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46 第一课 非金属单质的结构与性质

免费读1262字2024-07-22

  老师:同学们好,非金属元素是元素的一个大类,在一个完整的元素周期表中,共有24种微金属元素。由这些元素组成的化合物或单质在我们的日常生活中几乎无孔不入,无处不在。那么,这些非金属元素究竟靠什么样的魔力去构成不胜枚举的物质?人类在探求新物质的过程中是不是有章可循?千万别小看非金属元素的呈现方式,它决定着物质的状态、反应的难易,而一切的一切均决定于它的原子结构。现在,就让我们运用化学反应基本原理,对非金属元素知识进行整理和归纳,建立一个结构化的非金属王国。

  老师:非金属元素主要集中在元素周期表的右上角,它们在元素周期表中的占比很少,但所形成的物质种类繁多,性质各异,他们在我们的生活生产中扮演着重要的作用。氢气、氮气、氧气、氯气、叶锈是常见的非金属单质,他们的化学是都写作某某二,也就是每个分子都由两个原子构成,我们把它称之为双原子分子。那么非金属单质就都是双原子分子吗?当然不是,请看稀有气体氦气、奶气、亚气以及非金属固体碳、硫0,他们的元素符号就表示单质。

  老师:为什么不同的单质化学式各有不同?结构决定性质,追根溯源是非金属原子的特殊结构所决定的。非金属元素的原子就还层电子数较多,氢、氦、硼以外的非金属元素的原子最外层电子数均大于等于4个,一得到电子来得到稳定结构。在构成单质分子时,非金属元素的原子倾向于通过形成共用电子。对,也就是共架键来达到稳定结构。例如,氮分子中的两个氮原子就是以氮三件结合在一起,锈分子中的两个岫原子就是以岫锈单件结合在一起。因此这一类物质都属于双原子分子。而对稀有气体元素来说,他们的最外层电子数大多已经达到了8电子的稳定结构。其中氦原子是两个电子的稳定结构。我们可以来看一看他们的电子式和原子结构示意图,这些分别是氦乃亚的电子式和原子结构示意图。

  老师:稀有气体的分子是常见的单原子分子,因此稀有气体的元素符号也可以表示它的单质。我们知道碳、硫、磷的元素符号同样也可以表示其单质,这又是为什么呢?这是斜方流和白绫的求过模型。硫、磷原子的最外层电子都没有达到8电子稳定结构,他们也需要通过形成共价键来达到稳定的结构。然而,第三、第四周期的非金属元素通常难易形成稳定的双原子分子,因此它们往往会以多原子分子的形式存在。例如硫、硒、磷、砷等元素形成的单质分子都属于这一类情形。通常我们会用硫和磷的元素符号来表示它们的单质分子。细心的同学可能还记得,前面我们提到的元素符号就表示单质的非金属固体除了硫、磷以外还有碳。那它也是多原子分子吗?其实不然,上述我们所讨论的都是主族元素的原子,以供价件先构成分子。大量的分子聚集在一起,通过分子间作用力结合得到分子晶体。常见的有水、氢气、氧气、硫、磷,这些物质在固态时都属于分子晶体。

  老师:除了这一类物质以外,还有一种特殊的情况,也就是原子通过共架键直接构成一个空间网状,无限延伸着巨大分子,我们把它们称

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