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巧用化学概念原理辨析氯氮非金属性强弱

2017-10-19蒋新征张雪泳

化学教学 2017年9期

蒋新征+张雪泳

摘要:对中学教学中出现的“N和Cl元素非金属性孰强孰弱”的困惑进行了深入思考,诠释了“活泼性”与“非金属性”的差异,巧用水解反应原理、电负性及电子效应的相关概念,阐述了N与Cl非金属性强弱的变化。基于对相关反应历程的探讨,揭示了NCl3、NOCl、NO2Cl水解反应的机理本质,认为N和Cl非金属性的强弱随环境变化而变化。

关键词:氯氮的非金属性;水解反应;元素性质比较;化学教学研讨

文章编号:1005–6629(2017)9–0077–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 问题提出

1998年第5期《化学教学》中刊登了林其虎老师关于“氧元素的非金属性比氯元素强,但氯气比氧气活泼”的一篇文章[1],2011年第11期《化学教学》中刊登了张新中老师关于“非金属性与非金属活动性两者不同概念”的一篇文章[2]。两篇文章均指出非金属性所指的对象为“元素”,非金属活动性(或称活泼性)所指的对象为“单质”,比较不同元素的非金属性强弱与相应不同元素所组成单质的活动性强弱可能出现不一致的情况。同样,学生在分析氯和氮两种元素的非金属性强弱时,出现了这些问题:“Cl2比N2更加活泼,所以非金属性:Cl>N”;“元素最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HNO3,所以非金属性:Cl>N”;“NCl3水解的实验结果得到NH3和HClO,由元素化合价入手,N为-3价,Cl为+1价,所以非金属性:N>Cl”。不同的判断依据导致不同的结论,学生只能陷入两难状态:“N和Cl非金属性到底谁强”。对此,本文从电子效应和反应机理历程角度进行了深入思考,展示科学思维的表达过程。

2 概念辨析

2.1 非金属性强弱判断依据

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