Взаимодействие атомов химических элементов неметаллов между собой. Обобщение темы "химия неметаллов"

При помощи этого видеоурока все желающие смогут самостоятельно пройти тему "Химия неметаллов. Обобщение темы". Этот урок является завершающим, учащиеся должны будут вспомнить, обобщить и систематизировать весь пройденный материал по химии неметаллов. Учитель вспомнит строение атомов химических элементов - неметаллов, а также состав, строение и свойства простых веществ - неметаллов.

Тема: Химия неметаллов

Урок: Обобщение темы «Химия неметаллов»

Химические элементы-неметаллы.

Химические элементы, образующие простые вещества-неметаллы, располагаются в правом верхнем углу ПСХЭ Д.И. Менделеева. Таких химических элементов всего 16. Слева направо по периоду и снизу вверх по главной подгруппе радиусы атомов химических элементов уменьшаются, окислительные свойства и значения относительной электроотрицательности увеличиваются. Самый электроотрицательный элемент - фтор.

Особенностями строения атомов неметаллов по сравнению с металлами являются сравнительно небольшие атомные радиусы и большое число внешних электронов (как правило, 4 и более). Для большинства неметаллов будут более характерны окислительные свойства - им легче принимать электроны, чем отдавать.

Строение и физические свойства простых веществ-неметаллов.

Простых веществ-неметаллов больше, чем химических элементов-неметаллов. Это обусловлено явлением . Аллотропией называют способность атомов одного и того же химического элемента образовывать несколько простых веществ - аллотропных модификаций.

Например, химический элемент кислород образует две аллотропные модификации: кислород (необходимый для дыхания) и озон (защищающий Землю от УФ-лучей). Химический элемент сера образует три аллотропные модификации, самая устойчивая из которых при комнатной температуре - ромбическая сера. Известно несколько аллотропных модификаций углерода. Среди них алмаз, графит и фуллерен.

В простых веществах-неметаллах реализуется ковалентная неполярная химическая связь. Кристаллические структуры этих веществ могут быть атомными или молекулярными. Вещества с атомной кристаллической решеткой отличаются тугоплавкостью, твердостью, нелетучестью. Атомную кристаллическую решетку имеют кремний, алмаз, графит, бор. Вещества с молекулярной кристаллической решеткой легкоплавки и летучи. Во-первых, это газообразные при н. у. неметаллы (водород, кислород, хлор, фтор), единственный жидкий при н. у. неметалл - бром, твердые неметаллы (сера, белый фосфор, йод).

Общие химические свойства неметаллов.

Окислительные свойства неметаллов . В реакциях с металлами неметаллы всегда являются окислителями. При взаимодействии металлов с кислородом образуются, как правило, оксиды. Например, при горении магния в кислороде образуется оксид магния:

При взаимодействии металлов с галогенами образуются галогениды металлов. Например, при взаимодействии железа с хлором образуется хлорид железа(III):

При взаимодействии некоторых активных металлов с водородом образуются гидриды металлов. Например, при нагревании натрия с водородом образуется гидрид натрия:

При нагревании активных металлов с азотом (только литий реагирует с азотом без нагревания) образуются нитриды, в которых азот проявляет степень окисления -3. Например, при нагревании калия с азотом образуется нитрид калия:

Другие бинарные соединения металлов также образуются при взаимодействии металлов с соответствующими неметаллами. При нагревании железного и серного порошков образуется сульфид железа(II):

При взаимодействии магния с кремнием образуется силицид магния:

Неметаллы могут выступать в роли окислителей не только в реакциях с металлами, но и с другими неметаллами, значения относительной электроотрицательности которых будут ниже.

Например, при взаимодействии водорода с хлором водород проявляет восстановительные свойства, а хлор - окислительные:

При горении серы в кислороде: сера - восстановитель, кислород - окислитель:

Кислород и некоторые другие неметаллы могут выступать в роли окислителей и в реакциях со сложными веществами. Горение метана в кислороде:

Реакции замещения более активными галогенами менее активных в солях:

Восстановительные свойства неметаллов. Восстановительные свойства неметаллов проявляются в реакциях как с другими (более электроотрицательными) неметаллами, так и с некоторыми сложными веществами.

В реакциях с фтором все неметаллы проявляют восстановительные свойства. А с кислородом только фтор будет выступать в роли окислителя. При взаимодействии азота с кислородом под действием электрического разряда образуется монооксид азота. Азот в данном случае выступает в роли восстановителя:

При взаимодействии фосфора с избытком хлора образуется пентахлорид фосфора:

Сера проявляет восстановительные свойства, например, в реакции с концентрированной серной кислотой, в результате которой образуется сернистый газ и вода:

В составе серной кислоты сера - окислитель, а простое вещество сера - восстановитель.

1. Журин А. А. Задания и упражнения по химии: Дидактические материалы для учащихся 8-9 классов. - М.: Школьная Пресса, 2004.

2. Микитюк А. Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А. Д. Микитюк. - М.: Экзамен, 2009.

3. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. - М.: АСТ: Астрель, 2007.

4. Сборник задач и упражнений по химии: 9-й кл. / П. А. Оржековский, Н. А. Титов, Ф. Ф. Гегеле. - М.: АСТ: Астрель, 2007.

5. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. - М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) ().

2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» ().

Домашнее задание

Сборник задач и упражнений по химии: 9-й кл. / П. А. Оржековский, Н. А. Титов, Ф. Ф. Гегеле. - М.: АСТ: Астрель, 2007. - с. 134-135 №№ 39, 40, 46; с. 121 № 492(б).

Цели урока:

Обобщить сведения о различных типах химической связи.
Повторить схемы образования веществ с разным типом связи.*Продолжить формирование умения записывать их на примерах.
Сравнить разные типы связи.

Задачи урока:

Закрепить понятие электроотрицательности химических элементов , видов ковалентной связи: полярной и неполярной;
Упражнять в умении составлять электронные, структурные формулы соединений, объяснять механизм образования ковалентных связей; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности;
Способствовать развитию коммуникативных умений;
Развивать логическое мышление.

Основные термины:

Металлы - это химические элементы, атомы которых легко отдают свои внешние электроны, превращаясь в положительные ионы.
Неметаллы - это химические элементы, атомы которых принимают электроны на внешний уровень, превращаясь в отрицательные ионы
Ионы - заряженные частицы, в которые превращается атом после отдачи или принятия электронов.
Электроотрицательность - это способность атома химического элемента притягивать к себе электроны другого атома.
Химическая связь - это способ взаимодействия атомов, приводящий к образованию молекул.

ХОД УРОКА

Взаимодействие атомов элементов-неметаллов между собой

Для начала давайте вспомним, как выглядит Периодическая таблица элементов, и выделим в ней металлы, неметаллы, металлоиды. Поможет нам в этом рисунок 1.

Рис. 1. Периодическая таблица элементов
Внешний слой атомов неметаллов содержит от 4 до 8 электронов.
Исключение: Н (1e); Не (2e); В (3e)
Радиус атомов неметаллов меньше радиуса атомов металлов.
Химические элементы неметаллы расположены в периодической системе в начале главных подгрупп, начиная с третьей группы и конце периодов, т.е. в правой верхней части периодической системы. Рисунок 2.

Рис. 2. Расположение неметаллов в периодической системе

Химические свойства неметаллов

Химические элементы-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 фтор, кислород и хлор, преимущественно восстановительные свойства проявляют водород, бор, углерод, кремний, фосфор, мышьяк и теллур. Промежуточные окислительно-восстановительные свойства имеют азот, сера, йод.

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, они принимают электроны, образуя отрицательно заряженные частицы.
На видео мы можем просмотреть взаимодействие натрия с хлором

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;
взаимодействуя с кислородом, все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные свойства:
S + O2 = SO2,
4P + 5O2 = 2P2O5;
при взаимодействии с 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.
На рисунках рассмотрите ковалентную полярную и неполярную связи. Приведите примеры элементов, которые соответствуют этим рисункам.

Рис. 3.

Рис. 4. Ковалентная неполярная связь

На видео 2 Вы сможете просмотреть и прослушать ковалентную неполярную связь

Предмети > Химия > Химия 8 класс 15.06.2013 8794 0

Цель: познакомить учащихся с такими типами связи, как ковалентная полярная и

Ковалентная неполярная.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания.

Что называют ионной связью?

Что называют ионами?

Даны вещества: натрий, сера, магний, калий, хлор.

Придумайте и составьте схемы образования двух соединений с ионной

Связью.

II. Изучение нового материала.

На прошлом мы слушали сказку, а сегодня мне очень хочется прочитать вам легенду о водопаде. Ее написала одна из учениц.

Легенда о водопаде.

Давным-давно жил добрый и справедливый король Водород. Его страна утопала в зелени и в фонтанах. Сады и цветы благоухали так нежно, что, вдохнув их аромат, люди забывали о своем горе. Но страна располагалась далеко от своих соседей и потому не вступала в химические реакции.

Другой страной правил король Кислород. Он был злой и коварный. Земля у него была сухая и песчаная, на ней не было ни цветов, ни фонтанов, только одинокие сухие деревья и растительность пустыни приукрашивали эту грустную картину.

У Кислорода была сильная и выносливая армия. Воины, загорелые на солнце, малословны и сильны.

Однажды ночью Кислороду приснилась чудесная, цветущая и зеленая страна. Она так ему понравилась, что он решил во что бы то ни стало править этой зеленой страной.

И вот после долгого размышления Кислород собрал свои войска и пошел войной на страну Водорода. Они долго шли, но когда достигли зеленой страны, то их путь перекрыла смелая армия защитников зеленой страны. Когда оба войска выстроились друг против друга, было принято решение, что прежде сойдутся в поединке короли.

И вот на поле брани сошлись Кислород и Водород. В пылу битвы они поднимались все выше и выше. Оказавшись на вершине скалы, мечи их одновременно пронзили друг друга. И в тот же миг с вершины скалы забил прекрасный водопад.

И до сих пор вода его бурлит и пенится, словно воины сражаются на поле боя.

2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О

О каких веществах идет речь в этой легенде?

(Водород, кислород, вода)

Н 2 О 2 Н 2 О

Н - Н О = О Н - О

Можно ли отнести эти соединения к ионным?

Между какими элементами образуется в них связь? (Неметаллами.)

Химическую связь, возникающую в результате образования общих электронных пар, называют атомной, или ковалентной.

III. Закрепление (фронтальная работа).

Цель: закрепить умение определять вид химической связи в различных

Соединениях.

Укажите, какие из веществ, формулы которых приведены, относятся к ионным соединениям:

СuО, ZnS, КВr, Al 2 O 3 , NaF, H 2 O.

Определите вид химической связи в следующих соединениях:

Cl 2 , FeCl 3 , HBr, CH 4 , NaBr.

Выполнение упражнений («Рабочая тетрадь»).

IV. Домашнее задание: §10, 11, стр.42, упр.2; стр.45, упр.1, 2, 3, 4.

Соглашение

Правила регистрации пользователей на сайте "ЗНАК КАЧЕСТВА":

Запрещается регистрация пользователей с никами подобными: 111111, 123456, йцукенб, lox и.т.п;

Запрещается повторно регистрироваться на сайте (создавать дубль-аккаунты);

Запрещается использовать чужие данные;

Запрещается использовать чужие e-mail адреса;

Правила поведения на сайте, форуме и в комментариях:

1.2. Публикация в анкете личных данных других пользователей.

1.3. Любые деструктивные действия по отношению к данному ресурсу (деструктивные скрипты, подбор паролей, нарушение системы безопасности и т.д.).

1.4. Использование в качестве никнейма нецензурных слов и выражений; выражений, нарушающие законы Российской Федерации, нормы этики и морали; слов и фраз, похожих на никнеймы администрации и модераторов.

4. Нарушения 2-й категории: Наказываются полным запретом на отправления любых видов сообщений сроком до 7 суток. 4.1.Размещение информации, подпадающей под действие Уголовного Кодекса РФ, Административного Кодекса РФ и противоречащей Конституции РФ.

4.2. Пропаганда в любой форме экстремизма, насилия, жестокости, фашизма, нацизма, терроризма, расизма; разжигание межнациональной, межрелигиозной и социальной розни.

4.3. Некорректное обсуждение работы и оскорбления в адрес авторов текстов и заметок, опубликованных на страницах "ЗНАК КАЧЕСТВА".

4.4. Угрозы в адрес участников форума.

4.5. Размещение заведомо ложной информации, клеветы и прочих сведений, порочащих честь и достоинство как пользователей, так и других людей.

4.6. Порнография в аватарах, сообщениях и цитатах, а также ссылки на порнографические изображения и ресурсы.

4.7. Открытое обсуждение действий администрации и модераторов.

4.8. Публичное обсуждение и оценка действующих правил в любой форме.

5.1. Мат и ненормативная лексика.

5.2. Провокации (личные выпады, личная дискредитация, формирование негативной эмоциональной реакции) и травля участников обсуждений (систематическое использование провокаций по отношению к одному или нескольким участникам).

5.3. Провоцирование пользователей на конфликт друг с другом.

5.4. Грубость и хамство по отношению к собеседникам.

5.5. Переход на личности и выяснение личных отношений на ветках форума.

5.6. Флуд (идентичные или бессодержательные сообщения).

5.7. Преднамеренное неправильное написание псевдонимов и имен других пользователей в оскорбительной форме.

5.8. Редактирование цитируемых сообщений, искажающее их смысл.

5.9. Публикация личной переписки без явно выраженного согласия собеседника.

5.11. Деструктивный троллинг - целенаправленное превращение обсуждения в перепалку.

6.1. Оверквотинг (избыточное цитирование) сообщений.

6.2. Использование шрифта красного цвета, предназначенного для корректировок и замечаний модераторов.

6.3. Продолжение обсуждения тем, закрытых модератором или администратором.

6.4. Создание тем, не несущих смыслового наполнения или являющихся провокационными по содержанию.

6.5. Создание заголовка темы или сообщения целиком или частично заглавными буквами или на иностранном языке. Исключение делается для заголовков постоянных тем и тем, открытых модераторами.

6.6. Создание подписи шрифтом большим, чем шрифт поста, и использование в подписи больше одного цвета палитры.

7. Санкции, применяемые к нарушителям Правил Форума

7.1. Временный или постоянный запрет на доступ к Форуму.

7.4. Удаление учетной записи.

7.5. Блокировка IP.

8. Примечания

8.1.Применение санкций модераторами и администрацией может производиться без объяснения причин.

8.2. В данные правила могут быть внесены изменения, о чем будет сообщено всем участникам сайта.

8.3. Пользователям запрещается использовать клонов в период времени, когда заблокирован основной ник. В данном случае клон блокируется бессрочно, а основной ник получит дополнительные сутки.

8.4 Сообщение, содержащее нецензурную лексику, может быть отредактировано модератором или администратором.

9. Администрация Администрация сайта "ЗНАК КАЧЕСТВА" оставляет за собой право удаления любых сообщений и тем без объяснения причин. Администрация сайта оставляет за собой право редактировать сообщения и профиль пользователя, если информация в них лишь частично нарушает правила форумов. Данные полномочия распространяются на модераторов и администраторов. Администрация сохраняет за собой право изменять или дополнять данные Правила по мере необходимости. Незнание правил не освобождает пользователя от ответственности за их нарушение. Администрация сайта не в состоянии проверять всю информацию, публикуемую пользователями. Все сообщения отображают лишь мнение автора и не могут быть использованы для оценки мнения всех участников форума в целом. Сообщения сотрудников сайта и модераторов являются выражением их личного мнения и могут не совпадать с мнением редакции и руководства сайта.

Мы уже рассмотрели, как взаимодействуют атомы элементов-металлов с атомами элементов-неметаллов: одни отдают свои внешние электроны и превращаются при этом в положительные ионы, другие принимают электроны и превращаются при этом в отрицательные ионы. Ионы притягиваются друг к другу, образуя ионные соединения.

А как осуществляется связь между атомами элементов-неметаллов, которые имеют сходную тенденцию к присоединению электронов? Рассмотрим вначале, как осуществляется связь между атомами одного и того же химического элемента, например в веществах, имеющих двухатомные молекулы: азота N 2 , водорода Н 2 , хлора С1 2 .

Обратите внимание, что для отражения состава этих веществ с помощью химических знаков также используют индексы.

Два одинаковых атома элемента-неметалла могут объединяться в молекулу только одним способом: обобществив свои внешние электроны, т. е. сделав их общими для обоих атомов.

Рассмотрим, например, образование молекулы фтора F 2 .

Атомы фтора - элемента главной подгруппы VII группы (VIIA группы) Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева - имеют на внешнем энергетическом уровне семь электронов, и каждому атому не хватает до его завершения лишь одного электрона. Внешние электроны атома фтора образуют три электронные пары и один непарный электрон:

Если сближаются два атома и у каждого из них есть по одному внешнему неспаренному электрону, то эти электроны «объединяются» и становятся общими для обоих атомов, у которых тем самым сформируется завершённый внешний восьмиэлектронный уровень.

Образование молекулы фтора изображено на схеме:

Если обозначить общую электронную пару чёрточкой, то запись называют структурной формулой, например структурная формула молекулы фтора

Аналогично молекуле фтора образуется и двухатомная молекула водорода Н 2:

Следует учесть, что завершённым для атома водорода будет двухэлектронный уровень, подобный завершённому уровню атома гелия.

Структурная формула молекулы водорода

Уточним наши представления о ковалентной связи на примере образования молекулы водорода, используя понятие электронного облака (см. § 9). При сближении двух атомов водорода, имеющих по одному s-электронному облаку сферической формы, происходит перекрывание электронных облаков. При этом возникает область (место), где плотность отрицательного заряда наиболее высока и поэтому обладает повышенным отрицательным зарядом. Положительно заряженные ядра притягиваются к ней (это известно из курса физики), и образуется молекула. Таким образом, химическая связь - результат действия электрических сил. Представим вышесказанное в виде схемы:

Нужно отметить, что в основе образования ковалентной связи, так же как и при возникновении ионной связи, лежит взаимодействие противоположных зарядов.

В заключение рассмотрим алгоритм рассуждений, необходимых для того, чтобы записать схему образования ковалентной связи, например для молекулы азота N 2 .

1. Азот - это элемент главной подгруппы V группы (VA группы). Его атомы имеют по пять электронов на внешнем уровне. Чтобы определить число неспаренных электронов, воспользуемся формулой:

8 - N = число неспаренных электронов,

где N - номер группы химического элемента.

Следовательно, атомы азота будут иметь (8-5 = 3) три неспаренных электрона.

2. Запишем знаки химических элементов с обозначением внешних электронов так, чтобы неспаренные электроны были обращены к соседнему знаку:

3. Запишем электронную и структурную формулы образовавшейся молекулы:

Если атомы связаны между собой одной общей электронной парой, то такую ковалентную связь называют одинарной, если двумя - двойной, если тремя - тройной.

Чем больше общих электронных пар у атомов в молекуле, тем прочнее связаны они друг с другом и тем меньше расстояние между ядрами атомов, которое называют длиной связи. В молекулах фтора связь одинарная, и длина связи между ядрами атомов составляет 0,14 нанометра (1 нм = 10 -9 м, или 0,000000001 м). В молекулах азота связь тройная, и длина её составляет 0,11 нм. Чтобы разделить молекулу азота на отдельные атомы, необходимо затратить примерно в семь раз больше энергии, чем для разрыва одинарных связей в молекуле фтора.

Ключевые слова и словосочетания

Атомная, или ковалентная, химическая связь.
Одинарная, двойная и тройная ковалентные химические связи.
Длина связи.
Электронные и структурные формулы.

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока - сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

Все элементы главной подгруппы VII группы (VIIA группы) Периодической системы Д. И. Менделеева (подгруппы фтора) образуют простые вещества, состоящие из двухатомных молекул. Запишите электронную схему образования и структурную формулу таких молекул, пользуясь общим химическим знаком для всей подгруппы Г (галоген).
Запишите схемы образования химических связей для веществ, состав которых отображают формулами КС1 и С1 2 .
Сколько неспаренных электронов имеют атомы серы? Какая связь будет в молекулах S 2 ? Запишите схему образования химической связи в молекулах S 2 .
Расположите в порядке увеличения прочности химической связи вещества с формулами S 2 , Cl 2 , N 2 и обоснуйте правильность своего решения. Как будет изменяться длина связи в молекулах составленного вами ряда?
Разделите вещества на две группы по типу химической связи: N 2 , Li 2 О, КС1, О 2 , CaF 2 , Н 2 .