В процессе изучения химии вы уже ознакомились со многоми неметаллическими элементами и их соединениями. Наиболее известные вам неметаллы – водород, кислород и их уникальное соединение – вода. В 8 классе на примере VII группы главной подгруппы вы познакомились с семейством неметаллов – галогенами, с их свойствами. В новой теме вы получите целостные представления об элементах-неметаллах. Учитывая, что вы имеете некоторый запас знаний о них, умеете использовать ПСХЭ, мы сначала ознакомимся с общими свойствами групп неметаллов, затем и с их конкретными представителями. Такой подход в изучении предмета называется дедуктивным.

I. Положение элементов-неметаллов в ПСХЭ

Анимация: “Деление элементов на металлы и неметаллы”

Неметаллы расположены в правом верхнем углу ПСХЭ (вдоль и над диагональю B-At). Всего 22 элемента-неметалла в Периодической системе. Элементы-неметаллы располагаются только в главных подгруппах ПС.

Слайд-шоу: “Примеры неметаллов”

II. Строение атомов неметаллов

Для атомов-неметаллов характерно:

1. Небольшой атомный радиус (в сравнении с радиусами атомов-металлов одного с ними периода).

2. Большее число электронов на внешнем уровне (4-8), исключения Н, Не, В.

3. Происходит заполнение электронами только внешнего энергетического уровня.

4. Для элементов-неметаллов характерны высокие значения электроотрицательности.

III. Общие свойства элементов-неметаллов по их положению в ПСХЭ

Своеобразной мерой неметалличности элементов является электроотрицательность (вспомнить понятия электроотрицательности, ряд электроотрицательности). Чем больше ЭО элемента, тем сильней его способность к оттягиванию общих электронных пар, а значит тем сильнее неметаллические, т.е. окислительные способности. Чем ближе в ПС элемент располагается к фтору, тем сильнее проявляются у него окислительные свойства.

III. Неметаллы в природе

Атомы неметаллических элементов составляют подавляющее большинство соединений во Вселенной и верхних слоях Земли. Они более распространены в природе, чем металлы. Некоторые неметаллические элементы встречаются в природе в виде простых веществ: месторождения самородной серы в Прикарпатье; Завальевское месторождение графита; существуют залежи пород, содержащих алмазы. В состав воздуха входят: азот, кислород, инертные газы. Распространенным элементом в космосе является водород. Гораздо больше атомов неметаллических элементов образуют различные сложные вещества. Так, значительную часть литосферы составляет кремнезем SiO₂, гидросферы — вода.

Кислород один из самых распространенных элементов на Земле. В земной коре в составе соединений 49% по массе. Он входит в состав воды, горных пород, минералов, солей. Есть обязательной составной частью растительных, животных организмов: входит в состав белков, жиров, углеводов. В воздухе свободного кислорода 21% по объему.

Сера широко распространен в природе как в свободном виде (с примесями горных пород), так и в соединениях с различными металлами (сульфиды), а также в виде солей. Сульфиды: железный колчедан или пирит FeS2, цинковая обманка ZnS, медный блеск CuS, киноварь HgS. Сульфаты: гипс CaSO₄ • 2H₂O, глауберовая соль Na₂SO₄ • 10H₂O, горькая соль MgSO₄ • 7H₂O. Содержится в живых организмах, входит в состав белка, в состав органических соединений в нефти.

Элемент Карбон (углерод) входит в состав нефти, газа, угля, сланцев, органических соединений, углекислого и угарного газов. Важный элемент живой природы — входит в состав белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов, гормонов. В виде простых веществ графита и алмаза; сложных веществ: CaCO₃ — мел, известняк, мрамор, CaCO₃ • MgCO₃ — доломит, MgCO₃ — магнезит.

Чистый кремний в природе не существует, его добывают химическим способом. По распространенности занимает второе место после кислорода. Оболочка Земли на 97% состоит из соединений кремния. Встречается в виде: SiO₂ — песок, кварц, кремнезем; минералов — слюда, асбест, тальк, нефелин, полевой шпат. В стеблях растений (хвощ, бамбук), в теле птиц и животных — перья, глаз, скелет, тело губок.

Азот в виде простого вещества азота входит в состав воздуха, примерно 78% по объему. Содержание элемента в земной коре — 0,01% по массе в виде нитратов. Небольшое количество в составе нефти и каменном угле. Входит в состав белковых веществ всех живых организмов.

Фосфор в природе существует только в соединениях в виде фосфатов. Главные минералы в состав которых входит Фосфор — Ca₃(PO₄)₂ — апатиты и фосфориты (0,08%). Элемент Фосфор входит в состав костной, мышечной, нервной тканей человека и животных, многие его в клетках мозга.

IV. Аллотропия неметаллов

Среди неметаллов распространено явление аллотропии. Один элемент может образовывать несколько простых веществ.

Причины аллотропии:

1. Разные типы кристаллических решеток (белый фосфор Р₄ – молекулярная, красный фосфор Р – атомная).

2. Разная структура кристаллической решетки (алмаз – тетраэдрическая, графит – слоистая).

3. Разный состав молекул аллотропных модификаций (О₂ и О₃).

V. Подгруппа кислорода (халькогены)

ХАЛЬКОГЕНЫ

В подгруппу кислорода входят элементы: кислород, сера, селен, теллур, полоний.

1. ХАЛЬКОГЕНЫ В ПРИРОДЕ

Положение в таблице

2. Свойства элементов VI-A подгруппы.

3. Строение атомов кислорода и серы

O+8 )2)6   1s²2s²2p⁴ Р-элемент 

S+16 )2)8)6  1s²2s²2p⁶3s²3p⁴  Р-элемент  

Кислород и сера имеют одинаковое строение внешнего энергетического уровня – ns²np⁴, где n – номер периода.

 VI. Тренажеры

Тренажер №1: “Знакомство с неметаллами”

Тренажер №2: “Положение неметаллов в ПСХЭ”

Тренажер №3: “Электронное строение атомов неметаллов”

VII. Тест

Тест: “Общая характеристика неметаллов”

ЦОРы

Анимация: “Деление элементов на металлы и неметаллы”

Слайд-шоу: “Примеры неметаллов”

Виртуальная образовательная лаборатория: “Знакомство с образцами природных соединений неметаллов”