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1、关于非金属元素及其化合物现在学习的是第1页,共100页第第2 2章章 非金属元素及其化合物非金属元素及其化合物2.12.1卤素及其化合物卤素及其化合物2.22.2氧族元素及其化合物氧族元素及其化合物2.32.3氮族非金属元素及其化合物氮族非金属元素及其化合物2.42.4碳族非金属元素及其化合物碳族非金属元素及其化合物2.52.5硼族非金属元素及其化合物硼族非金属元素及其化合物现在学习的是第2页,共100页 【能力目标能力目标】能判断卤素及其化合物性质的递变规能判断卤素及其化合物性质的递变规律;会应用所学知识对卤素性质做出初步判断。律;会应用所学知识对卤素性质做出初步判断。【知识目标知识目标】了
2、解卤素元素的通性;熟悉氯的了解卤素元素的通性;熟悉氯的性质;掌握氯及其化合物的用途。性质;掌握氯及其化合物的用途。现在学习的是第3页,共100页 2.1.12.1.1卤素的通性卤素的通性2.1.22.1.2卤素单质卤素单质2.1.32.1.3卤素化合物卤素化合物 现在学习的是第4页,共100页2.1.1卤素的通性卤素的通性 卤原子氧化数为卤原子氧化数为-1,形成双原子分子单质。,形成双原子分子单质。在卤素(氟除外)显正氧化态(在卤素(氟除外)显正氧化态(+1,+3,+5,+7)的化合物中,键是极性共价键。)的化合物中,键是极性共价键。卤素单质氧化能力卤素单质氧化能力F2C12Br2I2 卤离子
3、还原能力卤离子还原能力F-C1-Br-I-现在学习的是第5页,共100页2.1.2卤素单质卤素单质 2.1.2.1卤素的存在卤素的存在 2.1.2.2卤素的物理性质卤素的物理性质 2.1.2.3卤素的化学性质卤素的化学性质现在学习的是第6页,共100页2.1.2.1卤素的存在卤素的存在 卤素单质在自然界中以化合态形式存在,主卤素单质在自然界中以化合态形式存在,主要是卤化物形式(碘以碘酸盐形式)。要是卤化物形式(碘以碘酸盐形式)。地壳中氟地壳中氟0.066%,氯,氯0.017%,溴,溴2.110-4%,碘碘4.010-5%主要存在形式有萤石主要存在形式有萤石CaF2、冰晶石、冰晶石Na3AlF6
4、、NaCl、MgCl2、KBr、MgBr2、智利硝石、智利硝石(NaIO3)、人体的甲状腺等。)、人体的甲状腺等。现在学习的是第7页,共100页2.1.2.2卤素的物理性质卤素的物理性质 卤素单质的熔沸点低,固体的密度、熔点、沸点都卤素单质的熔沸点低,固体的密度、熔点、沸点都是从氟到碘顺序增大。是从氟到碘顺序增大。常温下,氟是淡黄色气体,氯是黄绿色气体,溴是暗褐常温下,氟是淡黄色气体,氯是黄绿色气体,溴是暗褐色液体,碘是紫褐色晶体,略带金属光泽。固态碘受热可色液体,碘是紫褐色晶体,略带金属光泽。固态碘受热可以升华而表现为紫色蒸汽。以升华而表现为紫色蒸汽。卤素均具有刺激气味,强烈刺激眼、鼻、气管
5、等粘膜,卤素均具有刺激气味,强烈刺激眼、鼻、气管等粘膜,吸入多的蒸汽会发生严重中毒,甚至造成死亡。吸入多的蒸汽会发生严重中毒,甚至造成死亡。氟遇水能取代其中的氧,溴和氯的溶解度都不大,氟遇水能取代其中的氧,溴和氯的溶解度都不大,碘则更难溶解,卤素易溶于非极性溶剂。碘则更难溶解,卤素易溶于非极性溶剂。现在学习的是第8页,共100页(1)与金属作用)与金属作用(2)与非金属作用)与非金属作用(3)与氢作用)与氢作用(4)卤素间质换反应)卤素间质换反应(5)与水反应)与水反应(6)与碱反应)与碱反应现在学习的是第9页,共100页2.1.3卤素化合物卤素化合物 2.1.3.1卤化氢卤化氢 2.1.3.
6、2卤素含氧酸及其盐卤素含氧酸及其盐现在学习的是第10页,共100页 (1)卤化氢的物理性质)卤化氢的物理性质 卤化氢是无色有刺鼻臭味的气体,在空气中卤化氢是无色有刺鼻臭味的气体,在空气中与水蒸汽结合形成酸雾会与水蒸汽结合形成酸雾会“冒烟冒烟”。卤化氢的性质依卤化氢的性质依HCl、HBr、HI的次序有规的次序有规律地变化,其沸点随着分子量的增大而升高,律地变化,其沸点随着分子量的增大而升高,氟化氢分子间存在氢键,使它的熔点、沸点、氟化氢分子间存在氢键,使它的熔点、沸点、气化热特别高,电离度特别低。气化热特别高,电离度特别低。2.1.3.1卤化氢卤化氢现在学习的是第11页,共100页(2)卤化氢的
7、化学性质)卤化氢的化学性质 热稳定性热稳定性 热稳定性随卤素原子序数的增大而降低。热稳定性随卤素原子序数的增大而降低。将卤化氢加热到足够高的温度,它们都会分解成卤将卤化氢加热到足够高的温度,它们都会分解成卤素单质和氢气。碘化氢在素单质和氢气。碘化氢在300即明显分解,氯化氢即明显分解,氯化氢和氟化氢加热到和氟化氢加热到1000才稍有分解。才稍有分解。酸性酸性 氢卤酸的酸性从氢卤酸的酸性从HF、HCl、HBr、HI依次依次增强。除氢氟酸外,其余都是强酸。增强。除氢氟酸外,其余都是强酸。氢氟酸与玻璃的作用氢氟酸与玻璃的作用 SiO2(固固)+4HF=SiF4+2H2O CaSiO3+6HF=CaF
8、2+SiF4+3H2O现在学习的是第12页,共100页2.1.3.2卤素含氧酸及其盐卤素含氧酸及其盐 (1)次卤酸及其盐)次卤酸及其盐 次卤酸不稳定,不能制得纯酸,只次卤酸不稳定,不能制得纯酸,只得到水溶液。得到水溶液。次卤酸是极弱酸,酸的强度随卤素原子序数的增次卤酸是极弱酸,酸的强度随卤素原子序数的增大而减小。大而减小。次卤酸根很容易水解次卤酸根很容易水解 XO-+H2O HXO+OH-卤素与水作用生成次卤酸卤素与水作用生成次卤酸X2+H2O H+X-+HXO反应反应程度按氯、溴、碘的顺序递减。程度按氯、溴、碘的顺序递减。氯气与碱溶液作用在室温和低于室温时得到次氯酸氯气与碱溶液作用在室温和低
9、于室温时得到次氯酸盐,盐,在在75左右或高于左右或高于75时得到的是氯酸盐。时得到的是氯酸盐。Br2+6OH-=5Br-+3H2O现在学习的是第13页,共100页(2)亚卤酸及其盐)亚卤酸及其盐 亚氯酸亚氯酸HClO2,无真正的酸酐。无真正的酸酐。ClO2与碱作用发生歧化反应与碱作用发生歧化反应 2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O故故ClO2是亚氯酸和是亚氯酸和氯酸的混合酸酐。氯酸的混合酸酐。用硫酸与亚氯酸钡作用可得到亚氯酸的水溶液用硫酸与亚氯酸钡作用可得到亚氯酸的水溶液 Ba(ClO2)2+2H+SO42-=BaSO4+2HClO2 亚氯酸的热稳定性差,易分解成亚氯酸的热稳
10、定性差,易分解成ClO2、HClO3和和HCl。现在学习的是第14页,共100页(3)卤酸及其盐)卤酸及其盐 卤酸是强酸和强氧化剂。卤酸是强酸和强氧化剂。氯酸氯酸HClO3和溴酸和溴酸HBrO3在分离时会发生分解,可以制在分离时会发生分解,可以制得纯的碘酸得纯的碘酸HIO3。碘酸碘酸HIO3是无色晶体,在是无色晶体,在110融化时分解。融化时分解。用硫酸与钡盐作用可制得氯酸和溴酸的水溶液。用硫酸与钡盐作用可制得氯酸和溴酸的水溶液。Ba2+2XO3-+2H+SO42-=BaSO4+2H+2XO3-用浓硝酸氧化单质碘可以制得碘酸用浓硝酸氧化单质碘可以制得碘酸 I2+10HNO3(浓)(浓)=2H+
11、2IO3-+10NO2+4H2O现在学习的是第15页,共100页 绝大多数卤酸盐易溶于水,而碘酸盐有许多是不溶绝大多数卤酸盐易溶于水,而碘酸盐有许多是不溶于水的。于水的。所有卤酸盐加热时都分解。氯酸钾在所有卤酸盐加热时都分解。氯酸钾在668K温度温度时分解成氯化钾和高氯酸钾,用时分解成氯化钾和高氯酸钾,用MnO2作催化剂作催化剂在在200左右分解。左右分解。4KClO3 KCl+3KClO4 2KClO3 2KCl+3O2 卤酸盐在溶液中不显示明显的氧化性。卤酸盐在溶液中不显示明显的氧化性。固体卤酸盐,是一种强氧化剂,如氯酸钾与碳、固体卤酸盐,是一种强氧化剂,如氯酸钾与碳、磷、硫等混合撞击猛烈
12、爆炸。制造火柴、炸药、信磷、硫等混合撞击猛烈爆炸。制造火柴、炸药、信号弹等。号弹等。6 6 8 KM n O2(3)卤酸及其盐)卤酸及其盐现在学习的是第16页,共100页(4)高卤酸及其盐)高卤酸及其盐 高氯酸的热浓溶液是强氧化剂,与易燃物相遇易发生猛高氯酸的热浓溶液是强氧化剂,与易燃物相遇易发生猛烈爆炸,冷稀酸无明显氧化性。烈爆炸,冷稀酸无明显氧化性。KClOKClO4 4+H+H2 2SOSO4 4(浓浓)=KHSO)=KHSO4 4+HClO+HClO4 4 减压蒸馏分离出高氯酸,温度超过减压蒸馏分离出高氯酸,温度超过9292就会爆炸。就会爆炸。高氯酸盐多易溶溶于水(铯、铷、钾盐和铵盐溶
13、解度很高氯酸盐多易溶溶于水(铯、铷、钾盐和铵盐溶解度很小)。小)。单质氟在碱性溶液中氧化溴酸盐可制得高溴酸和高单质氟在碱性溶液中氧化溴酸盐可制得高溴酸和高溴酸盐。溴酸盐。BrO3-+F2+2OH-=BrO4-+2F-+H2O现在学习的是第17页,共100页2.2氧族元素及其化合物氧族元素及其化合物【能力目标能力目标】能判断氧族元素及其化合物性质的递变规律;能判断氧族元素及其化合物性质的递变规律;会应用所学知识对氧族元素性质做出初步判断。会应用所学知识对氧族元素性质做出初步判断。【知识目标知识目标】了解氧族元素的通性;熟悉氧、硫的性了解氧族元素的通性;熟悉氧、硫的性质;掌握氧、硫及其化合物的用途
14、。质;掌握氧、硫及其化合物的用途。现在学习的是第18页,共100页2.2.1氧族元素的通性氧族元素的通性 氧族元素的活泼性比卤素差。氧族元素的活泼性比卤素差。氧和硫是典型的非金属,硒和碲是准金属,钋是典型的金属。氧和硫是典型的非金属,硒和碲是准金属,钋是典型的金属。氧的电负性仅次于氟,可以和大多数金属元素形成二元的离子氧的电负性仅次于氟,可以和大多数金属元素形成二元的离子型化合物。型化合物。硫、硒、碲只能与电负性较小的金属元素形成离子型化合物,如硫、硒、碲只能与电负性较小的金属元素形成离子型化合物,如Na2S、BaS、K2Se等。等。与大多数金属化合时,主要形成共价化合物,如与大多数金属化合时
15、,主要形成共价化合物,如CuS、HgS等。等。氧族元素与非金属元素化合时形成的均是共价化合物,如氧族元素与非金属元素化合时形成的均是共价化合物,如H2O、H2S等。等。氧的氧化数皆为氧的氧化数皆为-2(H2O2中为中为-1、OF2中为中为+2),其它元素以正氧),其它元素以正氧化态出现,从硫到碲,正氧化态的化合物稳定性逐渐增强。化态出现,从硫到碲,正氧化态的化合物稳定性逐渐增强。现在学习的是第19页,共100页2.2.2卤素化合物卤素化合物 2.2.2.1 氧氧 2.2.2.2 硫硫现在学习的是第20页,共100页 游离态的氧,占大气的游离态的氧,占大气的21%(体积分数,重量分数为(体积分数
16、,重量分数为23%),它对动物呼吸,生物腐烂、燃烧和钢铁氧化等现象都),它对动物呼吸,生物腐烂、燃烧和钢铁氧化等现象都有密切关系。有密切关系。工业上氧气从液态空气分馏而得,装在蓝色钢瓶中。工业上氧气从液态空气分馏而得,装在蓝色钢瓶中。实验室中用含氧酸盐的热分解来制备。实验室中用含氧酸盐的热分解来制备。氧是化学性质活泼的元素,除稀有气体、卤素及一些贵金属外,氧氧是化学性质活泼的元素,除稀有气体、卤素及一些贵金属外,氧能同许多金属和非金属直接作用生成氧化物能同许多金属和非金属直接作用生成氧化物 富氧空气或纯氧常用于医疗和高空飞行,钢铁生产中除碳,富氧空气或纯氧常用于医疗和高空飞行,钢铁生产中除碳,
17、用氢氧焰和氧炔焰来切割和焊接金属。用氢氧焰和氧炔焰来切割和焊接金属。液氧常用作空间技术的火箭发动机的氧化剂。液氧常用作空间技术的火箭发动机的氧化剂。2.2.2.1氧氧现在学习的是第21页,共100页 硫在地壳中以游离态和化合态存在于自然界中,化合态主要有硫在地壳中以游离态和化合态存在于自然界中,化合态主要有硫化物和硫酸盐,单质硫是从它的天然矿床或硫化物中制得,把硫化物和硫酸盐,单质硫是从它的天然矿床或硫化物中制得,把含有天然硫的矿石隔绝空气加热,使硫熔化而和砂石等杂质分开。含有天然硫的矿石隔绝空气加热,使硫熔化而和砂石等杂质分开。硫蒸气冷却后形成细微结晶的粉状硫,叫硫华。硫蒸气冷却后形成细微结
18、晶的粉状硫,叫硫华。从黄铁矿提取硫从黄铁矿提取硫FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S 单质硫同素异形体是菱形硫单斜硫。单质硫同素异形体是菱形硫单斜硫。将单质硫加热到将单质硫加热到96.5,菱形硫不经熔化就转变成单斜硫,它,菱形硫不经熔化就转变成单斜硫,它冷却后即从单斜硫直接转变成菱形硫。冷却后即从单斜硫直接转变成菱形硫。单质硫的分子式为单质硫的分子式为S8,加热长硫链断裂成,加热长硫链断裂成S6、S4、S2。把加热到把加热到230的熔态硫迅速地倾入冷水中,纠缠在一起的长链硫被固的熔态硫迅速地倾入冷水中,纠缠在一起的长链硫被固定下来,成为可以拉伸的弹性硫。经放置后,弹性硫会逐渐转
19、变成晶状硫。定下来,成为可以拉伸的弹性硫。经放置后,弹性硫会逐渐转变成晶状硫。现在学习的是第22页,共100页2.2.3卤素化合物卤素化合物 2.2.3.1 氧的化合物氧的化合物 2.2.3.2 硫的化合物硫的化合物现在学习的是第23页,共100页 (1)过氧化氢)过氧化氢 俗称双氧水,在自然界中仅以微量存在于雨雪中和俗称双氧水,在自然界中仅以微量存在于雨雪中和某些植物的汁液中,是自然界中还原性物质和大气氧化合的产物。某些植物的汁液中,是自然界中还原性物质和大气氧化合的产物。纯纯H2O2是一种无色液体,纯是一种无色液体,纯H2O2若受热到若受热到153或更高些的或更高些的温度时,便会发生猛烈地
20、爆炸性分解。温度时,便会发生猛烈地爆炸性分解。在较低温度下分解作用平稳进行。在较低温度下分解作用平稳进行。H2O2=2H2O+O2 重金属离子如重金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速过氧化氢的分等都能加速过氧化氢的分解。解。过氧化氢装棕色瓶放置阴凉处。过氧化氢的许多性质和水类似,过氧化氢装棕色瓶放置阴凉处。过氧化氢的许多性质和水类似,H2O2也是一些盐类的电离溶剂。也是一些盐类的电离溶剂。2.2.3.1氧的化合物氧的化合物现在学习的是第24页,共100页 过氧化氢是二元弱酸过氧化氢是二元弱酸 H2O2 +H+HO2-同氨或胺生成加合物,如同氨或胺生成加合物,如NH3H2O
21、2或或RNH22H2O2。过氧化氢具有氧化性和还原性。过氧化氢具有氧化性和还原性。H2O2在酸性溶液中是强氧化剂,在碱性溶液中在酸性溶液中是强氧化剂,在碱性溶液中是适中的还原剂。是适中的还原剂。H2O2最常用作氧化剂。最常用作氧化剂。H2O2能从碘化物溶液中将单质碘氧化出来(溶于过能从碘化物溶液中将单质碘氧化出来(溶于过量碘化物溶液中生成多碘化合物量碘化物溶液中生成多碘化合物KI3)。)。H2O2+3I-+2H+=I3-+2H2O 定性检出和定量测定过氧化氢和过氧化物。定性检出和定量测定过氧化氢和过氧化物。在酸性介质中在酸性介质中KMnO4被被H2O2还原成还原成Mn2+盐,而盐,而在中性或微
22、碱性介质中在中性或微碱性介质中KMnO4被被H2O2还原成还原成MnO2。现在学习的是第25页,共100页(2)过氧化物)过氧化物 过氧化钡过氧化钡BaO2(氧化钡(氧化钡BaO在氧气中加热到在氧气中加热到500600的产物)和稀硫酸或碳酸的反应制备的产物)和稀硫酸或碳酸的反应制备H2O2。BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 BaO2+CO2+H2O=BaCO3+H2O2 过氧化钠过氧化钠Na2O2(在氧气中燃烧金属钠的产物)和(在氧气中燃烧金属钠的产物)和20%冷的冷的(0)硫酸反应制备硫酸反应制备H2O2。Na2O2+H2SO4+10H2O Na2SO4 10H2O+H2O2冰现在
23、学习的是第26页,共100页2.2.3.2硫的化合物硫的化合物 (1)硫化氢)硫化氢 含于火山喷射气及矿泉水中,动植物腐烂产生硫化氢,在井含于火山喷射气及矿泉水中,动植物腐烂产生硫化氢,在井喷和精炼石油时,也有大量的硫化氢溢出,造成大气污染。喷和精炼石油时,也有大量的硫化氢溢出,造成大气污染。H2S是无色有毒气体、恶臭。硫化氢的水溶液叫氢硫酸。是无色有毒气体、恶臭。硫化氢的水溶液叫氢硫酸。硫化氢具有还原性硫化氢具有还原性H2S+I2=2HI+S 2H2S+O2=2H2O+SH2S+4Br2+4H2O=H2SO4+8HBr 金属离子在溶液中和硫化氢或硫离子作用,生成溶解度很小的硫化物。金属离子在
24、溶液中和硫化氢或硫离子作用,生成溶解度很小的硫化物。FeS(s)+H2SO4(aq)=H2S(g)+FeSO4(aq)Na2S(aq)+H2SO4(aq)=H2S(g)+Na2SO4(aq)分析化学中也用硫代乙酰胺的水解来制备分析化学中也用硫代乙酰胺的水解来制备H2S气体。气体。CH3CSNH2+2H2O=CH3COO-+NH4+H2S现在学习的是第27页,共100页(2)硫化物)硫化物 酸式金属硫化物皆溶于水。金属硫化物除碱金属硫化物和酸式金属硫化物皆溶于水。金属硫化物除碱金属硫化物和(NH4)2S易溶于水外,其余多难溶于水,且有特征颜色,如易溶于水外,其余多难溶于水,且有特征颜色,如ZnS
25、为白色,为白色,CdS为黄色。为黄色。溶于稀盐酸溶于稀盐酸 如如FeS,MnS,ZnS等。等。难溶于稀盐酸,易溶于浓盐酸难溶于稀盐酸,易溶于浓盐酸 如如CdS,PbS,SnS2等。等。不溶于盐酸,溶于硝酸如不溶于盐酸,溶于硝酸如CuS,Ag2S等。等。只溶于只溶于“王水王水”,如,如HgS。现在学习的是第28页,共100页 可溶性金属硫化物如可溶性金属硫化物如Na2S,(NH4)2S的水溶液在空气的水溶液在空气中会被氧化而析出硫,中会被氧化而析出硫,S与与S2-结合成多硫离子结合成多硫离子S2-x,溶液,溶液颜色变深。颜色变深。所有金属硫化物无论易溶或微溶都有一定程度的水解性所有金属硫化物无论
26、易溶或微溶都有一定程度的水解性。Na2S溶于水几乎全部水解,其溶液作为强碱使用,工溶于水几乎全部水解,其溶液作为强碱使用,工业上称业上称Na2S为硫化碱。为硫化碱。Al2S3遇水完全水解。遇水完全水解。Na2S+H2O 2Na+HS-+OH-Al2S3+6H2O 2Al(OH)3+3H2S PbS+H2O Pb2+HS-+OH-(微弱水解)(微弱水解)现在学习的是第29页,共100页(3)二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐)二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐 SO2是一种无色有刺激臭的气体,它是一种是一种无色有刺激臭的气体,它是一种大气污染物。二氧化硫的职业性慢性中毒会大气污染物。二氧化硫的职业性慢性中毒会引
27、起丧失食欲,大便不通和器官炎症。引起丧失食欲,大便不通和器官炎症。硫或黄铁矿在空气中燃烧生成硫或黄铁矿在空气中燃烧生成SO2。S+O2=SO2 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 现在学习的是第30页,共100页 在溶液中在溶液中SO2同水反应生成亚硫酸。同水反应生成亚硫酸。SO2+H2O=H2SO3 H2SO3 H+HSO3-HSO3-H+SO32-亚硫酸是中等强度的二元酸。亚硫酸是中等强度的二元酸。亚硫酸、亚硫酸盐具有强的还原性。亚硫酸、亚硫酸盐具有强的还原性。SO2+O2=2SO3(有催化剂有催化剂)2H2SO3+O2=2H2SO4(很慢很慢)Na2SO3+O2=2 Na2SO4(
28、快快)还原性依还原性依SO2H2SO3M2SO3的顺序增强。的顺序增强。现在学习的是第31页,共100页 亚硫酸和亚硫酸盐只有遇到更强的还原剂时才亚硫酸和亚硫酸盐只有遇到更强的还原剂时才表现出氧化性。表现出氧化性。碱金属的亚硫酸盐易溶于水,溶液呈碱性,其它金碱金属的亚硫酸盐易溶于水,溶液呈碱性,其它金属的正盐都只微溶于水,所有的酸式亚硫酸盐都易溶于属的正盐都只微溶于水,所有的酸式亚硫酸盐都易溶于水。亚硫酸盐受热容易分解。水。亚硫酸盐受热容易分解。4Na2SO3 Na2SO4+Na2S 亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐遇强酸即分解,放出亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐遇强酸即分解,放出SO2。这是实验室制取少量这是
29、实验室制取少量SO2的一种方法。的一种方法。O3H3S2HS2HSO22232232223SOOHHHSOSOOH2HSO现在学习的是第32页,共100页(4)三氧化硫、硫酸、硫酸盐)三氧化硫、硫酸、硫酸盐 纯三氧化硫是一种无色的易挥发固体,固态纯三氧化硫是一种无色的易挥发固体,固态SO3主要主要以纤维状的以纤维状的(SO3)n和冰状结构的三聚体和冰状结构的三聚体(SO3)3两种形态两种形态存在。存在。三氧化硫三氧化硫SO3制备制备 三氧化硫是一种强氧化剂三氧化硫是一种强氧化剂 5SO3+2P=P2O5+5SO2 2KI+SO3=K2SO3+I2450V2O5SO2+O22SO3现在学习的是第
30、33页,共100页 SO3水化合生成硫水化合生成硫SO3+H2O=H2SO4+79.50kJ 纯硫酸是一种无色油状液体,将水倾入浓硫酸中发生爆溅。纯硫酸是一种无色油状液体,将水倾入浓硫酸中发生爆溅。硫酸是强二元酸,第一步电离是完全的。硫酸是强二元酸,第一步电离是完全的。浓硫酸具有强氧化性,有很强的腐蚀性。浓硫酸具有强氧化性,有很强的腐蚀性。C+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O 浓硫酸具有强吸水性,工业上和实验室中常用它作为干燥剂,浓硫酸具有强吸水性,工业上和实验室中常用它作为干燥剂,以干燥氯气、氢气和二氧化碳等气体。以干燥氯气、氢气和二
31、氧化碳等气体。浓硫酸具有脱水性,夺取与水分水组成相当的氢和氧,有浓硫酸具有脱水性,夺取与水分水组成相当的氢和氧,有机物碳化。机物碳化。冷浓硫酸不与铁、铝等金属作用,表面生成一层致密的保护膜,称冷浓硫酸不与铁、铝等金属作用,表面生成一层致密的保护膜,称为钝化现象,铁、铝制的器皿盛放浓硫酸。为钝化现象,铁、铝制的器皿盛放浓硫酸。现在学习的是第34页,共100页 硫酸能生成正盐和酸式盐(硫酸氢盐)。大多数硫酸能生成正盐和酸式盐(硫酸氢盐)。大多数硫酸盐是无色的(当金属离子无色时),一般是晶状硫酸盐是无色的(当金属离子无色时),一般是晶状固体。硫酸盐一般较易溶于水。在普通硫酸盐中以固体。硫酸盐一般较易
32、溶于水。在普通硫酸盐中以CaSO4、BaSO4和和PbSO4的溶解度较小。的溶解度较小。检定硫酸根:检定硫酸根:84242104242102.2PbSOSOPb101.1BaSOSOBaKspKsp含结晶水的硫酸盐也常叫做矾类含结晶水的硫酸盐也常叫做矾类.如如CuSO45H2O胆矾胆矾 还有一类硫酸的复盐,也叫做矾。一种的组成为,还有一类硫酸的复盐,也叫做矾。一种的组成为,另一种另一种酸式硫酸盐中,酸式硫酸盐中,Na、K形成稳定的固态酸式硫酸盐,易溶于水形成稳定的固态酸式硫酸盐,易溶于水。O6HSOMSOM2442OH12)(SOMM224现在学习的是第35页,共100页 硫酸盐的热解硫酸盐的
33、热解 活泼金属硫酸盐在高温之下稳定,例如活泼金属硫酸盐在高温之下稳定,例如Na2SO4、K2SO4、BaSO4等在等在1000的高温下也是稳定的。的高温下也是稳定的。较不活泼金属元素的硫酸盐如较不活泼金属元素的硫酸盐如CuSO4、Ag2SO4、A12(SO4)3、Fe2SO4、Fe3(SO4)3、PbSO4等,在高温下先分解等,在高温下先分解成金属氧化物和成金属氧化物和SO3。如果金属离子有进一步加强的极化与变形,也可能由氧如果金属离子有进一步加强的极化与变形,也可能由氧化物再分解成金属单质。化物再分解成金属单质。Ag2SO4 Ag2O+SO3Ag2O2Ag+12O2现在学习的是第36页,共1
34、00页(5)过硫酸及其盐)过硫酸及其盐 过硫酸是过氧化氢中氢原子被过硫酸是过氧化氢中氢原子被HSO3-取代的产物。取代的产物。HOOH中一中一个个H被取代后得被取代后得HOOSO3H即过一硫酸;另一个即过一硫酸;另一个H也被也被HSO3-取代取代后,得后,得HSO3OOSO3H,即过二硫酸。,即过二硫酸。电解硫酸和硫酸铵的混合液,得到过二硫酸盐,后者水解电解硫酸和硫酸铵的混合液,得到过二硫酸盐,后者水解生成过氧化氢。生成过氧化氢。过二硫酸是无色晶体,在过二硫酸是无色晶体,在338K时熔化并分解,具有极强的氧化时熔化并分解,具有极强的氧化性,它可以使纸碳化,还能烧焦石蜡。性,它可以使纸碳化,还能
35、烧焦石蜡。过硫酸盐是强氧化剂过硫酸盐是强氧化剂 Cu+K2S2O8=CuSO4+K2SO4 过硫酸盐在过硫酸盐在Ag+离子作用下能将离子作用下能将Mn2+氧化成离子氧化成离子MnO4-。过硫酸及其盐都是不稳定的,在加热时容易分解过硫酸及其盐都是不稳定的,在加热时容易分解.2-2824-44HOS)(2NH2HSO)(2NH电解现在学习的是第37页,共100页(6)硫代硫酸钠)硫代硫酸钠 Na2S2O35H2O俗名大苏打或海波,亚硫酸钠溶液俗名大苏打或海波,亚硫酸钠溶液在沸腾温度下能和硫粉化合生成硫代硫酸钠。在沸腾温度下能和硫粉化合生成硫代硫酸钠。Na2SO3+S=Na2S2O3 另一方法是将另
36、一方法是将Na2S和和Na2CO3以以2 1的摩尔分子比配成的摩尔分子比配成溶液,然后通入溶液,然后通入SO2。硫代硫酸钠在碱性溶液中稳定,但在酸性溶液中硫代硫酸钠在碱性溶液中稳定,但在酸性溶液中迅速分解。迅速分解。Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O 硫代硫酸钠是中等强度还原性。碘可将硫代硫酸钠氧硫代硫酸钠是中等强度还原性。碘可将硫代硫酸钠氧化成连四硫酸钠。化成连四硫酸钠。2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI现在学习的是第38页,共100页2.3氮族非金属元素及其化合物氮族非金属元素及其化合物【能力目标能力目标】能判断氮族非金属元素及其化合能判断氮族非金属元素
37、及其化合物性质的递变规律;会应用所学知识对氮族物性质的递变规律;会应用所学知识对氮族非金属性质做出初步判断。非金属性质做出初步判断。【知识目标知识目标】了解氮族非金属元素的通性;熟悉了解氮族非金属元素的通性;熟悉氮、磷的性质;掌握氮、磷及其化合物的用途。氮、磷的性质;掌握氮、磷及其化合物的用途。现在学习的是第39页,共100页 氮族元素原子的价电子层结构为氮族元素原子的价电子层结构为ns2np3,与,与A、A两族元素比较活泼性较差。两族元素比较活泼性较差。本族元素与电负性较小的元素化合时,形成氧化本族元素与电负性较小的元素化合时,形成氧化数为数为-3的共价化合物。与电负性较大的元素化合时主的共
38、价化合物。与电负性较大的元素化合时主要形成氧化数为要形成氧化数为+3、+5的化合物,如的化合物,如NF3、PBr5、AsF5和和SbCl5等。形成共价化合物是本族元素的特征等。形成共价化合物是本族元素的特征 本族自上而下,除了本族自上而下,除了N()是较强的氧化剂外,)是较强的氧化剂外,从磷到铋从磷到铋+5氧化态的氧化性(从氧化态的氧化性(从+5还原到还原到+3)依次增)依次增强。强。+5氧化态的磷几乎不具有氧化性,它的氧化态的磷几乎不具有氧化性,它的+5氧化氧化态最稳定,而态最稳定,而+5氧化态的铋是最强的氧化剂,它的氧化态的铋是最强的氧化剂,它的+3氧化态最稳定,几乎不显还原性。氧化态最稳
39、定,几乎不显还原性。现在学习的是第40页,共100页2.3.2.1 氮氮2.3.2.2 磷磷现在学习的是第41页,共100页 氮主要以单质状态存在于空气中。氮主要以单质状态存在于空气中。土壤中含有一些铵盐、硝酸盐,氮很少以无机化合土壤中含有一些铵盐、硝酸盐,氮很少以无机化合物形式存在,普遍存在于有机体中组成动植物体的蛋白物形式存在,普遍存在于有机体中组成动植物体的蛋白质。质。氮是无色无臭的气体,难于液化氮是无色无臭的气体,难于液化,在水中溶解度很小。在水中溶解度很小。NN的键能很大,它在高温时不但能和某些金属或非的键能很大,它在高温时不但能和某些金属或非金属(如锂、镁、钙、铝、硼等)化合生成氮
40、化物,金属(如锂、镁、钙、铝、硼等)化合生成氮化物,也能与氧、氢直接化合。也能与氧、氢直接化合。把空气中的把空气中的N2转化为可利用的含氮化合物叫做固氮。转化为可利用的含氮化合物叫做固氮。如合成氨、氰氨法都是常用的人工固氮方法。雷雨闪电如合成氨、氰氨法都是常用的人工固氮方法。雷雨闪电时生成时生成NO以及某些细菌特别是根瘤菌把游离态氮转变以及某些细菌特别是根瘤菌把游离态氮转变为化合态的氮都是自然界中的固氮。为化合态的氮都是自然界中的固氮。2.3.2.1氮氮现在学习的是第42页,共100页工业上大量的氮是从分馏液态空气得到。常以工业上大量的氮是从分馏液态空气得到。常以15.2MPa(150atm)
41、压力下装入钢瓶中备用。)压力下装入钢瓶中备用。实验室里可加热氯化铵饱和溶液和固体亚硝酸钠的混合物来实验室里可加热氯化铵饱和溶液和固体亚硝酸钠的混合物来制备氮:制备氮:NH4Cl+NaNO2=NH4NO2+NaCl NH4NO2 N2+2H2O 得到的得到的N2中仍含有一定量的中仍含有一定量的NH3、NO、O2和和H2O等等杂质。杂质。将氨通过红热的氧化铜,可以得到较纯的氮气将氨通过红热的氧化铜,可以得到较纯的氮气N2。2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O现在学习的是第43页,共100页 磷在自然界中以磷酸盐的形式存在,磷是生物体中不可磷在自然界中以磷酸盐的形式存在,磷是生物体中不可缺少的
42、元素之一。植物体中磷主要含于种子的蛋白质中,动缺少的元素之一。植物体中磷主要含于种子的蛋白质中,动物体中含于脑、血液和神经组织的蛋白质中,骨骼中也含有物体中含于脑、血液和神经组织的蛋白质中,骨骼中也含有磷。磷。磷有多种同素异性体,如白磷、红(或紫)磷和黑磷。纯白磷是无磷有多种同素异性体,如白磷、红(或紫)磷和黑磷。纯白磷是无色而透明的晶体,遇光即逐渐变为黄色又叫黄磷。黄磷剧毒,误食色而透明的晶体,遇光即逐渐变为黄色又叫黄磷。黄磷剧毒,误食0.1g就能致死。皮肤若经常接触到单质磷也会引起吸收中毒。就能致死。皮肤若经常接触到单质磷也会引起吸收中毒。现在学习的是第44页,共100页 黄磷和潮湿空气接
43、触时发生缓慢氧化作用,部分反应能黄磷和潮湿空气接触时发生缓慢氧化作用,部分反应能量以光能的形式放出,在暗处可以看到黄磷发光。量以光能的形式放出,在暗处可以看到黄磷发光。黄磷与卤素单质反应猛烈,它在氯气中能自燃,遇液氯黄磷与卤素单质反应猛烈,它在氯气中能自燃,遇液氯或溴会发生爆炸,与冷浓硝酸反应激烈生成磷酸,与热的或溴会发生爆炸,与冷浓硝酸反应激烈生成磷酸,与热的浓碱溶液反应生成磷化氢和次磷酸盐。浓碱溶液反应生成磷化氢和次磷酸盐。P4+3KOH+3H2O=PH3+3KH2PO211P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 2P+5CuSO4+8H2O5Cu+2H3
44、PO4+5H2SO4 将黄磷隔绝空气加热到将黄磷隔绝空气加热到533K,它就转变为红磷。红磷是,它就转变为红磷。红磷是紫磷的无定形体,是一种暗红色的粉末,它不溶于水、碱和紫磷的无定形体,是一种暗红色的粉末,它不溶于水、碱和CS2中,没有毒性,加热到中,没有毒性,加热到673K以上才着火。以上才着火。现在学习的是第45页,共100页 制备单质磷是将磷酸钙矿混以石英砂(制备单质磷是将磷酸钙矿混以石英砂(SiO2)和炭)和炭粉放在粉放在1773 K左右的电炉中加热。左右的电炉中加热。2Ca3(PO4)2+6 SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO 把生成的磷蒸气和把生成的磷蒸气和CO通过冷
45、水,磷便凝结成白色固体通过冷水,磷便凝结成白色固体。工业上用黄磷来制备高纯度的磷酸,生产有机磷杀虫剂,。工业上用黄磷来制备高纯度的磷酸,生产有机磷杀虫剂,烟幕弹。烟幕弹。在青铜中含有少量磷叫磷青铜,它富有弹性、耐磨在青铜中含有少量磷叫磷青铜,它富有弹性、耐磨、抗腐蚀,用于制轴承、阀门等。大量红磷用于火柴生、抗腐蚀,用于制轴承、阀门等。大量红磷用于火柴生产上,火柴盒侧面所涂的物质就是红磷与三硫化二锑等产上,火柴盒侧面所涂的物质就是红磷与三硫化二锑等的混合物。的混合物。现在学习的是第46页,共100页2.3.3.1 2.3.3.1 氮的化合物氮的化合物2.3.3.2 2.3.3.2 磷的化合物磷的
46、化合物现在学习的是第47页,共100页(1)氨)氨 氨是一种有刺激臭的无色气体,常温易被加压液化。氨是一种有刺激臭的无色气体,常温易被加压液化。作冷冻机的循环致冷剂。作冷冻机的循环致冷剂。还原性还原性 氨能还原多种氧化剂氨能还原多种氧化剂Cl2、H2O2、KMnO4等。等。3Cl2+2NH3=N2+6HCl 3Cl2(过量)(过量)+NH3=NCl3+3HCl 取代反应取代反应 取代反应的一种形式是氨分子中的氢被其它原取代反应的一种形式是氨分子中的氢被其它原子或基团所取代,生成一系列氨的衍生物。如氨基子或基团所取代,生成一系列氨的衍生物。如氨基NH2的的衍生物衍生物,亚氨基衍生物或氮化物。取代
47、反应的另一种形式是氨亚氨基衍生物或氮化物。取代反应的另一种形式是氨以它的氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子或基团。以它的氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子或基团。HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl+NH4Cl COCl2(光气光气)+4NH3=CO(NH2)2(尿素尿素)+2 NH4Cl2.3.3.1氮的化合物氮的化合物现在学习的是第48页,共100页 易形成配合物易形成配合物 氨中氮原子上的孤电子对能与其氨中氮原子上的孤电子对能与其它离子或分子形成共价配键。如和它离子或分子形成共价配键。如和BF3NH3都是以都是以NH3为为配体的配合物。配体的配合物。弱碱性弱碱性 氨与水反应实质上就是
48、氨作为路易斯碱和水所提氨与水反应实质上就是氨作为路易斯碱和水所提供的质子以配位键相结合。供的质子以配位键相结合。在工业上氨的制备是用氮气和氢气在高温高在工业上氨的制备是用氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下合成的。在实验室中通常用铵压和催化剂存在下合成的。在实验室中通常用铵盐和碱的反应来制备少量氨气。盐和碱的反应来制备少量氨气。NH3+H2ONH4+OHK=1.8 10-5现在学习的是第49页,共100页(2)铵盐)铵盐 氨与酸反应可得相应的铵盐。氨与酸反应可得相应的铵盐。铵盐一般是无色的晶体,易溶于水。铵盐一般是无色的晶体,易溶于水。由于氨的弱碱性,铵盐都有一定程度的水解,由由于氨的弱碱性,铵
49、盐都有一定程度的水解,由强酸组成的铵盐其水溶液显酸性。强酸组成的铵盐其水溶液显酸性。NH4 +H2O NH3H2O +H+在任何铵盐溶液中,加入强碱并加热,就会释放出在任何铵盐溶液中,加入强碱并加热,就会释放出氨(检验铵盐的反应)。氨(检验铵盐的反应)。现在学习的是第50页,共100页 固态铵盐加热时极易分解,一般分解为氨和相应的酸固态铵盐加热时极易分解,一般分解为氨和相应的酸 不挥发性酸,只有氨挥发逸出,而酸或酸式盐则残留不挥发性酸,只有氨挥发逸出,而酸或酸式盐则残留在容器中。在容器中。若酸有氧化性,分解出来的若酸有氧化性,分解出来的NH3会立即被氧会立即被氧化。化。2NH4NO3=4H2O
50、+2N2+O2 现在学习的是第51页,共100页(3)一氧化氮、二氧化氮)一氧化氮、二氧化氮 NO微溶于水,不与水反应,不助燃微溶于水,不与水反应,不助燃 在常温下极易与氧反应,又能与在常温下极易与氧反应,又能与F2、C12、Br2等反应等反应而生成卤化亚硝酰。而生成卤化亚硝酰。2NO+C12=2NOC1 同金属离子形成配合物同金属离子形成配合物FeSO4+NO=Fe(NO)SO4 在化学上具有奇数价电子的分子称奇分子。通常在化学上具有奇数价电子的分子称奇分子。通常奇分子都有颜色而奇分子都有颜色而NO或或 N2O2在液态和固态时都是在液态和固态时都是无色,只是当混有无色,只是当混有N2O3时才