Обобщающее занятие по теме "Неметаллы" (подготовка к ЕГЭ)

Вопросы для обучающихся

Выводы

Примеры, вопросы из ЕГЭ

Дайте определение неметаллам.

Неметаллы -  это химические элементы, для атомов которых характерна способность принимать электроны до завершения внешнего слоя.

Это определение оставляет в стороне элементы VIII группы главной подгруппы — инертные или благородные газы, атомы которых имеют завершенный внешний электронный слой. Инертные или благородные газы («благородство» выражается в инертности) иногда относят к неметаллам, но чисто формально, по физическим признакам. Эти вещества сохраняют газообразное состояние вплоть до очень низких температур.

Почему для них характерны окислительные свойства? (Особенности строения атомов-неметаллов. Степени окисления. Дать обоснованный ответ на конкретных примерах)

Благодаря наличию, как правило, на внешнем электронном слое четырех и более электронов и малому радиусу атомов по сравнению с атомами металлов

Особенности строения атомов неметаллов в сравнении О — кислород, S — сера, Ne — неон

На внешнем энергетическом уровне 6 электронов; уровень близок к завершению; две пары спаренных электронов и два неспаренных.

С.О.-2 и +2.

На внешнем энергетическом уровне 6 электронов, до устойчивости не хватает двух электронов; две пары спаренных электронов и два неспаренных. В атоме возможно распаривание при возбуждении, т. к. возможно открытие 3d-подуровня.

С.О. минимальная: -2.

Промежуточная: +4. 3s²3p³3d¹ (возбуждение первое).

Максимальная: +6. 3s¹3p³3d² (возбуждение второе).

На внешнем энергетическом уровне октет (8) электронов. Уровень устойчивый, завершенный. Все электроны спаренные.    С.О. -0.

1. Верны ли следующие суждения о неметаллах?

А. Все неметаллы являются химически активными веществами.

Б. Неметаллы обладают только окислительными свойствами.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Положение в Периодической системе

Неметаллы - это элементы главных подгрупп, преимущественно р элементы, исключение составляет водород - s-элемент.
Все элементы-неметаллы (кроме водорода) занимают в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева верхний правый угол, образуя треугольник, вершиной которого является фтор.

1. Какая из следующих групп в Периодической системе содержит только неметаллы :
1VIIA;
2)VIA;
3)VA;
4)IVA.

2.К неметаллам не относятся:
1)все s-элементы ;
2)все элементы VI периода ;
3)все p-элементы;
4)все элементы побочных подгрупп

Следует особо остановиться на двойственном положении водорода в Периодической системе: в I и VII группах главных подгрупп.

С одной стороны, атом водорода, подобно атомам щелочных металлов, имеет на внешнем (и единственном для него) электронном слое один электрон (электронная конфигурация 1s1), который он способен отдавать, проявляя свойства восстановителя.

В большинстве своих соединений водород, как и щелочные металлы, проявляет степень окисления +1, Но отдача электрона атомом водорода происходит труднее, чем у атомов щелочных металлов. С другой стороны, атому водорода, как и атомам галогенов, для завершения внешнего электронного слоя недостает одного электрона, поэтому атом водорода может принимать один электрон, проявляя свойства окислителя и характерную для галогена степень окисления -1 в гидридах — соединениях с металлами, подобных соединениям металлов с галогенами — галогенидам. Но присоединение одного электрона к атому водорода происходит труднее, чем у галогенов.

При обычных условиях водород Н₂ — газ. Его молекула, подобно галогенам, двухатомна.

Каковы причины изменения неметалличности по периоду и по группе, главной подгруппе? Дать понятие электроотрицательности. Привести примеры.

Причиной изменения неметалличности по периодам и в группах главных подгруппах является изменение заряда ядра атома, радиуса атома, количества электронов внешнего энергетического уровня.

К концу периода возрастает заряд ядра атома, количество электронов на внешнем энергетическом уровне, вследствие чего атомный радиус уменьшается, усиливается неметалличность, способность принимать электроны. К концу группы главной подгруппы возрастает заряд ядра, увеличивается количество энергетических уровней, не изменяется количество электронов на внешнем энергетическом уровне, неметалличность ослабевает, нарастает металличнось — отдача электронов. Электрооотрицательность — количественная характеристика неметалличности. Она увеличивается к концу периода и к началу группы главной подгруппы.

1. Верны ли следующие суждения о неметаллах?

А. В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева все неметаллы располагаются в главных подгруппах. Б.  Все неметаллы являются р-элементами.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

2. У атомов химических элементов, расположенных в ряду:       

P-S-C1, увеличивается

1) радиус

2) окислительная способность

3) восстановительная способность

4) число неспаренных электронов

3. Способность   атомов   химических   элементов   принимать   электроны усиливается в ряду:

1)F-->O-->N

2) N-->F-->О

3) N-->O-->F

4) O-->N-->F

4 В ряду:                           Si -->Р --> S --> С1

электроотрицательность элементов

1)   увеличивается

2)   уменьшается

3)   не изменяется

4) сначала уменьшается, потом увеличивается

 5. В ряду элементов     мышьяк -->селен --> бром возрастает

1)   атомный радиус

2)   число неспаренных электронов в атоме

3) число электронных слоев в атоме

4) электроотрицательность

Простые вещества-неметаллы
Строение. Физические свойства
Виды химической связи. Типы кристаллических решеток.

В простых веществах атомы неметаллов связаны ковалентнон неполярной связью. Благодаря этому формируется более устойчивая электронная система, чем у изолированных атомов. При этом образуются одинарные (например, в молекулах водорода Н2, галогенов), двойные (например, в молекулах серы тронные (например, в молекулах азота) ковалентные связи.

Вещества-неметаллы могут иметь:
1. Молекулярное строение. При обычных условиях большинство таких веществ представляют собой газы или твердые вещества и лишь единственный бром (Вг2) является жидкостью. Все эти вещества молекулярного строения, поэтому летучи. В твердом состоянии они легкоплавки из-за слабого межмолекулярвого взаимодействия, удерживающего их молекулы в кристалле, и способны к возгонке.

2. Атомное строение. Эти вещества образованы длинными цепями атомов. Из-за большой прочности ковалентных связей они, как правило, имеют высокую твердость, и любые изменения, связанные с разрушением ковалентной связи в их кристаллах (плавление, испарение), совершаются с большой затратой энергии. Многие такие вещества имеют высокие температуры плавления и кипения, а летучесть их весьма мала. (На рисунке 47 подчеркнуты символы тех элементов-неметаллов, которые образуют только атомные кристаллические решетки.)

1.Какой тип химической связи может иметь место только между атомами неметаллов ?
1)ковалентная;            3)ионная; 
2)металлическая;        4)водородная .

2.Выберите верное утверждение:"Все простые вещества неметаллы:
1)газообразны;
2)диэлектрики;
3)не имеют металлического блеска;
4)не имеют общих физических свойств .

3.Немолекулярное строение имеют все неметаллы группы:

1)       углерод, бор, кремний

2)       фтор, бром, иод

3)       кислород, сера, азот

4)       хлор, фосфор, селен

4. При обычных условиях из двухатомных молекул состоят

1) гелий и аргон

2) азот и неон

3) сера и фосфор

4) водород и кислород

5. Верны ли следующие суждения о неметаллах?

А. Неметаллы    образуют    с    щелочными    металлами    соединения преимущественно с ионной связью.

Б.  Между собой неметаллы образуют соединения с ковалентной связью.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

В чем причина аллотропных видоизменений неметаллов? Примеры аллотропных видоизменений.

Аллотропия может быть связана и с разным составом молекул, и с разным строением кристаллов. Аллотропными модификациями углерода являются графит, алмаз, карбин, фуллерен (рис. 48). Элементы-неметаллы, обладающие свойством аллотропии, обозначены на рисунке 47 звездочкой. Так что простых веществ-неметаллов гораздо больше, чем химических элементов- неметаллов.

Р — красный фосфор, Р₄ — белый фосфор, S₈ — сера кристаллическая, S_n — сера пластическая, O₂ — кислород, O₃ — озон.

Какими химическими свойствами обладают неметаллы — простые вещества? В каких случаях они проявляют:

а) окислительные свойства;

б) восстановительные свойства?

У атомов неметаллов преобладают окислительные свойства, то есть способность присоединять электроны. Эту способность характеризует значение электроотрицательности, которая закономерно изменяется в периодах и подгруппах (рис. 47).

Фтор - самый сильный окислитель, его атомы в химических реакциях не способны отдавать электроны, то есть проявлять восстановительные свойства.

Другие неметаллы могут проявлять восстановительные свойства, хотя и в значительно более слабой степени по сравнению с металлами; в периодах и подгруппах их восстановительная способность изменяется в обратном порядке по сравнению с окислительной.

По отношению к фтору все неметаллы (даже кислород) проявляют восстановительные свойства Разумеется, неметаллы, кроме фтора, служит восстановителями при взаимодействии с кислородом:

1.Какие неметаллы не взаимодействуют друг с другом?
1)углерод и водород ;
2)хлор и фосфор ;
3)хлор и кислород;
4)кремний и водород

2.Как алюминий, так и фосфор реагируют с

1) водородом

2) хлором

3) раствором хлорида железа(III)

4) раствором нитрата цинка(II)

3.Хлор реагирует с каждым из двух веществ:

4. Водород проявляет окислительные свойства при взаимодействии с

1) натрием             2) хлором              3) азотом               4) кислородом

5. Окислительные свойства фосфор проявляет при взаимодействии с

1)   кислородом

2)   магнием

3)   хлором

4) серой

Многие неметаллы могут выступать в роли восстановителя в реакциях со сложными веществами окислителями

Окислительные свойства проявляются в реакциях с некоторыми сложными веществами

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

Наиболее сильные восстановительные свойства имеют углерод и водород

1.Как хлор, так и кальций реагируют с

1)       хлороводородом

2)       оксидом фосфора(V)

3)       сульфатом алюминия

4)       водой

2. Верны ли следующие суждения о галогенах?

А. Наиболее электроотрицательным среди галогенов является иод.

Б. Хлор вытесняется бромом из хлорида алюминия.

1)  верно только А

2)  верно только Б

3)  верны оба суждения

4) оба суждения неверны

3. Кислород не реагирует с

1)  водой и оксидом кальция

2)   железом и оксидом фосфора (V)

3)  водородом и оксидом фосфора (III)

4) сероводородом и оксидом углерода (IV)

4.Установите соответствие между простым веществом и реагентами, с каждым из которых оно может взаимодействовать

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА          РЕАГЕНТЫ

Алюминий                                         Fe₂O₃, HNO₃ (p), NaOH (p)

Кислород                                          Fe, HNO_3, H₂

Сера                                                    HI, Fe, P₂O₃

Натрий                                               C₂H₅OH, H₂O, CI₂

                                                             CaCI₂, KOH, HCI

Сера                                                    H₂S, KOH, C₂H₆

Кислород                                          O₂, SO₃, C₂H₆     

Хлор                                                   CH₄, Zn, N₂

Фосфор                                              Hg, HNO₃, CI₂

                                                             O₂, S, CI₂

K                                                            Fe, KI, NaOH

Zn                                                          NaOH, MgCl₂, HF

Cl₂                                                                                      C₆H₆, CsOH, CO₂

N₂                                                                                        O₂, H₂, Li

O₂, S, HBr

Как изменяются кислотно-основные свойства:

а) водородных соединений неметаллов (II период, VI группа, главная подгруппа);

б) оксидов неметаллов (VII группа, главная подгруппа, III период);

в) гидроксидов, образованных оксидами неметаллов (VII группа главная подгруппа, III период, в периодах, группах, главных подгруппах). В чем причина таких изменений?

а) К концу группы главной подгруппы увеличивается радиус иона, С.О. остается неизменной, усиливается кислотный характер, ослабевает основной.

Метан и силан в воде нерастворимы. Аммиак при растворении в воде образует слабое основание. В окислительно-восстановительных реакциях всегда проявляют свойства восстановителей, ведь в них неметалл имеет низшую степень окисления.

б) Оксиды неметаллов.

В оксидах неметаллов связь между атомами ковалентная полярная. Среди оксидов молекулярного строения есть газообразные, жидкие (летучие), твердые (летучие).

Оксиды неметаллов делят на две группы: несолеобразующие и солеобразующие. При растворении кислотных оксидов в воде образуются гидраты оксидов — гидроксиды, по своему характеру являющиеся кислотами. Кислоты и кислотные оксиды в результате химических реакций образуют соли, в которых неметалл сохраняет степень окисления.

Оксиды и соответствующие им гидроксиды — кислоты, в которых неметалл проявляет степень окисления, равную номеру группы, то есть высшее ее значение, называют высшими.

в) Гидроксиды — кислоты кислородсодержащие.

Причины те же, что и у оксидов в периодах — возрастает сила кислоты к концу периода.

В группах, главных подгруппах ослабевает сила кислот к концу группы главной подгруппы.

Водородные соединения II периода: 

К концу периода усиливается кислотный характер, ослабевает основной, т. к. С.О. возрастает, радиус иона уменьшается.

VI группа главная подгруппа: 

III период: 

К концу периода возрастает С.О., уменьшается радиус иона, усиливается кислотный характер.

VII группа главная подгруппа: 

С.О. остается неизменной, радиус иона возрастает, кислотные свойства ослабевают.

1. Высшему гидроксиду элемента VIIA группы соответствует формула

1) Н₂ЭО₃                2) Н₂ЭО₄                3) НЭО₃                 4) НЭО₄

2. При взаимодействии высшего оксида хлора с водой образуется кислота

1) НС1O                 2) НС1O₂                3) НСlO₃                4} HClO₄

3. Характерными степенями окисления хлора в его соединениях являются:

1)   -1,  +1, +3, +5, +7

2)   - 2,  +4,  +6, +8

3)   -3,  +3,  +5

4)   -1,  +2,  +5

4. Оцените справедливость суждений о неметаллах:

А. Атомы неметалла могут участвовать в образовании как ионных,

так и ковалентных связей.

Б. Гидроксиды неметаллов имеют кислотный характер.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

 5. Оцените справедливость суждений о неметаллах:

А. Чем больше заряд ядра атома, тем сильнее выражены его

неметаллические свойства.

Б. Чем сильнее выражены неметаллические свойства элемента, тем

более кислотный характер имеет его оксид.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

 6. Оцените справедливость суждений о неметаллах:

 А. В периоде с увеличением зарядов атомных ядер происходит

усиление неметаллических свойств элементов.

Б. В главной подгруппе с увеличением зарядов атомных ядер

происходит ослабление кислотных свойств гидроксидов.

 1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

7. Кислотные свойства наиболее выражены у высшего гидроксида

 1) азота      2) фосфора     3) мышьяка       4) сурьмы