關于元素的金屬性、非金屬性的教學反思

吳有潔

本文主要介紹在日常的教學過程中對元素的金屬性和非金屬性有關知識的講解，以及在講解過后對這一部分知識的教學反思。

【關鍵詞】金屬性；非金屬性

人教版高中化學《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知識，這部分知識不僅是中學化學教學的重點、難點，而且還是高考命題的熱點。本文是筆者在教授這部分知識過后的總結和反思，幫助同學們更好的理解元素的金屬性和非金屬性，以及與之相關聯的其他知識和問題。

1 元素的金屬性

元素的金屬性一般認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；反之，元素的金屬性越弱。元素的金屬性強弱的判斷依據有以下幾點：

1.1 元素在周期表中的位置關系。

在同一周期中，從左到右隨著核電荷數的遞增，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的遞增，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，元素的金屬性逐漸增強。

1.2 最高價氧化物對應的水化物——氫氧化物的堿性強弱

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

1.3 金屬活動性順序

從金屬活動性順序來判斷元素的金屬性，分為幾個方面來考慮：

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

（2）單質的還原性或金屬陽離子氧化性的強弱。一般來說，單質的還原性越強或金屬陽離子氧化性越弱，則對應元素的金屬性越強。

（3）金屬單質間的置換反應。根據金屬活動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。其實利用的是金屬性強的元素將金屬性弱的元素置換出來的的規律。

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

中學化學教學中，經常是把金屬性和金屬活動性等同起來使用的， 但是其實這兩個概念是不能完全等同起來的。金屬性強調的是氣態電中性基態原子失去電子轉化為氣態基態正離子，而金屬活動性強調的則是在水溶液中原子失去電子的能力。因為有這樣的差異，所以會有元素的金屬性和金屬活動性強弱不一致情況出現。例如：金屬活動性：Ca>Na，金屬性：Na>Ca。

電離能也可以來判斷元素的金屬性強弱。氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態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。每個周期的第一個元素（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。在使用第一電離能判斷元素的金屬性時還要考慮原子的價電子排布，若價電子排布是半充滿或全充滿，則元素的第一電離能會有所升高。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，我們在使用時注意這兩方面，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；反之，元素的非金屬性越弱。元素的非金屬性強弱的判斷依據有以下幾點：

2.1 元素在周期表中的位置關系

在同一周期中，從左到右隨著核電荷數的遞增，原子半徑逐漸減小，得電子能力逐漸增強，元素的非金屬性逐漸增強。在同一主族中，從上到下隨著原子核外電子層數的遞增，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 最高價氧化物對應的水化物——酸性強弱

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

2.3 非金屬單質與氫氣化合的難易程度或生成的氫化物的穩定性強弱

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

2.4 單質的氧化性或非金屬陰離子還原性的強弱

一般來說，單質的氧化性越強或非金屬陰離子還原性越弱，則對應元素的非金屬性越強。

2.5 非金屬單質間的置換反應

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會直接和水反應置換出O2因為F在整個元素周期表中是非金屬性最強的）。

2.6 同一金屬單質與不同非金屬單質反應，生成的化合物中金屬的化合價高低不同，與之反應生成高價態的非金屬性強。

但非金屬單質的氧化性和元素的非金屬性并不是完全一致的，單質的氧化性還要受到內部結構的影響。電子親合能也用來比較元素的非金屬性強弱。電子親合能的定義是某元素的一個基態的氣態原子得到一個電子形成氣態負離子時所放出的能量。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離子的可能性越大。但是也存在反?，F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

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（最高價氧化物對應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，在日常的教學過程中，我們一定要結合遇到的實際情況，引導學生靈活的選擇恰當的方法解決問題。

參考文獻

[1]葉利群.元素金屬性和非金屬性比較的幾個誤區[J].中學化學，2013（07）.

[2]胡月明.關于氧化性、還原性和金屬性、非金屬性的辨析[J].理化生教學與研究， 2010（16）.

[3]宋天佑.無機化學[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 安徽省廬江縣 231500