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
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
- 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