Конспект урока по химии: "Неметаллы"

Тема: «Неметаллы»

Цель:

• Дать общую характеристику неметаллов, актуализировать знания учащихся о физических свойствах неметаллов, о типах кристаллических решеток; развивать умения применять знания, сравнивать и делать выводы; воспитывать химическую аккуратность по отношению к окружающей среде.

Задачи:

Образовательные:

• Дать общую характеристику неметаллов элементов и простых веществ.

• Изучить положение неметаллов в ПС;

• Изучить особенности строения атомов неметаллов;

• Изучить явление аллотропии на примере неметаллов;

• Изучить физические свойства неметаллов;

Развивающие:

• Расширение кругозора  и развитие интереса  к предмету через информационно - коммуникативные  и проектные технологии;

• Развитие критического мышления, способности к рефлексии;

• Обеспечение системности учения; умения анализировать;

Воспитательные:

• Воспитание положительной мотивации учения;

• Воспитание правильной самооценки и чувства ответственности;

• Воспитание культуры поведения, общения и культуры умственного труда.

Ход урока:

Положение атомов неметаллов в ПСХЭ Д.И. Менделеева

Неметаллы расположены в правом верхнем углу ПСХЭ.

Всего 22 элемента являются неметаллами в периодической системе.

Задания № 1: по периодическому номеру химического элемента определите: 7,6,16, 14.

1. Название химического элемента;

2. Положение элемента (период, группа, подгруппа);

3. Количество протонов, нейтронов, электронов в ядре атома химического элемента;

4. Запишите его электронную конфигурацию;

5. Валентность (высшая и низшая);

6. Формулу высшего оксида.

Для атомов - неметаллов характерно:

• Небольшой атомный радиус;

• Большее число электронов на внешнем уровне (4-8е);

• Элементы-неметаллы расположены только в главных подгруппах, значит, происходит заполнение электронами только внешнего энергетического уровня;

• Для атомов - неметаллов характерны высокие значения электроотрицательности.

Физические свойства Неметаллов:

• Для неметаллов простых в-в характерны все 3 агрегатных состояния при обычных условиях.

• А) твердые (S,I₂, графит);

• Б) жидкие (бром);

• В) газообразные (O₂, N₂, H₂, Cl₂, F₂);

• Г) Цветовая гамма разнообразная.

Такое разнообразие свойств неметаллов является следствие образования неметаллами двух типов кристаллических решеток: молекулярной (все газы, белый фосфор) и атомной (алмаз, графит, кремний).

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.

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

3. Взаимодействуя с кислородом, все неметаллы, кроме фтора, проявляют восстановительные свойства:

S + O₂ = SO₂

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

4.При взаимодействии с фтором фтор является окислителем, а кислород - восстановителем:

2F₂ + O₂ = 2OF₂

5. Неметаллы взаимодействуют между собой, более электроотрицательный металл играет роль окислителя, менее электроотрицательный - роль восстановителя:

S + 3F₂ = SF₆

C + 2Cl₂ = CCl₄

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:

2Г- - 2  = Г₂.

Другие галогены можно также получить электролизом или вытеснением из их солей в растворе с помощью более активного галогена:

Cl₂ + 2NaI = 2NaCl + I₂

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.

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.

Применение неметаллов:

Водород используется в химической промышленности для синтеза аммиака, хлороводорода и метанола, применяется для гидрогенизации жиров. Используется в качестве восстановителя при производстве многих металлов, например, молибдена и вольфрама, из их соединений.

Хлор применяют для производства соляной кислоты, винилхлорида, каучука и многих органических веществ и пластмасс, в текстильной и бумажной промышленности используют в качестве отбеливающего средства, в быту - для обеззараживания питьевой воды.

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.

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.

Алмаз используется при обработке твердых изделий, в буровых работах и ювелирном деле, графит - для изготовления электродов, тиглей для выплавки металлов, в производстве карандашей, резины и др.

Задание № 2: составить простой кроссворд, основанный на физических свойствах металлов и неметаллов.

Домашнее задание:

1. Изучить теоретический материал по данной теме;

2. Выполнить задание № 1, № 2.