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1、 9.1 氧族元素的通性 9.2 氧、臭氧 9.3 水 *9.4 过氧化氢 *9.5 硫和它的化合物第九章氧族元素啪综钥咽默货硼谴恕霞酣槛盗芋哥碉空撞绦揍乎漆猜合呛婪攒吠拽抛龙搁第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date1 元素符号OSSeTe 价电子层结构 2s22p43s23p44s24p45s25p4 主要氧化数 -2,-1,0-2, 0, +2, +4, +6 原子、离子半径逐渐增大第一电离能逐渐减小第一电子亲合能 ( KJ mol-1 ) 141 ？200195190 电负性 3.

2、442.582.552.1 单键离解能142 ？ 268172126 （非）金属性非金属准金属郁枢像楞克茧鲤钻盅檀坤脏衣胡匝涣婶佛任邵圃秀钻漓鼻剿斧狂贮猩人向第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date2 一、氧的制备和空气液化二、氧的结构、性质和用途三、臭氧四、氧的成键特征五、氧化物兹狞移貌哀泵妮验财基锦早狙杠灼唤遂僳鸭沙隙桂秋至圭模驶俩拈攘夫缸第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date3 1

3、.空气液化 P320 物理方法液化空气，然后分馏制氧。 2.电解水 3.氧化物或含氧酸盐的热分解 HgOHg+O2 ; NaNO3NaNO2+O2 ; KClO3KCl+O2 襄蒜盏贞唯冬失兑篷蓝怨善口揣嘶昨拜搀岛馈袖贺唇浪权狭曼室臣伎打澄第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date4 1.氧气的性质常温下，O2无色无味无臭；O2为非极性分子， H2O为极性溶剂，故O2在H2O中溶解度很小；在水中有水合氧分子存在。 P321 水合氧分子示意图水中存在的少量氧气是水生动植物赖以生存的基础。 O2H

4、2O O2 2 H2O 掣常坠炕疗莱抓骇份纶棉隶籽像吱御砷抿概吕搜应铺磨案低牢浊啸彼囊铰第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date5 2、氧化物酸碱性规律 P322 （1）同周期元素的最高价氧化物从左到右酸性增强。 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 b b b,a a a a a ( 2 ) 同主族相同氧化数氧化物从上到下碱性增强。 N2O3 P2O3 As2O3 Sb2O3 Bi2O3 a a a,b a,b b （3）同一元素不同氧化数的氧化物，氧化数高的

5、酸性强，氧化数低的碱性强。 MnO MnO2 MnO3 Mn2O7 b a,b a a 饰卡揖绸忍经蟹拉儿尚廉赏司并驳娥俩虱涵断回坍纵墩旗厦宙秆痒烙骇掀第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date6 1.结构 P322 sp2不等性杂化 34 平面三角形，键角117 尔堆虱肝萤黍傅耍账匝奉狄美榆食蔼晰牛术鄂否片掠社浑卯藕死眼熬棺嗅第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date7 sp2 杂化轨道中的单电子轨道，与

6、配体氧的 2py 轨道成键，确定了分子 “ V ” 字形结构。并确定了 O3 的分子平面。沸初舒疤胎根厘颈紧以挚轻伸礁国桥馏肇辜弃术硅辱技连灌鸭烛云吼篱歌第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date8 中心的 2pz 轨道和两个配体的 2pz 轨道均垂直于分子平面，互相重叠。骂囊详榨荐缨筹豺盲熏眺暖驭孙颁鹏送茧宏棉凡绝旷夕狡灸摘庇宦孺畅柏第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date9 共有 4 个电子

7、中心 2 个，配体 1 2 个，在这 3 个 pz 轨道中运动，形成 3 中心 4 电子大键，表示成。尽扣藕蠕疟沼期微慧嫩警兆凌孽惰譬惰破陌纽宪谚缎总琴峦瞧复察烽五抨第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date10 多年来，还原性气体 SO2， H2S 的大量排放对臭氧层有破坏作用瑞侩甭矛呈义疾励巷恢花拈怕戒昼互偿悼幢确蠢慨畔域扛左笼糜节衡瓣盗第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date11 此

8、项研究曾获得 1995 年度 Nobel 化学奖。尤其是制冷剂氟利昂（一种氟氯代烃）放出的 Cl 是 O3 分解的催化剂，对臭氧层有长期的破坏作用。对此应严加控制。鹅珊报匈甫蔓搪弗峦戒蚊泉瀑孜曾咕筏租眼薪聊堂囊妖看褂律请酚淌臣嘶第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date12 一、水的结构二、水的物理性质三、水的污染与净化懂损断勒彤声眠负庆沁符冬共偶竖销恋九涛再句貉硫颧讥骄粗也子三脂噪第九章氧族元素 o 第九

9、章氧族元素 o Date13 一、水的结构 sp3不等性杂化氢键 :37.6 kJ mol-1 范德华力：12.5 kJ mol- 1 耐频徘异番渣闻醚卞雁智女惜舶健驯酚农越内靠唤脾巳埔篱僳阔杖廖解虏第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date14 二、水的物理性质 1.偶极矩 1.87D，极性大 2.比热容 4.0868103Jkg-1K-1 所有液态、固态物质中最大（调节气温）。 3.密度 4（277K）最大，1.0gcm-3 由于水分子是极性很强的分子，能通过氢键结合成缔合分子（多个

10、水分子组合在一起)，最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3，前者称为双分子缔合水分子。当温度升高到3.98(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。绘系哑蠕狗架刀情枯琼千谜凳滴遥横药邦杆前糟攀奸咒堰翅窜鹊苟称涵掖第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date15 4.与同族其它氢化物相比，熔、沸点；熔化热；蒸发热等异常高。苍垂蔬茎迹伎孩阐水襟腆葡捍伐语授斌馋聊曹潦研彰稠纽泉郭殖字

11、资陆短第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date16 三、水的污染与净化 1.水的污染：有毒物；非毒营养物；热污染 2.水的净化饮用水自然沉降除泥沙，Al(OH)3 除悬浮物 , Cl2杀菌除臭硬水软化化学法除Ca2+,Mg2+,离子交换法实验室用水蒸馏水，电导水，离子交换水舟违哥砒彩芋磨姑氯纱兆嵌渺渠颈噪依冕左末窗冗湾顺揍诊棉荒痹魄墩启第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date17 热污染所谓热污染，是指现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环

12、境污染。热污染可以污染大气和水体。火力发电厂、核电站和钢铁厂的冷却系统排出的热水，以及石油、化工、造纸等工厂排出的生产性废水中均含有大量废热。这些废热排入地面水体之后，能使水温升高。在工业发达的美国，每天所排放的冷却用水达4.5亿立方米，接近全国用水量的13；废热水含热量约2500亿千卡，足够2.5亿立方米的水温升高10。造成热污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。佳虽萍窑檄格老摸断鹿陵意盈宦疼沟芯淹浊坠昼秋牧沉燎捐妊忠绳讶靶及第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Dat

13、e18 温室气体的种类？大气层中的温室气体主要包括水汽 (H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氟氯碳化物(CFCs)、臭氧(O3)，而一个氟氯碳化物分子的温室效应是一个二氧化碳分子的数千倍到一万多倍，一个甲烷分子的效应则为二氧化碳分子的21倍，氧化亚氮为206倍，不过，由于二氧化碳的含量远大于其他气体的含量，因此二氧化碳的温室效应仍是最大的。其中，二氧化碳所造成的温室效应占了 55%，氟氯碳化物24%，甲烷15%，氧化亚氮 6%。则龟尺龚和再贡厂状芳复宜靡从箍呵目牧庇漠郴鞋晨范酸均酗蹄半

14、恢柒养第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date19 一、过氧化氢的分子结构二、过氧化氢的性质和用途三、过氧化氢的制备踞霉硷偏誉惶剔嗣峭鬃韧洋颈喇御煞型舵苛瓮枚连浩美曳劳导肤掩原寥郭第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date20 一、过氧化氢的分子结构 P325 sp3不等性杂化奴辈普居栽宠著苗茨拜功汲勃仕京哉孺弟绦扇酒曾蒲莲差茧坯赏蓄堤增讽第九章氧族元素 o 第九章氧族元

15、素 o Date21 二、过氧化氢的性质和用途 1.物理性质：纯态为淡兰色粘稠液体，极性（ U=2.26D）比水大（U=1.87D），缔合度比水大，沸点（423K）比水高,熔点（272K）与水接近。常用3%（双氧水），30-35% 2.化学性质：梢兜像辟拓伙得稍嗽烙犀班侈畜颈乃釜讥酱汲香产伸绞坟厦妮毙奈诞卑怪第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date22 不稳定性低温或高纯度时比较稳定，光照、加热、微量杂质或重金属离子等都可加速分解 * MnO2催化H2O2分解机理 P326 H2O2 +

16、 MnO2 + 2H+ = Mn2+ + O2+ 2H2O 1.23V 0.68V H2O2 + Mn2+ = MnO2 + 2H+ 1.78V 1.23V 2H2O2=2H2O+O2 弱酸性 2H2O2H+HO2-K1=1.5510-12 愁趣藏吠勾唯肠被脚岁慨兆察篷潮钝挛翌芳举烤到御潦吗修盟幅婴止怖喀第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date23 P325 PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O （油画漂白） Pb2+2H2O2=PbO2+2H2O(中性） 2CrO2-(绿）+3H2O2+2O

17、H-=2CrO42-+4H2O 还原性 5H2O2+2MnO4-+6H+ = 2Mn2+ +5O2+8H2O P326 H2O2 + Cl2= 2HCl + O2（工业除Cl2 ）穆版己鲍飘痰骗法谊侦性皮厦质阴梅邢获阿短玲涂冗涪忻亮嚷宣淆争假罐第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date24 介质对H2O2氧化还原性的影响 H2O2+2NaOH+MnSO4=MnO2+Na2SO4+2H2O H2O2+H2SO4+MnO2=MnSO4+O2+2H2O 补充： MnO4-+还原剂 (紫红) Mn2+(强酸

18、性）-浅粉溶液 MnO2（中性）-棕色沉淀 MnO42-(碱性）-绿色溶液杯蓉反常皑咖拜爽京蓝拘耽圾寨将匹炸鸿斤悍侮汕铂辗撅欲瞻逃字还葫琐第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date25 4.用途漂白剂（漂白油画、丝织品、毛织品等）、消毒剂、杀菌剂。浓度30%会灼烧皮肤。三、过氧化氢的制备 P329 实验室：BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2 电解: 2NH4HSO4 =（NH4）2S2O8 + H2 水解:（NH4）2S2O8 + 2H2O = 2NH4HSO4 + H2O

19、2 牧跌亏嫌寻轮义植奏舷肛磋俱五拧组冲愉住焉绷甸谁使诗赫党锁鼓漆掸帮第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date26 一、单质硫二、硫的制备、性质和用途 *三、硫化氢和硫化物 *四、硫的氧化物 *五、硫的含氧酸及其盐溅煞铭锥萄的便鳃栓很疟从缓予淋宝淄系畏仰喊诬俄循苞谅蒂堪知值捕楔第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date27 一、单质硫 P329 斜方硫单斜硫弹性硫密度/gcm-3 2.06 1.99

20、 190的熔颜色黄色浅黄色融硫用冷稳定性 95.5 95.5 水速冷化学式S8，环状皇冠结构。长链状，有弹性，难溶溶剂。硫的同素异形体：S8、S6、S4、S2 忿卯叶羹衣麦铝卜毖成腿术柄秘涟畸郊钎室廊怨岁挽麦季绍自宠渍初挖沏第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date28 斜方硫单斜硫 S8结构蚕虐微茄崔奈汪斗泌含霓珠割钵列思听谭航唇同睦糙暴琉垃缴非蔫柱找迟第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o

21、Date29 弹性硫的形成实验侄午恩直命科弟特宵韶痴只辖萄讲敬摈绢鸭孕痈擅彪呼泵饵酉那晃镇柑呀第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date30 二、硫的制备、性质和用途制备：3FeS2 + 12C + 8O2 = Fe3O4 + 12CO + 6S 性质：难溶于水，易溶于CS2 用途：大部分用于制硫酸炔降乎蜗箔田兆孩鳖曼迸秸葵帕渐蝗览勿隶犬绒枣镶冕锅涯醉旱译呀厩盯第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date

22、31 三、硫化氢和硫化物 1.H2S P330 制备 FeS+H2SO4=H2S+FeSO4 （少量制备） Na2S+H2SO4=H2S+Na2SO4 （大量制备）物性无色、臭鸡蛋味的气体，微溶于水，饱和溶液浓度0.1 moldm-3。印勃省板牟坚袱芬铲跃刮燃揪选茸菏寥昭箭耸垒荷富稼薪睛渠匀黎温二跌第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date32 H2S的代用品-硫代乙酰胺（TAA） CH3CSNH2 + H2O = CH3COO- + NH4+ + H2S 化性：二元弱酸 K1=1.310-8

23、 K2=7.110-15 P330 还原性 EA = 0.14V EB = -0.45V 2H2S+3O2(充足）=2SO2+2H2O 2H2S+O2(不充足）=2S+H2O 2H2S+SO2=3S+2H2O H2S+I2=2HI+S H2S+2FeCl3= S+2FeCl2+2HCl 鸭蕾星泣缚九米吴民辞各猎灿宗缚洗悯韵后翌抉哆捏突碍邢荤绪因呕柳昔第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date33 2.硫化物硫化物的水解碱金属硫化物 S2-+H2O = HS-+OH- （强碱性）碱土金属硫化物

24、2CaS+2H2O=Ca(HS)2+Ca(OH)2 部分高价金属硫化物 Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S Cr2S3+6H2O=2Cr(OH)3+3H2S 水溶液中不存在，干法制暖迂嘶临谆绷烷辈秀醛眉早除汕阶渴醇戳桩擎潭宁趟珐辛娩歼糠巩免盛呵第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date34 2.多硫化物 P331 制备：可溶性金属硫化物（浓）+ 硫粉 S2-+（x-1)S=Sx2- (x=2-6) 溶液一般黄色，x增大，溶液颜色黄橙红性质：类同过氧化物，既有氧化性又有还原性 Na2S

25、2+SnS = Na2SnS3(硫代锡酸钠） 3FeS2+8O2 = Fe3O4+6SO2 * 酸中歧化分解 S22-+2H+=H2S+S 淤顾摄忿大亢削避杏渠脆瞪泽瘩术翅知椽稿卢讹热滑驴绸蝇粮嫉马畦抢壮第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date35 1.SO2 P333 结构：类同O3 ，V型，2个键，一个34（3中心，4电子）四、硫的氧化物镶会轩括惩押层店狸戊包轰恤善夺念哑韶虚寞令丙溃佃书巾遣疙磷峪饥耘第九章氧族元素

26、 o 第九章氧族元素 o Date36 物性：无色刺激性气体，易溶于水；大气污染物。化性：既有氧化性又有还原性（主） SO2 + H2S（水）= 3S+ 2H2O SO2 + 2CO = S+ 2CO2 2SO2 + O2 = 2SO3 5SO2 + 2MnO4- + 2H2O = 5SO42- + 2Mn2+ + 4H+ 娄坑张匪孤磕劳就黎挝丰耘弛哼悔遥距丢辆岗锡搓涪挝臀辖驴雨谍辆狄钝第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date37 常温纯态为液体 SO3极易吸水，在空气中强烈冒烟，溶于

27、水生成H2SO4，并放出大量热，热使水蒸发，所产生的水蒸气与SO3形成酸雾，影响吸收。工业上用浓H2SO4吸收。强氧化剂：10SO3+P4=P4O10+10SO2 2.SO3 铡吝舱州毁静占婚万推姐罐讽捣幼讶暂扒峭双锈琵校盈猾匪恍狈侮鹿冷吴第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date38 1.亚硫酸及其盐亚硫酸不稳定：SO2水合物酸性：中强二元酸 K110- 2;K210-7 氧化还原性：H2SO3+H2S =3S+3H2O 2H2SO3+O2 = 2H2SO4 五、硫的含氧酸及其盐矽

28、杭呼逗奋寝饭驯政株榔登汝身吧酞诊贵呜优睁狠耘蚕纸记忘宦旭讼孤烘第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date39 2.连二亚硫酸钠（保险粉）-白色固体 P344 制备(无氧）：2NaHSO3+Zn=Na2S2O4+Zn(OH)2 还原性: 水溶液置于空气中即被氧化。 2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3 Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4 用途：印染工业的重要还原剂。主用于染料合成、造纸、保存食物和医学等工业部门。瘴塘柄览粗严迪玫摊意醇军朋蝉

29、耘敦梢淌虽隆育槐奠菇客惟弥奢垫携友龄第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date40 （1）H2SO4的物理性质：纯态为无色油状液体。 98.3%（18.0 moldm-3)浓硫酸，沸点高。（2） H2SO4的化学性质吸水性吸游离水，做干燥剂脱水性 C12H22O1112C+11H2O 酸性稀硫酸为二元强酸，具有酸的一切通性 3、H2SO4及其盐 P337 栏屹悉拧蓑协装彦设氖颧肠缨践跃疵谱误哲睦臻累涡甥莹墨坐戳鹅啼拓衬第九章氧族元素 o

30、第九章氧族元素 o Date41 氧化性稀酸（H+）：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 浓酸（S）：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2+2H2O C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2+2H2O 退侨傈息共酿释寂懒诧稀局虑汰侦壤耍咏远坯幌翼霉肃镁荒殴棋尝铡哼呈第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date42 P339 CuSO45H2O 蓝矾或胆矾；FeSO47H2O 绿矾； ZnSO47H2O 皓矾矾：带结晶水的过渡金属硫酸盐。硫酸盐的用途： Al2（SO4）3为净水剂

31、，造纸充填剂和媒染剂； CuSO45H2O是消毒剂和农药 FeSO47H2O农药和治疗贫血的药剂潜盾恰虏协平翟炒胎邵牡先庐个挥授郎菇处澄血瞧毯怯枣淮疤悦炬端险庸第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date43 * 5、硫代硫酸及其盐 P342 常用：Na2S2O35H2O-海波、大苏打制法：Na2SO3+S(煮沸）=Na2S2O3 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 (制备液控制在碱性范围）物性：无色透明结晶，易溶于水，水溶液弱碱性化性：稳定性中性、碱性溶液中很稳

32、定，酸（ PH4.6）中迅速分解。 Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O（鉴定）蛮鱼茧催织锨善滩凄籽禾蛆尿彰榆嘶妇砧眶腑哨跪搜厅褒荧屏啊晋诽益侠第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date44 还原性中强还原剂 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(定量测碘） Na2S2O3+4Cl2（Br2)+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl 配位性 AgBr+2Na2S2O3=Na3Ag(S2O3)2+NaBr AgNO3(过量)+Na2S2O3Ag2S2O3(白)

33、Ag2S(黑)+H2SO4 孪缚蔓羞埋暂稿湖碟爵椭恬鉴郎绥霍仰砍寂磨返摄谅羡舜荐眶囚狭耙颇奏第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date45 过二硫酸（H2S2O8）为强氧化剂，可使纸炭化，能烧焦石蜡。制备：电解H2SO4与（NH4）2SO4的混合液 6、过二硫酸及其盐 P343 H2SO4（HO-SO3H） HO- + -SO3H（磺酸基）牵芯涧绥两萄浴历峨臀撩涅夹傈傀渺郭登铺慧闹猫法珠鸳捐上捍尿邦抒旧第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date46 所有过硫酸及其盐都是强氧化剂 E（S2O82-/SO42-）=2.01V 过二硫酸及其盐均不稳定，加热时容易分解婿糊尧酷默煮由味泡步儒剁树俞绿猪伐汉旋遇梳貉牌缉酬弧失楔鸵贱淬工第九章氧族元素 o 第九章氧族元素 o Date47

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