【文章內(nèi)容簡介】 p2 s2p3 s2p4 s2p5 s2p6 Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A Ⅷ A n 二 B C N O F 稀有氣體 2 三 Si P S Cl 3 四 As Se Br 4 五 Te I 5 六 At 6 非金屬元素原子的外層電子構(gòu)型的 s 軌道都有 2個電子，即非金屬元素原子具有 ns2np1~5 的外層電子構(gòu)型。 非金屬元素的通性 ? 表 Ⅶ A－ Ⅶ A族非金屬元素的主要氧化數(shù) 族 Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A 元素 B S2p1 C Si s2p2 N P As s2p3 O S Se Te s2p4 F Cl Br I s2p5 主要氧化數(shù) +3 4 3 3 1 1 1 1 1 +1 2 2 2 2 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +3 +3 +3 +3 +3 +3 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +5 +5 +5 +5 +5 +5 +6 +6 +6 +7 +7 +7 非金屬元素具有多種氧化態(tài)，還具有負氧化數(shù)。奇數(shù)族元素的氧化數(shù)多為奇數(shù)， 偶數(shù)族元素的氧化數(shù)多為偶數(shù)。 ? 非金屬元素的成鍵特征是：一方面能形成離子鍵，另一方 面 (也是主要的一方面 )能形成共價鍵。這是由非金屬元素原子的 外層電子構(gòu)型、原子半徑和元素的電負性所決定的。 （ 1）電負性高的非金屬元素 (活潑非金屬元素 )與電負性低的 金屬元素 (活潑金屬元素 )相互化合時，形成離子鍵。 （ 2）當非金屬元素的原子半徑較小、成鍵價電子較少的情況 下，可以形成少原子分子，例如鹵素分子，（ F Cl Br I2)，氧分子（ O2)，硫 (S8)、氮（ N2）、磷 (P4)等分子，在半徑較 大、成鍵電子較多的情況下，則形成多原子分子，如碳 (C)、硅 (Si)、硼（ B)等。 （ 3）不同的非金屬元素互相化合形成具有極性 鍵的共價型分子，成鍵時是采取一定的雜化態(tài) . （ 4）如果在非金屬元素 (第三周期以后的非金屬 元素 )原子中有可利用的 d 軌道，則它們就可能利用 d軌道成鍵。 成鍵時 : ? 這是由于第三周期以后的元素，它們原子的外層中已成對的電子在拆開成鍵時所放出的能量足夠補償激發(fā)時需要的能量。 3 d3 p33 s23 d3 s13 p33 d1基態(tài)磷原子的外層電子構(gòu)型 ? 非金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu) 在自然界中非金屬主要以化合物形式存在，較少以單質(zhì)狀態(tài)出現(xiàn)。由于地球化學的原因，氧和氮是自然界循環(huán)的組成物；碳和硫則是在地殼形成時的高溫高壓作用下，碳、硫化合物分解的產(chǎn)物 。 固態(tài)非金屬單質(zhì)常常有幾種不同的結(jié)晶形狀的變體，這就是同素異形現(xiàn)象 。 表 碳、磷、硫、硒的 同素異形體 碳 同素異形體 金剛石 石 墨 炭 黑 顏 色 比 重 特 性 無色透明 折光率高硬度最大 灰色，金屬光澤 導熱，導電性強 黑色 ~2 吸附性 磷 同素異形體 白 磷 紫 磷 黑 磷 顏 色 比 重 熔點（ ℃ ） 白色，見光變黃 暗紅色 416(升華 ) 鐵灰色金屬光澤 610 硫 同素異形體 正交硫 正交硫 無定形硫 存在溫度（ ℃ ） 比 重 熔點（ ℃ ） ~ 160 硒 同素異形體 灰 硒 紅 硒 黑 硒 顏 色 比 重 特 性 灰色、金屬輝光 導電性 紅色 黑色 ~ 非金屬化合物的晶體 ? 非金屬單質(zhì)及其化合物以及有機化合物，絕大多數(shù)都是分子晶體。 ? 若把晶體內(nèi)部的微?？闯墒菐缀螌W上的點，則由為數(shù)無限、周圍相同的點按一定規(guī)則所組成的幾何圖形，就叫做晶格。 ? 分子晶體就是晶格結(jié)點上排列著極性或非極性分子的晶體。 ? 結(jié)點上的分子則憑借分子間力結(jié)合在一起，某些分子還存在有氫鍵。 ? 分子間力和氫鍵 （ 1）分子間力 ①取向力（極性分子間） ②誘導力（極性分子與非極性分子） ③色散力（非極性） 總之，在非極性分子間只存有色散力的作用；在極性分子與 非極性分子間存有色散力和誘導力的作用；極性分子間則上述三 種力都存在。 （ 2）氫鍵 氫鍵基本上是靜電吸引作用，它的鍵能一般在 40kJmol－ 1以 下 (F— H…… F的鍵能為 28kJmol1)，比化學鍵的鍵能小得多， 和分子間力有相同的數(shù)量級。 ? 晶體和無定形體 晶體 是具有天然多面體外形的均相物體，是以其內(nèi)部原子或正、負離子或分子在空間作規(guī)則排列為其特征的； 晶體有固定的熔點；晶體還是各向異性的（即晶體的某些性質(zhì)如解理性、光學性、導熱性等，從不同方向去測定時，常是不同的） 無定形體 完全沒有確定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在加熱時無固定熔點而是軟化。無定形體是各向同性的。 ? 非金屬單質(zhì)及其化合物的晶體 （ 1） 單質(zhì)晶體 非金屬單質(zhì)除碳 (金剛石 )、硅為 原子晶體 外，其他非金屬單質(zhì)有的是先結(jié)合成無限的層狀分子 (如黑磷 )或無限的鏈狀分子 (如硫 )，然后借分子間力形成 分子晶體 ；也有的是以雙原子分子做為分子晶體的晶格結(jié)點的粒子。 非金屬單質(zhì)總是它的原子提供 8減 N(N為族數(shù)）個價電子與 8減 N個鄰近原子形成 8減 N個共價單鍵結(jié)合成分子，然后再由分子通過分子間力形成 分子晶體（如 P4)。 （ 2） 化合物晶體 非金屬單質(zhì)晶體的晶格結(jié)點上的粒子總是非極性 分子，而非金屬化合物晶體的晶格結(jié)點上，有的排列 著極性分子，有的排列著非極性分子。 圖 二氧化碳分子的晶體結(jié)構(gòu) 圖 冰的晶體結(jié)構(gòu) 無機非金屬材料化學 無機非金屬材料主要化學元素成分 無機非金屬材料主要化學成分為硅、鈣、鋁、鎂、碳、硫及少量鐵、鉀、 鈉等元素的氧化物。 硅 硅是組成礦物和巖石的主要元素，占地殼含量 %。硅在低溫下不活 潑，不與空氣和水作用，但卻能與強氧化劑和強堿反應。它能溶解在熱的氫 氧化鉀或氫氧化鈉溶液中，生成硅酸鹽和氫。 Si + 2OH－ +H2O ?SiO2－ 2 +2H2? 硅在高溫下與鹵素起化學反應生成揮發(fā)性四鹵化物如四氟化硅，并在空 氣中燃燒生成二氧化硅， 二氧化硅 是最常見的分布最廣的硅的化合物，它在 自然界中主要以 石英礦 的形式存在。 ? 二氧化