《主族元素j》PPT课件

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1、第八章元素化学（一）——主族元素1、掌握主族元素常见的单质和重要化合物（氧化物，卤化物，氢化物，硫化物，氢氧化物，含氧酸及其盐）的重要性质（尤其是酸碱性，氧化还原性的递变规律），其些重要单质，化合物的制备方法。2、通过元素化学学习会判断一般化学反应的产物，并能正确书写反应方程式（分子及离子方程式）。3、了解元素的分布及其分类；了解元素化学的一些新进展。基本要求：8.1元素的分布及其分类一、单质1、单质的晶体结构主族及零族晶体结构的规律：同一周期，从左至右，一般由典型金属晶体经原子晶体（层状晶体或链状晶体等）过渡到分子晶体；同一族，从上至下，常由分子晶体或原子晶体过渡到金属晶

2、体。8.2主族元素物质的熔、沸点决定于该物质的晶体结构，实际上决定于结构中的作用力大小，一般说来原子晶体中共价键作用力最强，金属晶体中金属键作用力次之，分子晶体中分子间力最弱。由此可推知：同一周期主族元素从左至右，熔、沸点由低至高再至低；同族，从上到下，熔、沸点也具类似特征。2、单质的性质（1）熔、沸点（2）密度和硬度由于晶体结构和原子半径的原因，同一周期主族从左至右，单质的密度和硬度由小至大再变小。每周期开始的碱金属均小，其中Li、Na、K的密度比水还小，硬度小，可用小刀切；后增大，最后为分子晶体，变小（分子晶体中分子间空隙大）。（3）导电性和超导性主族元素单质，从左至右

3、，一般由导体至半导体再到非导体变化。主族金属单质均为导体，主族非金属单质一般不导电，位于P区对角线上的一些单质如Si、Ge、Sb、Se、Te等单质具有半导体性质，其中Si和Ge是最好的半导体材料。金属元素中有很多在一定温度下均具有超导性。物理性质（1）熔、沸点低，分子晶体；从上到下熔、沸点升高。(2)颜色:F2(浅黄)→Cl2(黄绿)→Br2(红棕)→I2(紫色)(3)溶解性：①水中：除F2与H2O反应外，其余均不大。②有机溶剂中：比水中增大很多。Br2：浓度由小变大，颜色从棕黄到红棕。I2：在介电常数大的有机溶剂中，呈现棕黄→红棕；介电常数小的有机溶剂中，呈现紫色(分子状

4、态存在)。③I2还可溶于碘化物（如KI等）中，形成多碘离子：I2+I-I3-卤素单质F性质的特殊性：FClBrI电子亲合势：反常较小依次变小X2的离解能：反常较小依次变小化学性质：氧化性A)卤素与单质的反应卤素与氢反应情况（X2+H2→2HX）氟、氯几乎能与所有金属直接化合，而溴和碘只能与活泼金属反应。同一金属与卤素化合时，反应温度常常是从F2到I2依次升高。卤素反应条件反应速率及程度F2阴冷爆炸、放出大量热Cl2常温强光照射缓慢爆炸Br2常温不如氯，需催化剂I2高温缓慢，可逆B）与水发生氧化反应2X2+2H2O→4HX+O2↑H2O作还原剂：4H++O2+4e2H2OEθ

5、(O2/H2O)=1.229V；pH=7时，E(O2/H2O)=0.816VF2/F-Cl2/Cl-Br2/Br-I2/I-Eθ/V2.871.361.080.535可见，F2强烈分解水，Cl2在日光下缓慢置换水中氧，Br2非常缓慢地反应放出O2，I2不能氧化水，易发生2I-+2H++O2→I2+H2OC）与水发生的歧化反应X2+H2OH++X-+HXO总趋势都不大，且Cl2→I2，其反应趋势减弱。Cl2Br2I2Kθ4.2×10-47.2×10-92.0×10-13从反应可见，加OH-促进水解，生成卤化物和次卤酸盐。希有气体的用途稀有气体He超低温冷却剂；填充气球；作惰性

6、保护气用于核反应堆热交换器；液氦在温度小于2.2K时，是一种超流体，具有超导性和低粘性，对于研究和验证量子理论有重要的意义。Ne氖的导电性是空气的75倍，用于放电管中发射红光，也用于作金属焊接的保护气。Ar氩氩的导热性很差，用于填充灯泡，也用作焊接的保护气。Xe氪和氙导热性均很差，用于填充灯泡，用氙制的电光源氙灯有“小太阳”之称。Kr1962年英国化学家巴特列曾制得第一个稀有气体化合物，他用PtF6蒸气与过量的Xe在室温下混合，即得到一种红色晶体，证明是如下反应：Xe+PtF6→Xe+[PtF6]-在密闭的Ni容器内，Xe和F2加热到高于250℃：Xe+F2→XeF2Xe+

7、2F2→XeF4Xe+3F2→XeF6所有稀有气体化合物化学性质是强氧化性，能将H2O、NH3、H2O2、Cl-、Br-、I-、Mn2+等氧化。稀有气体化合物归纳起来有五种：物理分离法，热分解法，还原法，氧化法和电解法。（1）物理分离法原理：单质与杂质在某些物理性质（如密度、沸点等）上有显著差异的特点。举例：（1）淘洗黄金（密度差异）；（2）低温加压下把空气液化，然后蒸发，利用沸点差异，液N2沸点-196℃，比液O2(-183℃)低，N2先从液态空气中蒸发出来，留下液O2。应用范围：分离、提取以单质状态存在，且某些