关于元素的金属性、非金属性的教学反思

吴有洁

本文主要介绍在日常的教学过程中对元素的金属性和非金属性有关知识的讲解，以及在讲解过后对这一部分知识的教学反思。

【关键词】金属性；非金属性

人教版高中化学《必修二》的元素周期律中介绍了元素的金属性和非金属性的有关知识，这部分知识不仅是中学化学教学的重点、难点，而且还是高考命题的热点。本文是笔者在教授这部分知识过后的总结和反思，帮助同学们更好的理解元素的金属性和非金属性，以及与之相关联的其他知识和问题。

1 元素的金属性

元素的金属性一般认为是由元素的原子失去电子的难易程度来决定的，越容易失去电子，则元素的金属性越强；反之，元素的金属性越弱。元素的金属性强弱的判断依据有以下几点：

1.1 元素在周期表中的位置关系。

在同一周期中，从左到右随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，元素的金属性逐渐减弱。在同一主族中，从上到下随着原子核外电子层数的递增，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。

1.2 最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱

最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则元素的金属性越强。同周期中从左到右最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱，在同主族中从上到下最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强。

1.3 金属活动性顺序

从金属活动性顺序来判断元素的金属性，分为几个方面来考虑：

（1）常温下，单质与非氧化性酸或水反应置换出氢的难易程度。单质与非氧化性酸或水反应越容易得到氢气，则其对应的元素的金属性越强；否则，其对应的金属性越弱。

（2）单质的还原性或金属阳离子氧化性的强弱。一般来说，单质的还原性越强或金属阳离子氧化性越弱，则对应元素的金属性越强。

（3）金属单质间的置换反应。根据金属活动性顺序处于前面的金属可以将处于后面的金属从它的盐溶液中置换出来。其实利用的是金属性强的元素将金属性弱的元素置换出来的的规律。

（4）原电池正负极的判断、金属阳离子在电解池阴极的放电顺序。一般情况下，原电池的两个电极材料如果都是金属的话，那么，负极材料更活泼，也就是在金属活动性顺序里面更靠前，则其金属性也就更强。

中学化学教学中，经常是把金属性和金属活动性等同起来使用的， 但是其实这两个概念是不能完全等同起来的。金属性强调的是气态电中性基态原子失去电子转化为气态基态正离子，而金属活动性强调的则是在水溶液中原子失去电子的能力。因为有这样的差异，所以会有元素的金属性和金属活动性强弱不一致情况出现。例如：金属活动性：Ca>Na，金属性：Na>Ca。

电离能也可以来判断元素的金属性强弱。气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。第一电离能越小表示元素的原子越容易失去电子，元素的金属性越强。每个周期的第一个元素（氢和碱金属）第一电离能最小，最后一种元素（稀有气体）的第一电离能最大；同族元素从上到下第一电离能依次减小，元素的金属性也依次增强。在使用第一电离能判断元素的金属性时还要考虑原子的价电子排布，若价电子排布是半充满或全充满，则元素的第一电离能会有所升高。因此，通常情况下第ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA元素，第ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素，我们在使用时注意这两方面，是可以利用第一电离能来判断元素的金属性的。

2 元素的非金属性

元素的非金属性一般认为是由元素的原子得到电子的难易程度来决定的，越容易得到电子，则元素的非金属性越强；反之，元素的非金属性越弱。元素的非金属性强弱的判断依据有以下几点：

2.1 元素在周期表中的位置关系

在同一周期中，从左到右随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强，元素的非金属性逐渐增强。在同一主族中，从上到下随着原子核外电子层数的递增，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。

2.2 最高价氧化物对应的水化物——酸性强弱

最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强。所以可以得出在同周期中从左到右最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，在同主族中从上到下最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱。

2.3 非金属单质与氢气化合的难易程度或生成的氢化物的稳定性强弱

F2、 Cl2、Br2、I2与H2发生化合反应的条件越来越苛刻，而反应的剧烈程度却在逐渐减弱。它们生成的氢化物的稳定性顺序是HF>HCl>HBr>HI， 从而可以得出非金属单质与氢气越容易化合、生成的氢化物越稳定，则对应的元素的非金属性越强；反之，元素的非金属性越弱。

2.4 单质的氧化性或非金属阴离子还原性的强弱

一般来说，单质的氧化性越强或非金属阴离子还原性越弱，则对应元素的非金属性越强。

2.5 非金属单质间的置换反应

氯水加入到NaBr或KI水溶液中，可以置换出Br2和I2，溴水加入KI水溶液中也可以置换出I2，所以非金属性：Cl>Br>I（F2会直接和水反应置换出O2因为F在整个元素周期表中是非金属性最强的）。

2.6 同一金属单质与不同非金属单质反应，生成的化合物中金属的化合价高低不同，与之反应生成高价态的非金属性强。

但非金属单质的氧化性和元素的非金属性并不是完全一致的，单质的氧化性还要受到内部结构的影响。电子亲合能也用来比较元素的非金属性强弱。电子亲合能的定义是某元素的一个基态的气态原子得到一个电子形成气态负离子时所放出的能量。非金属元素的电子亲合能越大，表示其得电子的倾向越大即变成负离子的可能性越大。但是也存在反常现象，由于受到原子半径的影响，元素的电子亲合能S>O、Cl>F，这显然是不符合元素的非金属性的。

3 小结

综上所述，我们可以直接得出元素的金属性或非金属性（电离能、电子亲合能），也可以从间接得出元素的金属性或非金属性（最高价氧化物对应的水化物的酸碱性等等）。金属性、非金属性的判断方法有很多，在日常的教学过程中，我们一定要结合遇到的实际情况，引导学生灵活的选择恰当的方法解决问题。

参考文献

[1]叶利群.元素金属性和非金属性比较的几个误区[J].中学化学，2013（07）.

[2]胡月明.关于氧化性、还原性和金属性、非金属性的辨析[J].理化生教学与研究， 2010（16）.

[3]宋天佑.无机化学[M].高等教育出版社，2004：114-116.

作者单位

安徽省庐江县第二中学 安徽省庐江县 231500