吳有潔

本文主要介紹在日常的教學(xué)過程中對(duì)元素的金屬性和非金屬性有關(guān)知識(shí)的講解，以及在講解過后對(duì)這一部分知識(shí)的教學(xué)反思。

【關(guān)鍵詞】金屬性；非金屬性

人教版高中化學(xué)《必修二》的元素周期律中介紹了元素的金屬性和非金屬性的有關(guān)知識(shí)，這部分知識(shí)不僅是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，而且還是高考命題的熱點(diǎn)。本文是筆者在教授這部分知識(shí)過后的總結(jié)和反思，幫助同學(xué)們更好的理解元素的金屬性和非金屬性，以及與之相關(guān)聯(lián)的其他知識(shí)和問題。

1 元素的金屬性

元素的金屬性一般認(rèn)為是由元素的原子失去電子的難易程度來決定的，越容易失去電子，則元素的金屬性越強(qiáng)；反之，元素的金屬性越弱。元素的金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)有以下幾點(diǎn)：

1.1 元素在周期表中的位置關(guān)系。

在同一周期中，從左到右隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸減弱。在同一主族中，從上到下隨著原子核外電子層數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。

1.2 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，則元素的金屬性越強(qiáng)。同周期中從左到右最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱，在同主族中從上到下最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng)。

1.3 金屬活動(dòng)性順序

從金屬活動(dòng)性順序來判斷元素的金屬性，分為幾個(gè)方面來考慮：

（1）常溫下，單質(zhì)與非氧化性酸或水反應(yīng)置換出氫的難易程度。單質(zhì)與非氧化性酸或水反應(yīng)越容易得到氫氣，則其對(duì)應(yīng)的元素的金屬性越強(qiáng)；否則，其對(duì)應(yīng)的金屬性越弱。

（2）單質(zhì)的還原性或金屬陽離子氧化性的強(qiáng)弱。一般來說，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)或金屬陽離子氧化性越弱，則對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。

（3）金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序處于前面的金屬可以將處于后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。其實(shí)利用的是金屬性強(qiáng)的元素將金屬性弱的元素置換出來的的規(guī)律。

（4）原電池正負(fù)極的判斷、金屬陽離子在電解池陰極的放電順序。一般情況下，原電池的兩個(gè)電極材料如果都是金屬的話，那么，負(fù)極材料更活潑，也就是在金屬活動(dòng)性順序里面更靠前，則其金屬性也就更強(qiáng)。

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常是把金屬性和金屬活動(dòng)性等同起來使用的， 但是其實(shí)這兩個(gè)概念是不能完全等同起來的。金屬性強(qiáng)調(diào)的是氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子，而金屬活動(dòng)性強(qiáng)調(diào)的則是在水溶液中原子失去電子的能力。因?yàn)橛羞@樣的差異，所以會(huì)有元素的金屬性和金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱不一致情況出現(xiàn)。例如：金屬活動(dòng)性：Ca>Na，金屬性：Na>Ca。

電離能也可以來判斷元素的金屬性強(qiáng)弱。氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。第一電離能越小表示元素的原子越容易失去電子，元素的金屬性越強(qiáng)。每個(gè)周期的第一個(gè)元素（氫和堿金屬）第一電離能最小，最后一種元素（稀有氣體）的第一電離能最大；同族元素從上到下第一電離能依次減小，元素的金屬性也依次增強(qiáng)。在使用第一電離能判斷元素的金屬性時(shí)還要考慮原子的價(jià)電子排布，若價(jià)電子排布是半充滿或全充滿，則元素的第一電離能會(huì)有所升高。因此，通常情況下第ⅡA族元素的第一電離能大于ⅢA元素，第ⅤA族元素的第一電離能大于ⅥA族元素，我們?cè)谑褂脮r(shí)注意這兩方面，是可以利用第一電離能來判斷元素的金屬性的。

2 元素的非金屬性

元素的非金屬性一般認(rèn)為是由元素的原子得到電子的難易程度來決定的，越容易得到電子，則元素的非金屬性越強(qiáng)；反之，元素的非金屬性越弱。元素的非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)有以下幾點(diǎn)：

2.1 元素在周期表中的位置關(guān)系

在同一周期中，從左到右隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，得電子能力逐漸增強(qiáng)，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)。在同一主族中，從上到下隨著原子核外電子層數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。

2.2 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物——酸性強(qiáng)弱

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，則元素的非金屬性越強(qiáng)。所以可以得出在同周期中從左到右最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，在同主族中從上到下最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性逐漸減弱。

2.3 非金屬單質(zhì)與氫氣化合的難易程度或生成的氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱

F2、 Cl2、Br2、I2與H2發(fā)生化合反應(yīng)的條件越來越苛刻，而反應(yīng)的劇烈程度卻在逐漸減弱。它們生成的氫化物的穩(wěn)定性順序是HF>HCl>HBr>HI， 從而可以得出非金屬單質(zhì)與氫氣越容易化合、生成的氫化物越穩(wěn)定，則對(duì)應(yīng)的元素的非金屬性越強(qiáng)；反之，元素的非金屬性越弱。

2.4 單質(zhì)的氧化性或非金屬陰離子還原性的強(qiáng)弱

一般來說，單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)或非金屬陰離子還原性越弱，則對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。

2.5 非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)

氯水加入到NaBr或KI水溶液中，可以置換出Br2和I2，溴水加入KI水溶液中也可以置換出I2，所以非金屬性：Cl>Br>I（F2會(huì)直接和水反應(yīng)置換出O2因?yàn)镕在整個(gè)元素周期表中是非金屬性最強(qiáng)的）。

2.6 同一金屬單質(zhì)與不同非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成的化合物中金屬的化合價(jià)高低不同，與之反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)的非金屬性強(qiáng)。

但非金屬單質(zhì)的氧化性和元素的非金屬性并不是完全一致的，單質(zhì)的氧化性還要受到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。電子親合能也用來比較元素的非金屬性強(qiáng)弱。電子親合能的定義是某元素的一個(gè)基態(tài)的氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)離子時(shí)所放出的能量。非金屬元素的電子親合能越大，表示其得電子的傾向越大即變成負(fù)離子的可能性越大。但是也存在反常現(xiàn)象，由于受到原子半徑的影響，元素的電子親合能S>O、Cl>F，這顯然是不符合元素的非金屬性的。

3 小結(jié)

綜上所述，我們可以直接得出元素的金屬性或非金屬性（電離能、電子親合能），也可以從間接得出元素的金屬性或非金屬性（最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性等等）。金屬性、非金屬性的判斷方法有很多，在日常的教學(xué)過程中，我們一定要結(jié)合遇到的實(shí)際情況，引導(dǎo)學(xué)生靈活的選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問題。

參考文獻(xiàn)

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[3]宋天佑.無機(jī)化學(xué)[M].高等教育出版社，2004：114-116.

作者單位

安徽省廬江縣第二中學(xué) 安徽省廬江縣 231500