← К списку тем

Химия · 11 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 21 · только теория

Физические свойства неметаллов. Аллотропия неметаллов

Неметаллы существуют в разных агрегатных состояниях и обладают низкой электропроводностью, за исключением графита. Аллотропия — это способность элемента существовать в виде нескольких простых веществ с разным строением и свойствами.

Чему учимся понимать

Научиться различать аллотропные модификации неметаллов на примере кислорода, серы, фосфора и углерода.

Зачем это нужно

Понимание аллотропии объясняет, почему углерод может быть самым твёрдым веществом (алмаз) или мягким проводником (графит), что определяет его применение в технике.

Опорные понятия

аллотропияаллотропные модификациигибридизациякристаллическая решёткаокислительная активность

Главные тезисы

  • Неметаллы имеют низкую электропроводность, кроме графита.
  • Аллотропия возникает из-за разного числа атомов в молекуле или строения кристаллической решётки.
  • Озон более сильный окислитель, чем кислород, и токсичен.
  • Алмаз — диэлектрик с тетраэдрической решёткой, а графит — проводник со слоистой структурой.
  • Белый фосфор самовоспламеняется на воздухе, а красный — химически инертен.

Определения

Аллотропия
Способность элемента существовать в виде нескольких простых веществ (аллотропных модификаций), различающихся по строению и свойствам.
Графит
Аллотропная модификация углерода со слоистой гексагональной решёткой, являющаяся мягким проводником.
Озон
Аллотропная модификация кислорода (O3), газ с резким запахом, сильный окислитель.

Ключевые факты и правила

  • Температура плавления алмаза составляет 3550 °C.
  • Сера не смачивается водой, но растворяется в CS2.
  • Белый фосфор (P4) имеет температуру плавления 44 °C и самовоспламеняется на воздухе.
  • Озон образуется из кислорода под действием электрических разрядов или УФ: 3O2 ⇄ 2O3.
  • Графит является проводником тока, а алмаз — диэлектрик.

Теория

Изучить общие физические свойства неметаллов (агрегатное состояние, цвет, проводимость).

Понять определение аллотропии и причины её возникновения (разное строение молекул или решётки).

Рассмотреть аллотропию кислорода (O2 и O3) и их различия.

Изучить модификации серы (ромбическая, моноклинная, пластическая) и их свойства.

Проанализировать модификации фосфора (белый, красный, чёрный) и условия их перехода.

Сравнить аллотропные модификации углерода (алмаз, графит, фуллерены) и их применение.

Примеры

  1. Пример 1случай

    Сравнение алмаза и графита

    Пояснение

    • алмаз имеет sp³-гибридизацию и твёрдость 10 по Моосу, а графит — sp²-гибридизацию и твёрдость 1

Интересно знать

  • Белый фосфор светится в темноте.
  • Пластическая сера (γ-S) получается при резком охлаждении расплава серы и обладает эластичностью.
  • Озоновый слой в стратосфере задерживает жёсткое УФ-излучение.

Связанные темы

  • Химическая связь
  • Взаимное превращение веществ
  • Неметаллы и их соединения