第十一章 卤素与氧族02（课件）《无机化学》同步教学（高教版）

第十一章 卤素与氧族 目录 11.1 P区元素 11.2 卤素 11.3 氧族元素 11.3 氧族元素 在非金属化学中，和卤素一样，为构建元素周期系的大厦起了非常重要的作用，本族是非金属到金属的完整过渡。 氧(Oxygen)地球含量最多的元素49.13%，“成酸元素”。 硫(Sulfur)古代称“黄芽”，印度梵文“鲜黄色”。 硒(Selenium)贝采利乌斯1817年发现，希腊文“月亮”、因和碲性质相似，以表示它是碲的姐妹，可做为光敏电阻的理想材料。碲(Tellurium) 发现于1782年，原意为“地球”，因它在地壳中丰度虽小，却广布于地球表面。 钋(Polonium)居里夫人为纪念她的祖国波兰，命名为钋，放射性元素，半衰期为138.7天。 11.3.1 氧族通性 氧 硫 硒 碲 钋 原子序数/原子量 8/16 16/32 34/79 52/128 84 价电子结构 2s22p4 3s23p4 4s24p4 5s25p4 6s26p4 主要氧化态 -1，-2，0 -2，0，+4，+6 -2，0，+4，+6 -2，0，+4，+6 原子共价半径/pm 66 104 117 137 167 M-2离子半径/pm 132 184 191 211 - 熔点/K 54.6 386 490 1663 - 沸点/K 90 718 958 - - 第一电离势/(kJ·mol-1) 1520 1006 941 869 818 第一亲合势/(kJ·mol-1) -141 -200.4 -194.9 -190.1 -130 单健离解能/(kJ·mol-1) 142 256 172 126 - 电负性（鲍林） 3.44 2.58 2.55 2.10 2.00 1、氧气 物理性质 无色无味无臭，mp=-183℃，水中溶解度小， 液氧性质活泼，氧气瓶装，生命元素，氧炔焰 2、臭氧 　　O2+h(<242nm）＝O+O，O+O2＝O3 　　O3+h(=220~320nm）＝O2+O 这两种过程最后达到动态平衡，结果形成了一个浓度相对稳定的臭氧层。正是这臭氧层吸收了高空紫外线的强辐射，使地球上的生物免遭伤害。但近年由于大气中污染物(如氯氟烃CFCl3、CF2Cl2和氮氧化物等)不断增加使臭氧层遭到破坏,对地球生物构成严重威胁。实验室臭氧发生器装置如图： 11.3.2 氧气和臭氧 臭氧的结构臭氧分子中中心氧原子采取sp2杂化有π34离域键 臭氧的结构 π34 O O O 2s 2p 2s 2p 2s 2p sp2 sp2 sp2 O O O 大π键形成的三个条件： 1、共平面。2、平行的p轨道。 3、p轨道数大于p电子数的两倍。 臭氧的性质和用途 蓝色气体，有鱼腥味，比O2易溶于水，比O2氧化能力强，常温缓慢分解。可用于净化空气，杀菌。过量有害。 SO2的结构？想想 · · · · 11.3.3 水 1、水的净化 (1)饮用水的净化：除去悬浮物和细菌 除去悬浮物 3Ca(OH)2+2Al3+=2Al(OH)3+3Ca2+ 除去细菌 紫外线照射，氯化，氧化，少量硫酸铜 (2)硬水的软化 除去钙镁离子。 暂时硬水（碳酸盐）：煮沸 永久硬水（硫酸盐）：加石灰水、碳酸钠等。离子交换法。 (3)海水淡化：蒸馏脱盐法，离子交换法，反渗透法 2、水合作用 物质中的结晶水有以下几种形式 羟基水：氧化物的水合物，如Mg(OH)2、Al2O3·3H2O 配位水：NiSO4· 6H2O中存在Ni(H2O)62+ 晶格水：MgSO4· 7H2O 中六分子配位水，一分子晶格水 阴离子水：CuSO4· 5H2O 中，有1分子水以氢键结合 沸石水：加热可脱除，对晶格无影响。 1.结构 过氧化氢分子中有一个过氧链—O—O—，每个氧原子上各连着一个氢原子。两个氢原子位于象半展开书本的两页纸上。两页纸面的夹角为94，O-H键与O-O键问的夹角为97。O—O健长为149pm，O—H键长为97pm。 11.3.4过氧化氢 2.物理性质 H2O2水溶液俗称双氧水。纯过氧化氢是淡蓝色粘稠液体(密度是1.465g·mol-1)，能以任意比与水混合。具有较强的氢键，在液态和固态中存在缔合分子，使它具有较高的沸点(423K)和熔点(272K)。商品浓度有3%和30%两种 (1)H2O2的不稳定性和酸性 H2O2的分解速率随OH-浓度的增大而加快，某些金属离子(Mn2+、Fe2+)可催化其分解。 弱酸性 K1=1.55×10-12　　 2 2- O O 2 失2e 得2e 2- O O 3、H2O2的化学性质 (2)H2O2的氧化性 H2O2+2I-+2H+＝I2↓+2H2O