняться.

Самую большую группу составляют газообразные неметаллы: кислород, азот, водород, белый фосфор, озон. Они обладают высокой сжимаемостью и расширяемостью, легко смешиваются между собой и заполняют весь объем сосуда. Кислород является сильным окислителем, необходимым для развития жизни на планете, а легко воспламеняющийся белый фосфор быстро образует активные токсичные соединения, поэтому смертельно опасен.

К жидким неметаллам можно отнести только бром — тяжелую темно-бурую вязкую жидкость, обладающую резким и неприятным запахом. Несмотря на то что в природе бром является смертельным ядом, даже его пары вызывают сильное раздражение слизистой и кожных покровов, он присутствует в организме человека, предохраняя от гормональных сбоев.

К твердым веществам относят бор, красный и черный фосфор, мышьяк, кремний, серу, йод и все стабильные аллотропные модификации углерода. В обычном состоянии они являются веществами с прочной атомной кристаллической решеткой, обладают высокой твердостью, но при этом хрупкие, легко слоятся и ломаются.

Интересным примером разных свойств одного и того же неметалла станет сравнение двух разновидностей углерода — алмаза и графита. Утверждение о твердости алмаза имеет научное обоснование — расположение атомов в кристаллической решетке этих веществ настолько различно, что алмаз разрушить практически невозможно, а графит легко ломается и крошится.

Место в периодической системе

Элементы, расположенные возле воображаемой диагонали, обладают двойственным характером и считаются полуметаллами (металлоидами). Список неметаллов в таблице Менделеева зависит от их положения в системе и количества электронов на внешнем слое:

Отдельно находятся водород и гелий, расположенные в левом и правом верхнем углу таблицы. Это объясняется уникальностью атома водорода, имеющего всего 1 электрон на внешнем слое. Причем водород может одинаково хорошо проявлять свойства как восстановителя, отдавая его, так и окислителя, принимая дополнительный электрон.

Химические особенности

Для большинства элементов этой группы характерна способность вступать в быстрые окислительно-восстановительные реакции, это обеспечивают особенности строения атомов неметаллов. Их атомы содержат большое количество электронов (4−8) на внешнем электронном уровне и способны принимать дополнительные для его устойчивой конфигурации. Благодаря этому образуются отрицательно заряженные ионы, увеличивающие заряд ядра, атом сжимается, а его радиус уменьшается.

Эти процессы ослабляют восстановительные свойства неметаллов, а окислительная способность и электроотрицательность увеличиваются. Некоторые, например, бром, являются окислителем для большинства металлов, но при этом выступают восстановителем для более сильных неметаллов.

Проявляемые химические свойства неметаллов, их активность, возможные степени окисления и характер получаемых соединений могут варьироваться в зависимости от их места в периодической системе и текущего агрегатного состояния.

Взаимодействие с другими веществами

Каждый неметалл обладает специфическими свойствами, характерными только для него, которые подробно рассматриваются при изучении неорганической химии. Общими свойствами является способность реагировать с металлами, водородом и кислородом.

При взаимодействии с металлами большинство неметаллов выступают окислителями и в образующихся бинарных соединениях проявляют отрицательную степень окисления:

Неметаллы могут вступать в реакции между собой, при этом более электроотрицательный элемент будет играть роль окислителя, а менее отрицательный станет восстановителем.

Получение и применение

Некоторые элементы встречаются в природе в свободном виде, поэтому их можно выделить из смесей или очистить физическим методом. Фтор, хлор, бром и йод встречаются только в виде соединений, поэтому нужные вещества получают методом химических реакций:

В земных условиях водород встречается только в связанном состоянии в виде водородных соединений, поэтому для его выделения используют различные химические методы, в основном паровую конверсию метана или природного газа.

Учитывая разнообразные свойства неметаллов, они находят применение в большинстве отраслей нашей жизни: медицине, пиротехнике, сельском хозяйстве, пищевой промышленности и для подготовки высоких температур. Для дезинфекции воды используют хлор и озон, медицина невозможна без йода и активированного угля (углерод), жидкий азот применяют в косметологии, а сера помогает бороться с болезнями растений.

Источник

«Неметаллы – простые вещества». 8-й класс

Разделы: Химия

Класс: 8

Девиз занятия:

«Единственный путь, ведущий к знанию, – это деятельность»
(Б. Шоу)

Цель занятия: уяснить физические свойства и применение неметаллов.

Задачи:

Оборудование: таблицы, черный ящик, пробирки, презентация, компьютер, проектор, дополнительная литература, зачётные листы.

Вещества: коллекция « Неметаллы», активированный уголь, подкрашенная вода.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы и приёмы обучения: урок построен в соответствии с педтехнологией развития критического мышления. Приёмы: «денотатный граф», «кластер», диктант «Верные и неверные утверждения», «синквейн», «Попс-формула», «Озвучить изображения». «Чёрный ящик».Методы: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, исследовательский.

Ход занятия

I. Стадия вызов

Познание начинается с удивления.

Приём «Чёрный ящик». Может ли исчезнуть вода из пробирки за 1 секунду? Каким образом? Ответ находится в черном ящике. Ответить поможет загадка:

Из меня состоит все живое:
Я – графит, антрацит и алмаз,
Я на улице, в школе и в поле,
Я в деревьях и в каждом из вас.

Демонстрация объекта – активированный уголь, опыта адсорбции углем воды.

(Отметки заносите в зачётный лист).

Самопроверка по коду: 1 – 109, 2 – 87, 3 – 22, 4 – олово, 5 – металлы – в нижнем левом углу, неметаллы – в верхнем правом углу.

II. Стадия осмысления

Какую мы поставим цель? Что должны знать и уметь?

Прием «Денотатный граф». Изучение общей характеристики неметаллов: физических свойств, строение атома, положения по периодической системе.

Химические элементы неметаллы образуют простые вещества, при обычных условиях имеют 3 агрегатных состояния, различных цветов.

Свойства простых веществ – неметаллов определяются ковалентной связью и двумя типами кристаллических решёток: молекулярной (газы), атомной (алмаз, графит). Знакомство с понятием: аллотропия. Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называют аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

Лабораторная работа «Изучение физических свойств неметаллов».

Работа с коллекцией « Неметаллы», составление кластера.

Самостоятельная работа по изучению материала «Применение неметаллов»:

1 группа работает с дополнительной литературой. 2 группа находит информацию в Интернете. 3 группа составляет кластер, используя материал учебника. Представление информации группами.

Первичное закрепление.

На слайде применение неметаллов по физическим свойствам: воздушные шары, карандаш, бриллианты, угольные электроды, стеклорез.

Какой неметалл является лесом? (бор)

Я – газ, простое вещество, двузначен номер мой,
А слог мой первый – божество,
Река – вот слог второй (радон)

Какой химический элемент состоит из двух животных? (мышьяк)

Каким элементом богата морская капуста – ламинария? (йод).

Какой элемент образует и очень твёрдое, и очень мягкое вещество? (углерод)

Недостаток какого элемента в организме человека приводит к кариесу? (фтор)

III. Стадия рефлексия

Выполните тест, проверь себя по коду.

Аллотропная модификация кислорода.
1) азот;
2) графит;
3) озон.

Назвать жидкий неметалл?
1) сера;
2) углерод;
3) бром.

Тип связи в молекуле водорода?
1) металлическая;
2) ионная;
3) ковалентная.

Назвать твердый неметалл?
1) водород;
2) углерод;
3) кислород.

Код: 1 – 3, 2 – 3, 3 – 3, 4 – 2.

Игра-задание «Металлы и неметаллы»

Выбери справа доски с символами металлов и они встанут на место.

В этом заборе 4 доски закреплены ненадежно. На них написаны символы неметаллов. Найди их. Не ошибайся. Твои ошибки увидят все.

Написать синквейн со словом «Углерод».

Что мы сегодня узнали?

Оцените свою работу на уроке. Подсчитайте общее количество баллов и поставьте отметку в зачётный лист.

Задание: написать вывод урока по образцу, закончив предложения:

Ученики зачитывают свои выводы.

Домашнее задание: § 14, упр. 1, 2, стр.78, творческое задание: написать мини сочинение «Озоновые дыры», «Неоновая реклама».

Игра светофор. Поднимите бумажную полоску: зелёная – мне работалось легко, интересно; желтая – при работе затруднялся, красная – было не интересно.

Источник