Химия 8 класс. 15. Простые вещества — неметаллы

Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!

Конспект: «Простые вещества — неметаллы»

Общая характеристика неметаллов

Неметаллы — химические элементы, образующие вещества, не обладающие свойствами металлов.

Среди 114 известных элементов:

92 — металлы.

22 — неметаллы.

Состояние неметаллов при обычных условиях

Газы:

Гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn) — инертные (благородные) газы.

Молекулы состоят из одного атома.

У гелия 2 электрона на внешнем уровне, у остальных инертных газов — 8.

Другие газообразные неметаллы: водород (H₂), кислород (O₂), азот (N₂), хлор (Cl₂), фтор (F₂) — двухатомные молекулы.

Жидкости:

Бром (Br₂) — тяжёлая бурая жидкость с резким запахом.

Твёрдые вещества:

Сера (S), углерод (C), фосфор (P), иод (I₂) и др.

Химические свойства инертных газов

Ранее считались химически инертными.

В 1962 году получены первые соединения (ксенон + фтор).

Сейчас известно более 150 соединений благородных газов с фтором, кислородом, хлором и азотом.

Перенесены в VIII группу таблицы Менделеева.

Примеры использования

Гелий: Заполняют аэростаты и дирижабли (негорючий, лёгкий).

Неон: Используется для световой рекламы.

Аллотропия неметаллов

Аллотропия — способность атомов одного элемента образовывать несколько простых веществ с разными свойствами.

Примеры:

Кислород (O):

O₂ — обычный кислород (бесцветный, без запаха).

O₃ — озон (бледно-фиолетовый, пахнущий, бактерицидный).

Озоновый слой защищает от ультрафиолета.

Углерод (C):

Алмаз (твёрдый, прозрачный).

Графит (чёрный, мягкий).

Фосфор (P):

Красный фосфор (безопасный).

Белый фосфор (легковоспламеняющийся).

Особенности неметаллов

Иод (I₂): Кристаллический, с металлическим блеском.

Графит: Тоже имеет блеск, хотя относится к неметаллам.

Граница между металлами и неметаллами

Пример:

Олово (Sn):

β-олово (белое, металл).

α-олово (серое, неметалл).

Превращение белого олова в серое при низких температурах называют "оловянной чумой".

Таблица – Простые вещества

Презентация: «Простые вещества — неметаллы»

Новые понятия, основные тезисы

1. Благородные газы

Новые понятия:

Благородные (инертные) газы — это элементы, которые редко вступают в химические реакции.

Основное свойство — химическая устойчивость, обусловленная завершённой электронной оболочкой (2 электрона у He, 8 у остальных).

Основные тезисы:

К благородным газам относятся: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn).

Они ранее считались химически инертными, но в 1962 году было получено первое соединение (ксенон + фтор).

Используются в промышленности: гелий для дирижаблей, неон — в световой рекламе.

2. Аллотропия и аллотропные видоизменения

Новые понятия:

Аллотропия — способность атомов одного элемента образовывать разные простые вещества с разным строением и свойствами.

Аллотропные видоизменения (модификации) — формы одного элемента, отличающиеся по строению и свойствам.

Основные тезисы:

Примеры:

Кислород (O₂) и озон (O₃).

Алмаз и графит (углерод).

Красный и белый фосфор.

3. Кислород и озон

Новые понятия:

Озон (O₃) — аллотропная модификация кислорода.

Бактерицидность — способность уничтожать бактерии.

Основные тезисы:

Кислород (O₂) — бесцветный, без запаха, жизненно важный для дыхания.

Озон (O₃) — пахучий, бледно-фиолетовый газ, образуется в грозу.

Озоновый слой защищает Землю от ультрафиолетовых лучей.

Озон используется для обеззараживания воды.

4. Алмаз и графит

Новые понятия:

Различие свойств определяется строением кристаллических решёток.

Основные тезисы:

Алмаз: прозрачный, твёрдый, прочный.

Графит: чёрный, мягкий, имеет металлический блеск.

Оба — аллотропные формы углерода.

5. Фосфор красный и белый

Новые понятия:

Молекулярное строение белого фосфора — P₄.

Основные тезисы:

Красный фосфор: используется на спичечных коробках, безопасен.

Белый фосфор: легковоспламеняющийся, более реакционноспособный.

6. Белое и серое олово

Новые понятия:

"Оловянная чума" — процесс превращения белого олова в серое при низких температурах.

Основные тезисы:

Белое олово (β-Sn): металл, используется для консервных банок и сплавов.

Серое олово (α-Sn): неметалл, мелкокристаллический порошок.

7. Относительность деления простых веществ на металлы и неметаллы

Новые понятия:

Некоторые неметаллы обладают свойствами, схожими с металлами (например, блеск).

Основные тезисы:

Пример: графит и иод (неметаллы, но имеют металлический блеск).

Олово (Sn) — может проявлять свойства как металла (белое олово), так и неметалла (серое олово).

Деление веществ на металлы и неметаллы условно и зависит от их физических и химических свойств.

Ключевые моменты

1. Рассмотрите этимологию названий отдельных благородных газов.

2. Почему химически неверно поэтическое выражение «В воздухе пахло грозой»?

Выражение «В воздухе пахло грозой» химически неверно, потому что гроза — это атмосферное явление, включающее молнии, гром и сильный ветер. Гроза как таковая не может иметь запах. Однако во время грозы в результате электрических разрядов в воздухе образуется небольшое количество озона (O₃). Именно озон обладает специфическим запахом, который люди ассоциируют с грозой.

Озон — это аллотропная форма кислорода, его молекулы состоят из трёх атомов кислорода. В малых концентрациях этот газ безопасен, но его избыток может быть токсичным. Таким образом, ощущаемый «запах грозы» — это запах озона, а не самой грозы.

3. Запишите схемы образования молекул: Na2, Вг2, O2, N2. Каков тип химической связи в этих молекулах?

4. Какой тип химической связи должен быть в металлическом водороде?

В металлическом водороде химическая связь должна быть металлической, поскольку этот тип связи обеспечивает металлу характерные физические свойства:

• Высокую электропроводность.
• Теплопроводность.
• Металлический блеск.

Металлическая связь возникает, когда электроны становятся "обобществлёнными" и образуют электронный газ, свободно перемещающийся между положительно заряженными ионами.

Металлический водород был предсказан теоретически и впервые получен при экстремально высоких давлениях, порядка 500 ГПа. Это состояние водорода может обладать сверхпроводящими свойствами, что делает его объектом интенсивных исследований.

5. Экспедиция полярного исследователя Р. Скотта к Южному полюсу в 1912 г. погибла из-за того, что потеряла весь запас горючего: оно находилось в запаянных оловом баках. Какой химический процесс лежал в основе этого?

Гибель экспедиции Роберта Скотта к Южному полюсу в 1912 году была связана с утратой горючего, которое хранилось в контейнерах, запаянных оловом. При низких температурах произошло превращение белого олова (β-Sn), использованного для герметизации, в серое олово (α-Sn) — хрупкий порошок, утративший герметичность.

Этот процесс называют «оловянной чумой», и он является примером аллотропного перехода.

• Белое олово обладает металлическими свойствами и устойчиво при температурах выше +13,2 °C.
• При температуре ниже этой отметки начинает образовываться серое олово, которое имеет свойства неметалла.
• При температуре около -33 °C процесс ускоряется, что и привело к потере топлива.

Сама аллотропизация происходит из-за изменений в кристаллической структуре олова.

• Белое олово имеет металлическую структуру, в которой атомы плотно упакованы.
• В сером олове структура становится рыхлой, подобной структуре алмаза, что делает его непрочным.

Этот случай подчёркивает важность выбора материалов для работы в экстремальных условиях.

Лабораторная работа №6: «Ознакомление с коллекцией неметаллов»

Ознакомьтесь с коллекцией неметаллов. Запишите химические формулы выданных вам неметаллов, расположите их в порядке возрастания:

1) плотности

2) твердости

3)блеска

4) интенсивности изменения цвета

Для выполнения задания используйте приложения 1 и 2, дополнительные источники информации.

Цель работы:

Познакомиться с физическими свойствами неметаллов, составить их химические формулы и расположить вещества в порядке возрастания по заданным параметрам:

1. Плотности.
2. Твёрдости.
3. Блеска.
4. Интенсивности изменения цвета.

Оборудование и материалы:

1. Образцы неметаллов (например, серы, углерода, фосфора, иода и др.).
2. Таблицы физических свойств веществ (плотность, твёрдость, цвет и блеск).
3. Дополнительные источники информации (учебник, справочники, интернет).
4. Лабораторный журнал для записей.

Ход работы:

1. Ознакомление с образцами неметаллов:

Рассмотрите коллекцию выданных веществ.

Обратите внимание на их внешний вид, блеск, цвет, агрегатное состояние (твёрдое, жидкое или газообразное).

1. Запись химических формул:

Определите химические формулы каждого вещества.

Пример:

Сера (S).

Углерод (C).

Фосфор (P, в зависимости от вида — белый P₄ или красный).

Иод (I₂).

1. Анализ физических свойств:

Используя выданные данные или справочные таблицы, найдите значения следующих параметров:

Плотность (г/см³).

Твёрдость (по шкале Мооса).

Блеск (металлический, матовый, стеклянный).

Интенсивность изменения цвета (от отсутствия до яркого).

1. Сортировка по критериям:

Расположите вещества в порядке возрастания для каждого параметра.

Занесите результаты в таблицу.

1. Оформление выводов:

Запишите наблюдения и выводы в лабораторный журнал.

Результаты:

Пример таблицы:

Ответы на вопросы:

1. В каком порядке располагаются вещества по плотности?

Белый фосфор (1,82 г/см³) < сера (2,07 г/см³) < алмаз (3,5 г/см³) < иод (4,93 г/см³).

1. Каков порядок твёрдости веществ?

Белый фосфор (0,5) < иод (1,5) < сера (2) < алмаз (10).

1. Расположите вещества по блеску.

Матовый (фосфор, сера) < стеклянный (алмаз) < металлический (иод).

1. Как изменяется интенсивность цвета?

Белый (фосфор) < жёлтый (сера) < прозрачный (алмаз) < фиолетово-чёрный (иод).

Выводы:

В ходе работы были изучены физические свойства неметаллов, их формулы и особенности. Неметаллы обладают разнообразными свойствами: от твёрдости алмаза до хрупкости иода. Параметры, такие как плотность, цвет и блеск, позволяют выделять их уникальные характеристики.

#химия_8_класс
#химия_8_15
#простыевеществанеметаллы
#химияпрезентация
#габриелян

Использованные источники:

1. Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.

2. Использование ChatGPT