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1、第17章氧族元素第1页，本讲稿共38页17.1 氧族元素概述第2页，本讲稿共38页17.2 氧的化合物17.2.1 氧分子形态 激发激发：单线态单线态 1O2光敏化剂光敏化剂(基态基态)h 光敏化剂光敏化剂(激发态激发态)基态：基态：三线态三线态 (S=2s+1)154.8kJ.mol92.0kJ.mol光敏化剂光敏化剂(激激)+3O2 能量传递 光敏化剂光敏化剂(基基)+1O2O2:(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1(*2pz)1O2O2O22O2+乙醇乙醇p488第3页，本讲稿共38页2Ag+2O3=Ag2O2+2O2PbS+4O
2、3=PbSO44+4O2 3KOH(s)+2O3(g)=2KO3(s)+KOHH2O(s)+(1/2)O2(g)KO2+O217.2.2 臭氧（O3）有鱼腥味的淡蓝色气体 242nm3O2+h 2O3(220330nm)34反磁性第4页，本讲稿共38页 hC F2Cl2 CF2Cl+Cl Cl+O3 ClO+O2 ClO+O Cl+O2净反应：净反应：O3+O=2O2 hNO+O3 NO2+O2NO2+O NO+O2净反应：净反应：O3+O=2O2NO2 NO+O为什么为什么O3层对我们很重要？用化学方程式说明层对我们很重要？用化学方程式说明 CF2Cl2、NO2对对O3的破坏。的破坏。第5页
3、，本讲稿共38页臭氧的用途臭氧的用途处理工业废水，分解不易讲解的聚氯联苯，苯酚、萘等不饱和芳烃和不饱和链烃，还有重氮、偶氮等的双键大断裂，对亲水性染料的脱色，污水净化剂、脱色剂、饮水消毒剂。0.1mg/l对庄稼，橡胶和塑料有害第6页，本讲稿共38页nvideo第7页，本讲稿共38页结构:O为sp3杂化H2O2弱酸性、不稳定17.3 过氧化氢（H2O2）10，102.0 HHO OH2512222=+2222/mol196kJOO2H O2H=+第8页，本讲稿共38页2H+O2+2e=H2O2 EA=0.68V2Fe3+2e=2Fe2+EA=0.77V2Fe3+H2O2=2Fe2+2H+O22H
4、+H2O2+2e =2H2O EA=1.776V2Fe2+2H+H2O2=Fe3+2H2O净结果净结果：2H2O2=2H2O+O2第9页，本讲稿共38页3H2O2+2MnO4=5H2O2+2MnO4+6H+=H2O2+Mn(OH)2=3H2O2+2NaCrO2+2NaOH=H2O2+2Fe2+2H+=H H2 2OO2 2既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性2MnO2MnO2 2+3O+3O2 2+2OH+2OH-+2H+2H2 2O O2Mn2Mn2+2+5O+5O2 2 +8H+8H2 2O OMnOMnO2 2 +2H+2H2 2O O2Fe2Fe3+3+2H+2H2 2O O2Na
5、2Na2 2CrOCrO4 4+4H+4H2 2O OEBEA0.867V ,3OH 2eOHHO22=+第10页，本讲稿共38页 乙醚乙醚鉴定鉴定:Cr2O72+2H2O2+2H+=5H2O+2CrO5 O O|O|Cr|O O 水相水相:2CrO5+7H2O 2+6H+=7O2+10H2O+2Cr3+(蓝绿蓝绿)Cr2O72+H2O2+H+=Cr3+H2O+O2 Cr3+H2O2+OH CrO42+H2O不是氧化还原反应第11页，本讲稿共38页光合作用Video-1-2.第12页，本讲稿共38页叶绿素的结构叶绿素的结构叶绿素分子包含一个中央镁原子，外围一个含氮结构，称为卟啉环；一个很长的碳
6、-氢侧链(称为叶绿醇链)连接於卟啉环上。叶绿素种类的不同是某些侧基的微小变化造成。叶绿素在结构上与血红素极为相似，血红素是见於哺乳动物和其他脊椎动物红血球内的色素，用以携带氧气。第13页，本讲稿共38页血红素的结构血红素的结构叶绿素叶绿素第14页，本讲稿共38页 17.4 硫的化合物17.4.1 单质 S8结构：结构：S：sp3杂化杂化 形成环状形成环状S8分子分子弹性硫94.5oC第15页，本讲稿共38页3HgS+8H+2NO3+12Cl=3HgCl42+3S+2NO+4H2O HgS+Na2S=Na2HgS217.4.2 硫化物与多硫化物 金属硫化物大多数有颜色且难溶于水，只有碱金属的硫化
7、物易溶。根据Ksp的大小，金属硫化物在酸中的溶解度不同。HgS的Ksp最小，它只能溶于王水，由于形成配合物HgS还可以溶于Na2S。硫化物都会产生一定程度的水解，而使溶液呈碱性。Na2S H2O=NaHS NaOH PbS H2O=Pb2 HS OH第16页，本讲稿共38页Na2S+（x1）S=Na2Sx(Sx)2随着硫链的变长颜色：S2X2性质：遇酸不稳定：遇酸不稳定：氧化性：氧化性：还原性：还原性：黄黄橙橙红红碱金属(包括NH4)硫化物水溶液能溶解单质硫生成多硫化物。1)S(xS(g)HSH 2HS2x22x+2322SnSSSnS+243226SOOFe8OFeS3+第17页，本讲稿共3
8、8页钠钠硫蓄电池硫蓄电池 放电放电负极：负极：熔融熔融Na 2Na 2e 2Na+充电充电 放电放电 正极：正极：熔融熔融S xS+2Na+2e Na2Sx 充电充电 充充总：总：2Na+xS Na2Sx 放放电解质：电解质：-Al2O3 问题：问题：1.工作温度工作温度300500，Na，S8要处于熔融，要绝热要处于熔融，要绝热 2.充电时间长，需充电时间长，需1520h。3.密封技术和电池寿命（密封技术和电池寿命（1000次）。次）。优点优点：蓄电量是铅电池的蓄电量是铅电池的5倍，质量仅是其倍，质量仅是其1/5，运行平稳，无污染。运行平稳，无污染。第18页，本讲稿共38页17.4.3 硫的
9、氧化物1.1.SOSO2 2，SOSO3 3 是酸雨的罪魁祸首。43 64 记下来记下来第19页，本讲稿共38页2.2.亚硫酸及盐亚硫酸及盐H2SO3二元中强酸，既有氧化性又有还原性，可以使品红退色第20页，本讲稿共38页3.3.硫酸及其盐硫酸及其盐 硫酸根离子SO42是四面体结构中心原子硫采用sp3杂化，形成四个键，其SO键长为144pm，比双键的键长（149pm）短，这说明在SO键中存在额外的dp成份。分子间存在氢键，使其晶体呈现波纹形层状结构。分子间存在氢键，使其晶体呈现波纹形层状结构。强吸水性、强氧化性 FeH2SO4（稀）=FeSO4H2 Cu2H2SO4（浓）=CuSO4SO22H
10、2O C2H2SO4（浓）=CO22SO22H2O第21页，本讲稿共38页 SO42易带阴离子结晶水，以氢键与SO42结合CuSO45H2O脱水2H2O2H2OH2OCuSO4过渡金属硫酸盐加热易分解 Ag2SO4 2Ag+SO2+O2 HgSO4 红热 Hg+SO2+O2第22页，本讲稿共38页硫酸的应用硫酸的应用n化学工业中一种重要的化工原料n年产量可衡量一个国家重化工的生产能力n大量用于肥料工业重制造过磷酸钙和硫酸铵n用于石油精炼、炸药生产n各种矾，染料，颜料，药物等第23页，本讲稿共38页4.4.硫代硫酸盐硫代硫酸盐 制备：Na2SO3+S=Na2S2O3 Na2S+Na2CO3+4S
11、O2=3Na2S2O3+CO2Na2S2O35H2O(大苏打，海波)无色透明，易溶于水，碱性。（1 1）遇酸不稳定）遇酸不稳定OHSOSOSH2HOS22322232+第24页，本讲稿共38页（3 3）配合剂）配合剂AgBrNa2S2O3Ag(S2O3)23 IAgICNAg(CN)2S2Ag2S（2）中等强度还原剂）中等强度还原剂2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl用途第25页，本讲稿共38页5.5.过硫酸及其盐过硫酸及其盐强氧化剂：Ag+Cu+K2S2O8+8H2O CuSO4+K2SO4 Ag+2Mn2+
12、5K2S2O8+8H2O 2MnO4+10SO42+16H+HOOH被被SO3H取代取代 O O|HOSOOSOH|O O常见：K2S2O8、(NH4)2S2O8第26页，本讲稿共38页6.6.连多硫酸（记下来连多硫酸（记下来 ）H2SxO6,x=3-6O3SSySO32-，易被氧化H2S2O6强酸，较稳定，浓溶液或加热才分解不易氧化第27页，本讲稿共38页Na2S2O4连二亚硫酸钠O2+H2ONaHSO3H2S2O77.7.其他硫酸盐其他硫酸盐H2S2O4第28页，本讲稿共38页7.7.硫的其他化合物（硫的其他化合物（I)I)无色、无毒、无味的气体，稳定，加热至500C也不分解。极不活泼，不
13、与水、酸，熔融的碱反应（在高温、高压下才有反应性）绝缘用于高压发电机和开关装置中的绝缘气体。SF6SF4，S2Cl2,SCl2,OSCl2（亚硫酰氯）,O2SCl2（硫酰氯）,S4N4SCl2+2CH2=CH2S(CH2CH2Cl)2糜烂性毒气糜烂性毒气-芥子气芥子气水解，强氧化剂和氟化剂氧化剂和氯化剂，制无水卤化物很有用的试剂第29页，本讲稿共38页7.7.硫的其他化合物硫的其他化合物(II)(II)卤磺酸和超强酸SbF5+HSO3FHSbF5(OSO2F)HSbF5(OSO2F)+HSO3F=H2SO3F+SbF5(OSO2F)-R3CH+H2SO3F+=R3CH2+HSO3F=H2+R3
14、C+HSO3FS4N42S2N2热银丝0C数天（SN)x青铜色0.3K,0.3K,超导超导第30页，本讲稿共38页17.5 硒、碲的化合物n比O、S的活性弱些n同S一样原子间有以有限范围连接起来的倾向nH2Se,H2Te无色有恶臭味，毒性比H2S还大H2Se比H2Te稳定第31页，本讲稿共38页1.SeO2，TeO2为中等强度氧化剂SeO2TeO2+SO2+H2O SeTe+H2SO42.H2SeO3、H2TeO3，H2SeO4 （无色固体）3.碲酸H6TeO6或Te(OH)6 八面体，白色固体，弱酸，中强的氧化性。中等强度氧化剂中等强度氧化剂与与H H2 2SOSO3 3对比对比不不 挥挥
15、发发 性性 强强 酸酸，吸吸 水水 性性 强强。氧氧化化性性比比 H2SO4强强，可可溶溶解解金金，生生成成Au2(SeO4)3其其 他他 性性 质质 类类 似似 与与 H2S O4二元弱酸二元弱酸易挥发白色固体白白色色片片状状无无色色晶晶体体第32页，本讲稿共38页第33页，本讲稿共38页硒简介硒简介n硒和维生素都是抗氧化剂，二者相辅相成，可防止因氧化而引起的衰老、组织硬化、最少也可以减慢其变化的速度；并且它还具有活化免疫系统、预防癌症的功效，是必要的微量矿物质。n硒参与构成很多酶类，特别是谷胱甘肽过氧化酶，可以保护细胞和组织，维持其正常功能。硒还有解毒功效，因为硒和金属有很好的亲和性。硒有
16、很强的抗氧化性，具有保护心血管和抗肿瘤的作用。对甲状腺激素的调节作用；维持正常免疫功能；抗艾滋病作用；维持正常生育功能。n缺乏症缺乏症1、缺乏硒会导致未老先衰。2、严重缺乏硒会引发心肌病及心肌衰竭。3、发生克山病，大骨节病。4、精神萎靡不振，精子活力下降，易患感冒。第34页，本讲稿共38页硒简介硒简介硒简介硒简介硒和维生素都是抗氧化剂，二者相辅相成，可防止因氧化而引起的衰老、组织硬化、最少也可以减慢其变化的速度；并且它还具有活化免疫系统、预防癌症的功效，是必要的微量矿物质。1957年Schwarz发现硒能使大白鼠免于膳食性肝坏死，并提出硒是机体所不能缺少的一种元素。1973年我国学者首先提出克
17、山病与硒营养状态的关系报告。生生化化反反应应硒主要在十二指肠吸收，从皮肤及其呼出气中排出。被吸收的硒最初主要进入血浆，然后运至各种组织。一一般般作作用用硒参与构成很多酶类，特别是谷胱甘肽过氧化酶，可以保护细胞和组织，维持其正常功能。硒还有解毒功效，因为硒和金属有很好的亲和性。硒有很强的抗氧化性，具有保护心血管和抗肿瘤的作用。对甲状腺激素的调节作用；维持正常免疫功能；抗艾滋病作用；维持正常生育功能。正正常常需需要要妇女为50g，男性为70g。妊娠期的妇女需要65g，哺乳期则需要75g。但要注意补硒不要过量，每天不要超过400g。缺缺乏乏症症1、缺乏硒会导致未老先衰。2、严重缺乏硒会引发心肌病及心
18、肌衰竭。3、发生克山病，大骨节病。4、精神萎靡不振，精子活力下降，易患感冒。过过量量表表现现指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。食食物物来来源源海产品、肝、肾、麦麸、洋葱、西红柿、西兰花、芹菜、草菇、牛奶等。需需要要人人群群男性需要更多的硒。因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民补补充充周周期期建议每天补充。特特殊殊功功效效1、帮助维持组织的柔软性；2、有助于治疗女性更年期的潮热、烦躁；3、有助于预防和治疗头皮屑；4、具有中和某些致癌物或预防某此癌症的功能。备备注注全国有72%的国土面积缺少硒。生生化化反反应应硒主要在十二指
19、肠吸收，从皮肤及其呼出气中排出。被吸收的硒最初主要进入血浆，然后运至各种组织。一一般般作作用用硒参与构成很多酶类，特别是谷胱甘肽过氧化酶，可以保护细胞和组织，维持其正常功能。硒还有解毒功效，因为硒和金属有很好的亲和性。硒有很强的抗氧化性，具有保护心血管和抗肿瘤的作用。对甲状腺激素的调节作用；维持正常免疫功能；抗艾滋病作用；维持正常生育功能。正正常常需需要要妇女为50g，男性为70g。妊娠期的妇女需要65g，哺乳期则需要75g。但要注意补硒不要过量，每天不要超过400g。缺缺乏乏症症1、缺乏硒会导致未老先衰。2、严重缺乏硒会引发心肌病及心肌衰竭。3、发生克山病，大骨节病。4、精神萎靡不振，精子活
20、力下降，易患感冒。过过量量表表现现指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。食食物物来来源源海产品、肝、肾、麦麸、洋葱、西红柿、西兰花、芹菜、草菇、牛奶等。需需要要人人群群男性需要更多的硒。因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民补补充充周周期期建议每天补充。特特殊殊功功效效1、帮助维持组织的柔软性；2、有助于治疗女性更年期的潮热、烦躁；3、有助于预防和治疗头皮屑；4、具有中和某些致癌物或预防某此癌症的功能。备备注注全国有72%的国土面积缺少硒。一一般般作作用用硒参与构成很多酶类，特别是谷胱甘肽过氧化酶，可以保护细胞和组织，维持其正
21、常功能。硒还有解毒功效，因为硒和金属有很好的亲和性。硒有很强的抗氧化性，具有保护心血管和抗肿瘤的作用。对甲状腺激素的调节作用；维持正常免疫功能；抗艾滋病作用；维持正常生育功能。正正常常需需要要妇女为50g，男性为70g。妊娠期的妇女需要65g，哺乳期则需要75g。但要注意补硒不要过量，每天不要超过400g。缺缺乏乏症症1、缺乏硒会导致未老先衰。2、严重缺乏硒会引发心肌病及心肌衰竭。3、发生克山病，大骨节病。4、精神萎靡不振，精子活力下降，易患感冒。过过量量表表现现指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。食食物物来来源源海产品、肝、肾、麦麸、洋葱、西红柿、西兰花、芹菜、草菇、牛奶等。需需要要人人群群
22、男性需要更多的硒。因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民补补充充周周期期建议每天补充。特特殊殊功功效效1、帮助维持组织的柔软性；2、有助于治疗女性更年期的潮热、烦躁；3、有助于预防和治疗头皮屑；4、具有中和某些致癌物或预防某此癌症的功能。备备注注全国有72%的国土面积缺少硒。n过量表现过量表现指甲变厚、毛发脱落，肢端麻木，偏瘫。食物来源食物来源海产品、肝、肾、麦麸、洋葱、西红柿、西兰花、芹菜、草菇、牛奶等。需要人群需要人群男性需要更多的硒。因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。生活在高污染地区的居民
23、，生活在贫硒地区的居民补充周期补充周期建议每天补充。n特殊功效特殊功效1、帮助维持组织的柔软性；2、有助于治疗女性更年期的潮热、烦躁；3、有助于预防和治疗头皮屑；4、具有中和某些致癌物或预防某此癌症的功能。n备注备注全国有72%的国土面积缺少硒。第35页，本讲稿共38页硒的用途硒的用途n硒的主要用途为干印术的光复制，这是利用无定形硒的薄漠对于光的敏感性，能使含有铁化合物的有色玻璃退色。也用作油漆、搪瓷、玻璃和墨水中的颜色、塑料。还用于制作光电池、整流器、光学仪器、光度计等。n硒在电子工业中可用作光电管、太阳能电池，在电视和无线电传真等方面也使用硒。另外，硒可在玻璃、颜料及冶金工业中应用。硒能使
24、玻璃着色或脱色，高质量的信号用透镜玻璃中含2硒，含硒的平板玻璃用作太阳能的热传输板和激光器窗口红外过滤器。冶金方面，含硒的碳素钢、不锈钢和铜合金具有良好的加工性能，可高速切削，加工的零件表面光洁；硒与其他元素组成的合金用以制造低压整流器、光电池、热电材料。硒以化合物形式用作有机合成氧化剂、催化剂，可在石油工业上应用。硒可作动物饲料微量添加剂。硒加入橡胶中可增强其耐磨性。硒与硒化合物加入润滑脂。第36页，本讲稿共38页碲的用途碲的用途 碲在冶金工业中的用量约占碲的总消费量的碲在冶金工业中的用量约占碲的总消费量的80%以上。加入以上。加入少量碲，可以改善低碳钢、少量碲，可以改善低碳钢、不锈钢不锈钢
25、和和铜铜的切削加工性能。在白的切削加工性能。在白口口铸铁铸铁中，碲用作碳化物稳定剂，使表面坚固耐磨。在铅中中，碲用作碳化物稳定剂，使表面坚固耐磨。在铅中添加碲，可提高材料的抗蚀性能，可用作海底电缆的护套；添加碲，可提高材料的抗蚀性能，可用作海底电缆的护套；也能增加铅的硬度，用来制作电池极板和印刷铅字。碲可用也能增加铅的硬度，用来制作电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的合金合金组分，组分，其中碲化铋是良好的制冷材料。化合物其中碲化铋是良好的制冷材料。化合物半导体半导体As32Te48Si20是是制作电子制作电子计算机计算机存贮器的材料。超纯碲单晶是一种新型的红外存贮器的材料。超纯碲单晶是一种新型的红外材料。高纯碲用量虽少，作用颇大。材料。高纯碲用量虽少，作用颇大。第37页，本讲稿共38页碲的毒性碲的毒性 碲的化学性质很像硫和硒，有一定的毒性。在空气中把它加热熔化，会生成氧化碲的白烟。它会使人感到恶心，头痛，口渴，皮肤搔痒和心悸。人体吸入碲后，在呼气，汗尿中会产生一种令人不愉快的大蒜臭气。这种臭气很容易被别人感觉到，但本人往往井不知道。（Fang：Se中毒也可使人发出大蒜味。）第38页，本讲稿共38页