4.1常见非金属单质及其化合物（课件）中职《化学 基础模块》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

第四章 常见无机物及其应用 第一节　常见非金属单质及其化合物 第二节　常见金属单质及其化合物 本章小结 常见无机物及其应用 在已经发现的100 多种元素中，大约有4/5 是金属元素。金属元素是指具有金属通性的元素，其价层电子数较少，在化学反应中易丢失电子。迄今为止，自然界存在及人工合成的金属元素已达90 多种，位于元素周期表的左方及左下方，包括s区（s-block element）（除H 外）、d区（d-block element）、ds区（ds-block element）和f区（f-block element）的所有元素及p区（p-block element）左下角的10 种元素。 在自然界中，只有少数金属元素（如金、银、汞、铂系金属等）存在游离形式，另外，“天外来客”——陨石还带来少量的铜和铁等金属单质。其他绝大多数金属元素以化合态存在于各种矿物中 常见无机物及其应用 除稀有气体和金属元素外，非金属元素只有10 多种，大都位于元素周期表的右上部。非金属与金属一样，与人类的关系十分密切。 本章将介绍氯、硫、氮等常见非金属单质及其化合物的主要性质，以及钠、铝、铁等常见金属单质及其化合物的主要性质，并说明这些物质在生产、生活中的应用情况。 第一节　常见非金属单质及其化合物 一、几种常见的非金属单质及其性质 （一）氯元素的单质 1. 氯元素的原子结构及化合价 氯原子的电子层结构为 ，最外层电子数为7，因此很容易得到一个电子 而形成Cl-。氯元素是活泼的非金属元素，也可以失去电子显正价：+1、+3、+5、+7。氯元素在自然界中常以化合态存在，主要以氯化钠的形式存在。 化学 基础模块 （一）氯元素的单质 2.Cl2 的物理性质 Cl2 是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体，易液化，能溶于水（1 体积的水可溶解2 体积的氯气）。 3.Cl2 的化学性质 Cl2 具有很强的氧化性，可发生下列反应。 1）与金属单质的反应 将金属钠在酒精灯上加热至熔化，然后将其放入盛有氯气的集气瓶中，会发现金属钠在氯气中燃烧，火焰呈黄色，并且有白烟生成，反应方程式如下： 化学 基础模块 （一）氯元素的单质 Cl2 与金属Fe、Cu 也可发生如下反应： 化学 基础模块 实践活动 将一根洁净的铁丝在酒精灯上灼烧至红热，然后将其伸入盛有Cl2 的集气瓶中，会发现铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生红棕色的烟。反应结束后若向集气瓶中加入少量的水，可以观察到溶液呈黄色。 将铜丝在酒精灯上加热至红热，然后将其伸入盛有Cl2 的集气瓶中，会发现铜在氯气中燃烧，并且产生大量棕黄色的烟。反应结束后若向集气瓶中加入少量的水，可以观察到溶液呈蓝色。 实践活动 Cl2 与金属反应时都是氯原子得到一个电子显-1 价，在反应生成的金属氯化物（如FeCl3）中，金属元素显最高价态，表明了Cl2 具有很强的氧化性。此外，Cl2 还能与镁、铝等几乎所有的金属发生反应，性质很活泼。 （一）氯元素的单质 2）与非金属单质的反应 Cl2 不仅可与金属发生反应，还可与一些非金属单质发生反应，如Cl2 与H2 发生反应的方程式为 实 践 活 动 将导出纯净H2 的导管点燃后伸入盛有Cl2 的集气瓶中（图4-1），会观察到H2在Cl2 中安静地燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾生成。 图4-1　Cl2 与H2 反应的实验装置示意图 学习提示 若将Cl2 与H2 混合后，用强光照射，则会发生爆炸。 此外，Cl2 也可以与P 单质发生化学反应，其反应方程式如下： 反应后PCl3 和PCl5 两种产物都有，当Cl2 较少时以PCl3 为主，当Cl2 较多时会生成较多的PCl5。 实 践 活 动 将红磷在酒精灯上点燃，然后将其放入盛有Cl2 的集气瓶中，会观察到红磷在Cl2中燃烧，并产生大量的白色烟雾（因为燃烧生成的PCl3 呈液态，生成的PCl5 呈固态，所以产生白色烟雾）。 （一）氯元素的单质 3）与水的反应 Cl2 溶于水后的溶液称为氯水，呈浅黄绿色。Cl2 在溶于水的同时也会与水发生反应，生成盐酸和次氯酸，其反应方程式为 次氯酸具有杀菌消毒的作用，并且能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、纸张等的漂白剂。次氯酸具有弱酸性，比碳酸的酸性弱。 （一）氯元素的单质 实践活动 分别将一干燥的有色布条和一湿润的有色布条放入盛有干燥Cl2 的集气瓶中，会观察到干燥的有色布条未发生变化，湿润的有色布条褪色了。实验结论：具有漂白作用的不是Cl2，而是Cl2 与H2O 反应生成的另一种物质，即HClO。 次氯酸不稳定，见光即分解放出氧气，反应的化学方程式为 （一）氯元素的单质 学习提示 氯水久置，会因HClO 的分解导致其中的Cl2 全部与H2O 反应，HClO 完全分解生成HCl 和O2，使