资源简介

(共30张PPT)
第五章
常见的非金属质
及其化合物
目 录
第一节 常见的非金属单质
第二节 常见的非金属化合物
第三节 常见非金属离子的检验
第四节 大气污染与环境保护
第五节 氟、碘与人体健康
第六节 用途广泛的无机非金属材料
本章导读
非金属单质及其化合物在人们的生产和生活中占据着非常重要的作用。例如，氧和氮是空气中含量最多的两种元素，它们是地球生命的重要基础元素；氟和碘是人体健康不可缺少的元素。本章主要介绍非金属单质及其化合物的基本知识，并介绍它们在日常生产和生活中的应用。
本章学习目标
熟悉常见的非金属单质相关知识。
熟悉常见的非金属化合物相关知识。
掌握常见非金属离子的检验。
了解大气污染与环境保护的相关知识。
了解氟、碘与人体健康的相关知识。
了解用途广泛的非金属材料。
常见的非金属单质
01
一、非金属元素在周期表中的位置及其原子结构特征
（一）非金属元素在周期表中的位置
在已知的所有元素中，共有16种非金属元素（不含稀有气体元素），其中绝大部分位于元素周期表的右半部分。
（二）非金属元素的原子结构特征
非金属元素的原子最外层电子数一般大于或等于4，主要体现为容易得到电子，有氧化性，但也会失去电子（除氟、氧外），有还原性。
二、海水中富集的非金属元素——氯
二、海水中富集的非金属元素——氯
二、海水中富集的非金属元素——氯
二、海水中富集的非金属元素——氯
二、海水中富集的非金属元素——氯
三、黑火药的组成成分之一——硫
硫（S）是一种非常重要的非金属元素，位于第Ⅵ族，其最外层有6个电子，在化学反应中容易得到2个电子，呈现 -2价，有时也能失去最外层电子，呈现+4 价或+6 价。
（一）硫的物理性质
硫是一种淡黄色的晶体，俗称“硫黄”，有特殊臭味，其难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）。
三、黑火药的组成成分之一——硫
三、黑火药的组成成分之一——硫
四、空气中含量最多的元素——氮
氮（N）是空气中含量最多的元素，位于第Ⅴ族，其最外层有5个电子，不容易得到电子，化学性质比较稳定。由氮元素组成的单质为氮气，其化学式为N2，它是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%。
（一）氮气的物理性质
在通常情况下，氮气是无色、无味的气体，既不可燃，也不助燃，其难溶于水，密度比空气略小。
（二）氮气的化学性质
在通常情况下，氮气很难与其他物质发生反应，但在特定条件下，能与氢气、氧气和金属单质等物质反应。
四、空气中含量最多的元素——氮
四、空气中含量最多的元素——氮
（一）碳的存在形式及结构
碳（C）是位于元素周期表中第ⅣA族的元素，其在自然界分布很广，既能以单质形式存在，如金刚石、石墨等，又能以化合物形式存在，如二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠等。
纯净的碳单质有三种，分别为金刚石、石墨和足球烯，它们互为同素异形体，物理性质差异较大。
五、大自然中最基本的元素——碳
金刚石的结构如图5-6所示，它为原子晶体，每个碳原子与另外四个碳原子以共价键紧密结合成空间网状结构，是最为坚固的一种碳结构。
五、大自然中最基本的元素——碳
图5-6 金刚石的结构
石墨的结构如图5-7所示，它是一种混合型晶体（介于原子晶体和分子晶体之间），具有层状结构，每个碳原子与其他三个碳原子以共价键结合，形成平面六角网状结构，这种网状结构又连成层状结构，层与层之间结合力较小。
五、大自然中最基本的元素——碳
图5-7 石墨的结构
足球烯（C60）的结构如图5-8所示，它是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，具有60个顶点和32个面，其中12个面为正五边形，20个面为正六边形。
五、大自然中最基本的元素——碳
图5-8 足球烯的结构
（二）碳的物理性质
1．金刚石的物理性质
纯净的金刚石为无色、透明的固体，熔、沸点高，硬度大，不导电，除用于制作精美的装饰品（如钻石）外，还用于制作切割工具（如玻璃刀）等，如图5-9所示。
五、大自然中最基本的元素——碳
图5-9 钻石和玻璃刀
2．石墨的物理性质
石墨是一种深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体（见图5-10），其密度比金刚石小，熔点比金刚石略低。石墨具有良好的导电性、导热性和润滑性，耐高温，质地较软，常用来制作电极、高温热电偶、坩埚、电刷、润滑剂、铅笔芯（见图5-11）等。
五、大自然中最基本的元素——碳
图5-10 石墨
图5-11 铅笔芯
3．足球烯的物理性质
足球烯在室温下为紫红色固态分子晶体，有微弱荧光。它有许多优异性能，如超导、磁性强、耐高压、抗化学腐蚀等，在光、电、磁等领域均有潜在的应用前景。
五、大自然中最基本的元素——碳
五、大自然中最基本的元素——碳
五、大自然中最基本的元素——碳
五、大自然中最基本的元素——碳
硅（Si）也是常见的一种非金属元素，它是地壳中第二丰富的元素，仅次于氧元素。硅单质有无定形硅和晶体硅两种，它们互为同素异形体。在自然界中，硅极少以单质的形式出现，多数是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
六、无机非金属材料的主角——硅
（一）硅的物理性质
晶体硅为灰黑色（见图5-12），硬而脆，有金属光泽，熔、沸点较高，导电性介于金属和绝缘体之间，具有半导体的性质，可用于制作半导体材料、集成电路、太阳能光伏电池板（见图5-13）、传感器等。
六、无机非金属材料的主角——硅
图5-12 晶体硅
图5-13 太阳能光伏电池板
六、无机非金属材料的主角——硅

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