陳麗娜
摘 要: 化學(xué)是一門高中課程中十分重要的學(xué)科,但是很多學(xué)生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)時(shí)往往認(rèn)為難度很大,尤其是對于高一學(xué)生來講。由于在初中接觸了很少的化學(xué)知識,一到高中,突然化學(xué)內(nèi)容增多,而且零散,學(xué)習(xí)起來吃力。事實(shí)上化學(xué)是一門十分有規(guī)律可循的學(xué)科,學(xué)習(xí)的時(shí)候只要能掌握一定的規(guī)律和技巧,就會牢牢掌握。本文以非金屬及其氧化物的學(xué)習(xí)為例,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握應(yīng)用技巧。
關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 非金屬 氧化物 學(xué)習(xí)技巧
非金屬是化學(xué)中非常重要的一類元素,在高一化學(xué)中占很大篇幅,高中要求掌握的非金屬主要包括C、N、O、Si、S、Cl,下面對這些元素的一些規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)。
這些元素在元素周期表中位于右上角,其排布如下表。在元素周期表中同一行由左到右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng),同一列其活潑性逐漸減弱。處于對角的兩個(gè)元素在性質(zhì)上有極大的相似性,靠右的非金屬單質(zhì)活潑性略高。由這個(gè)規(guī)律我們可以總結(jié)出在性質(zhì)上C與Si、N與S、O與Cl相似,但S比N活潑,Cl比O活潑。
表 非金屬元素在元素周期表中的排布
一、C與Si的對比
C與Si在元素周期表中處于中間位置,即前面是金屬,后面是非金屬,所以其特點(diǎn)是較穩(wěn)定,沒有金屬性,也沒有其他非金屬顯著的性質(zhì),在化學(xué)反應(yīng)中其原子既不易失電子又不易得電子,主要形成四價(jià)的化合物。但是因?yàn)镾i處于C的下方,所以Si的金屬性強(qiáng)于C,主要表現(xiàn)在它總是與氧相互化合的,而碳沒有此特點(diǎn)。但是C本身也是非金屬元素,具有還原性,所以C與O發(fā)生不同程度的氧化反應(yīng),生成同樣具有還原性的CO及CO■。
另外,由于C的非金屬性比Si強(qiáng),故將CO■通入Na■SiO■溶液中,產(chǎn)生透明膠凍狀沉淀,發(fā)生如下反應(yīng):
CO■+H■O+Na■SiO■=Na■CO■+H■SiO■(膠體)
由此反應(yīng)也可看出酸性H■CO■>H■SiO■。
二、O■與Cl■的對比
按照在元素周期表中O與Cl處于對角的位置可見其性質(zhì)上較相似學(xué)習(xí)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)比較學(xué)習(xí)。
O■與Cl■均為非金屬性很強(qiáng)的單質(zhì),故其單體均能和金屬發(fā)生反應(yīng),可互相對比學(xué)習(xí)。
1. O■與Cl■均能和活潑金屬發(fā)生劇烈反應(yīng)
如與Na的反應(yīng):O■+4Na=2Na■O,如果在點(diǎn)燃的條件下則會生成Na■O■:
Cl■+2Na=2NaCl,Cl■反應(yīng)更劇烈。
2.均可與中等活潑金屬發(fā)生反應(yīng)
如:2Cu+O■=2CuO,Cu+Cl■=CuCl■
3.均可與不活潑金屬發(fā)生反應(yīng)
如:Fe+3Cl■=2FeCl■,3Fe+2O■=Fe■O■。
4. O■與Cl■氧化能力比較
在于Fe的反應(yīng)過程中,從化學(xué)價(jià)態(tài)上Cl■氧化Fe到3價(jià),而O■則不能。另外,從反應(yīng)現(xiàn)象上Fe與Cl■反應(yīng)冒白煙,較Fe與O■火星四濺更劇烈。由此可以推斷凡是和O■發(fā)生反應(yīng)的金屬,絕大部分可以和Cl■發(fā)生反應(yīng),且反應(yīng)程度更劇烈,故單質(zhì)氧化性Cl■>O■。
三、N與S的比較
我們看到的化學(xué)反應(yīng)中N■較S穩(wěn)定,與O■反應(yīng)時(shí),N■需要條件較高,S則容易一些,產(chǎn)物均為不同的氧化物NO、NO■、SO■、SO■。這些氧化物具有一定的規(guī)律,它們產(chǎn)生共性,也存在不同。首先在水中有一定溶解性形成相應(yīng)的酸,但溶解性NO
四、N■、NO、NO■的對比
非金屬元素中N和S具有可變價(jià)態(tài),其中N的可變化合物較重要,故對N■、NO、NO■進(jìn)行簡單總結(jié),幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。
1. NO的生成與轉(zhuǎn)化
氮氧化物的天然排放源:閃電有很高的能量,能使空氣中的氮?dú)夂脱鯕獠糠只?,生成NO,繼而在對流層中被氧化為NO■;即使是未施過肥的土壤也含有微量的硝酸鹽,在土壤細(xì)菌的幫助下分解出NO、NO■和N■O等氣體。
氮氧化物的人為排放源:主要是交通運(yùn)輸,如汽車尾氣、飛機(jī)高空飛行等。
2.常見反應(yīng)
N■+O■=2NO(條件為放電或高溫),NO是一種無色、無味、難溶于水的有毒氣體。在常溫下,NO很容易與空氣中的O■化合,生成NO■,即2NO+O■=2NO■。
所以,N■與O■不能一步生成NO■,類似于S和O■反應(yīng)不能一步生成SO■。
綜上,通過本論文的總結(jié),可以很好地幫助同學(xué)們掌握非金屬這一章各個(gè)元素及其化合物的性質(zhì),更好地學(xué)習(xí)本章。