Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 7
Lý thuyết KHTN 9 Bài 21: Sự khác nhau cơ bản giữa phi kim và kim loại
Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 21: Sự khác nhau cơ bản giữa phi kim và kim loại theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.
1. Carbon
- Trong tự nhiên, đơn chất carbon tồn tại ở các dạng chính như: kim cương, than chì (graphite), carbon vô định hình (than gỗ, than xương, mồ hóng,…)
- Các loại than như than gỗ, than xương,… có khả năng giữ trên bề mặt của nó các phân tử chất khí, chất tan trong dung dịch. Tính chất này được gọi là tính hấp phụ.
- Carbon có rất nhiều ứng dụng:
+ Carbon ở dạng than hoạt tính được dùng trong mặt nạ phòng độc, khử màu, khử mùi.
+ Than cốc dùng làm nhiên liệu, nguyên liệu trong công nghiệp luyện kim,…
+ Than chì làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì,…
+ Kim cương làm đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt kính,…
2. Lưu huỳnh
Lưu huỳnh là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp.
3. Chlorine
Cholorine có nhiều ứng dụng trong cuộc sống và trong các ngành công nghiệp như khử trùng nước sinh hoạt; sản xuất nước Javen, chất tẩy rửa,…; tẩy trắng vải, bột giấy,…; sản xuất chất dẻo.
1. Sự khác nhau về tính chất vật lí
a) Tính dẫn điện
- Các kim loại dẫn điện tốt thì phi kim thường không dẫn điện.
- Silicon tinh khiết là chất bán dẫn. Than chì có tính dẫn điện nhưng yếu hơn kim loại.
b) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi
- Phần lớn các phi kim có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp hơn kim loại.
- Ở nhiệt độ thường, hầu hết các kim loại ở thể rắn (riêng thuỷ ngân ở thể lỏng), phi kim có thể tồn tại ở thế khí (hydrogen, nitrogen, oxygen, fluorine, chlorine,…), thể lỏng (bromine) hay thể rắn (carbon, silicon, phosphorus, lưu huỳnh,…).
c) Khối lượng riêng
Phần lớn phi kim có khối lượng riêng nhỏ hơn kim loại.
2. Sự khác nhau về tính chất hoá học
a) Phản ứng của kim loại với phi kim
Trong phản ứng hoá học, các kim loại dễ nhường eletron để tạo ra ion dương, còn các phi kim dễ nhận electron tạo ion âm.
Ví dụ:
b) Phản ứng của phi kim và kim loại với oxygen
- Kim loại tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide base.
Ví dụ:
- Phi kim tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide acid.
Ví dụ:
Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm
| Tiêu chí so sánh | Kim loại | Phi kim |
|---|---|---|
| Trạng thái ở | Hầu hết ở thể rắn (trừ thủy ngân thể lỏng) | Cả 3 thể: Thể rắn (), thể lỏng (), thể khí () |
| Tính chất vật lý đặc trưng | Có tính dẻo, dẫn điện dẫn nhiệt tốt, có ánh kim | Giòn, không dẫn điện (trừ than chì), dẫn nhiệt kém, không có ánh kim |
| Cấu hình electron ngoài cùng | Thường có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng | Thường có 5, 6 hoặc 7 electron ở lớp ngoài cùng |
| Xu hướng trong phản ứng | Dễ nhường electron tạo cation dương (tính khử) | Dễ nhận electron tạo anion âm hoặc dùng chung electron (tính oxy hóa) |
| Bản chất Oxide | Oxide kim loại đa số là oxide base () | Oxide phi kim đa số là oxide acid () |
Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"
📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:
- Kiến thức then chốt 1: So sánh tính chất vật lý: Kim loại có tính dẻo, ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt; Phi kim phần lớn không dẫn điện (trừ than chì), dẫn nhiệt kém, giòn và không có ánh kim.
- Kiến thức then chốt 2: Trạng thái tự nhiên: Ở nhiệt độ thường, hầu hết kim loại ở thể rắn (trừ thủy ngân ở thể lỏng); phi kim có thể ở cả 3 thể: thể rắn (carbon, sulfur, phosphorus), thể lỏng (bromine) và thể khí (oxygen, nitrogen, chlorine).
- Kiến thức then chốt 3: Cấu trúc nguyên tử: Nguyên tử kim loại thường có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhường electron tạo cation dương; nguyên tử phi kim thường có 5, 6 hoặc 7 electron nên dễ nhận thêm electron tạo anion âm hoặc dùng chung electron.
- Kiến thức then chốt 4: Tính chất hóa học của oxide: Oxide của kim loại đa số là oxide base (như ), tác dụng với acid tạo muối; Oxide của phi kim đa số là oxide acid (như ), tác dụng với base tạo muối.
- Kiến thức then chốt 5: Ứng dụng đặc thù: Kim loại làm khung chịu lực, vỏ máy, dây cáp điện tử; phi kim làm nguyên liệu sản xuất hóa chất, phân bón, dược phẩm và xử lý môi trường (than hoạt tính, clo sát khuẩn).
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- So sánh tính chất vật lý: Kim loại có tính dẻo, ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt; Phi kim phần lớn không dẫn điện (trừ than chì), dẫn nhiệt kém, giòn và không có ánh kim.
- Trạng thái tự nhiên: Ở nhiệt độ thường, hầu hết kim loại ở thể rắn (trừ thủy ngân ở thể lỏng); phi kim có thể ở cả 3 thể: thể rắn (carbon, sulfur, phosphorus), thể lỏng (bromine) và thể khí (oxygen, nitrogen, chlorine).
- Cấu trúc nguyên tử: Nguyên tử kim loại thường có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng nên có xu hướng nhường electron tạo cation dương; nguyên tử phi kim thường có 5, 6 hoặc 7 electron nên dễ nhận thêm electron tạo anion âm hoặc dùng chung electron.
- Tính chất hóa học của oxide: Oxide của kim loại đa số là oxide base (như ), tác dụng với acid tạo muối; Oxide của phi kim đa số là oxide acid (như ), tác dụng với base tạo muối.
- Ứng dụng đặc thù: Kim loại làm khung chịu lực, vỏ máy, dây cáp điện tử; phi kim làm nguyên liệu sản xuất hóa chất, phân bón, dược phẩm và xử lý môi trường (than hoạt tính, clo sát khuẩn).