[理化生]第06章非金属元素与无机非金属材料课件.ppt

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1、第六章非金属元素与无机非金属材料第一节非金属元素概述一.周期系中的非金属元素(H)HeBCNOFNeSiPSClArAsSeBrKrTeIXeAtRn1外层电子构型：H1s1其它ns2np1-50族ns2np61①电离能大；②电子亲合能负；③电负性大。3可变的氧化数；4晶体类型：原子晶体—过渡晶体—分子晶体BCSiAsSeSb大多数22原子的性质：二单质的物理性质⑴熔沸点、硬度与晶体类型对应:金刚石(C)最高(10)—原子晶体，He最低—分子晶体；⑵大多数是非导体。BCSiPAsSe具有半导体性质。三单质的化学性质⑴与活泼金属可反应（O2、X2，N2需

2、“活化”）；3N2可做保护气体，但2000℃下可得NO：N2+O2→2NO⑶常温下只有X2可与水反应：2F2+2H2O→4HF+O2Cl2+H2O→HCl+HClO高温下B、C、Si与H2O反应得H2。4⑵常温下与氧无明显反应(白磷自燃)⑷不与非氧化性酸反应。与氧化性酸反应得含氧酸：S+c.HNO3→H2SO4+2NO5如,1000℃时：C+H2O（g）→CO+H2N2、P、O2、S则不反应。Cl2可与碱反应，B、Si、P、S与浓碱反应得含氧酸：2B+2KOH+2H2O→2KBO2+3H2第二节非金属元素的重要化合物一卤化物1卤化物的晶体类型及熔沸点卤

3、化物—卤素与比卤素电负性小的元素组成的二元化合物。⑴卤化物的熔点：活泼金属卤化物：离子晶体，熔点较高；过渡金属卤化物：过渡晶体，熔点较低；非金属的卤化物：分子晶体，熔点很低。6上述情况可用离子极化理论予以说明。⑵离子极化理论：①视化合物由正、负离子组成；②视离子的正负电荷中心重合；③离子在电场作用下产生诱导偶极—离子的极化。④离子的极化决定于离子的极化力和变形性：7离子的极化力与离子的电荷、半径、电子层结构有关；离子的变形性是指某离子在外电场作用下被极化的程度。与离子的电荷、半径、电子层结构有关。主要与离子的半径有关。8离子的极化力是指：某离子使邻近异

4、电荷离子变形（极化）的能力。结果是：离子键向共价键过渡；离子晶体向分子晶体过渡；化合物的物理性质随之发生相应变化。如熔点变低，水中溶解度变小，等。9⑤离子极化的结果导致原子轨道的重叠；离子极化作用增强如第3周期氯化物熔点依次：高——低正离子元素NaMgAlSiPS电荷+1+2+3+4+5+6离子的半径—————依次变小离子的极化力—————依次增强Cl-被极化程度—————依次增大氯化物键型离子键—————共价键晶型离子晶体————分子晶体熔点高————————低10⑶解释：ⅠA、ⅡA卤化物一般不水解；某些卤化物水解生成氯氧化物+HCl：SbCl3+H

5、2O→SbOCl(s)+HClBiCl3+H2O→BiOCl(s)+HCl非金属卤化物能完全水解生成两种酸：BCl3+3H2O→H3BO+3HClPCl5+4H2O→H3PO4+5HClSiCl4+3H2O→H2SiO3+4HCl112.卤化物的水解二氧化物氧化物—氧与电负性比氧小的元素组成的二元化合物。1氧化物的晶型、熔点、硬度规律与卤化物类似，如：12此处讨论正常氧化物。Mn+极化力———————依次增强晶型离子晶体—过渡—分子晶体熔点高——低例NaOMgOAl2O3CO2SO3CrO3MnO2Cr2O3Mn2O313高价态极化力强→←低价态极化力

6、弱BCNNaMgAlSiPSCl2氧化物及其水合物的酸碱性⑴ROH模型ROH由Rn+、O2-、H+离子组成；ROH中R—O，O—H皆为离子键；R—┊—O—┊—H碱式解离如:ROH→Rn++OH-ROH→H++ROn-14酸式解离ROH的解离方式决定于R-O键的相对强弱，即决定于Rn+的极化力。①同周期：Na+Mg2+Al3+Si4+P5+S6+Cl7+Rn+电荷——————依次增大R-O结合力——————依次增强RO对H+斥力——————依次增大ROH的酸性——————依次增强②同族：上↓下n+∣同r(+)↓大Rn+极化力↑弱R-O键↑弱酸性↑弱15⑵

7、举例：包括两种情况：①热分解,如:2HgO→2Hg+O2②置换，如:2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe前者可用ΔfH判断；后者可用ΔG-T图判断。大多数氧化物稳定,不分解。少数不活泼金属氧化物受热会分解：2Ag2O→4Ag+O2卤素氧化物最不稳定，低温下即分解。163氧化物的稳定性三含氧酸及其盐盐由两部分组成：正离子：17酸根：无氧酸根，含氧酸根，负配离子如：Cl-S2-SO42-CO32-[Fe(CN)6]3-此处讨论含氧酸的盐。金属离子，金属氧根，正配离子如：K+Cu2+SbO+TiO2+[Cu(NH3)4]2+CO2水溶液中，含有大量CO2·

8、H2O，少量H2CO3。⑴H2CO3的解离：H2CO3HCO3-⑵盐的溶解度：①ⅠA（除Li+