第16章氧族元素ppt课件.ppt

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1、第16章氧族元素1.掌握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途。了解氧化物的分类，水的缔合现象。2.掌握硫的多种氧化态所形成的重要物种的结构、性质、制备和用途，以及它们之间的相互转化关系。3.了解硒和碲的单质及化合物的性质。本章教学目标：氧族(VIA)OSSeTePo元素非金属准金属放射性金属价电子层构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4常见氧化态-II,-I,0-II,0,+II,+IV,+VI-II,0,+II,+IV,+VI-II,0,+II,+IV,+VI－电负性3.442.582.552.102.00存在形式单质或矿物共生于金属硫化物矿铀

2、、钍矿16-1氧及其化合物16-1-1氧的单质（1）分子结构特征：MO：[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π2py*)1(π2pz*)1]O2分子是有双原子气体中唯一的一种具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质。键级＝2，分子中有一个σ键和两个三电子π键。......:O——O:1氧气（O2）（2）制备：工业上：分馏液态空气。实验室：2KClO32KCl+3O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2另外2HgO2Hg+O2△MnO2△△2BaO22BaO＋O22NaNO32NaNO2＋O2△△(3)氧气的性质和用途：物理性质：常温下

3、是无色无味无臭气体；在H2O中溶解度很小，有水合氧分子存在；在90K时液化成淡蓝色液体，54K凝固成淡蓝色固体。化学性质（氧化性）：电负性仅次于F，但化学性质不如卤素活泼。在常温下，氧的化学性质不活泼，仅能使一些还原性强的物质如NO、SnCl2、KI、H2SO3等氧化。2Mg＋O22MgO2H2S＋3O22SO2＋2H2O4NH3＋3O22N2＋6H2O——————在高温下，除卤素、少数贵金属如Au、Pt等以及稀有气体外，氧几乎能与所有的元素直接化合生成相应的氧化物。氧还可氧化一些具有还原性的化合物，如H2S、CH4、CO、NH3等能在氧中燃烧。氧在酸性溶液或碱性溶液中都

4、显示出一定的氧化性，Eθ(O2/H2O)=+1.23V,Eθ(O2/OH-)=+0.40V，酸性条件下氧化性更强些。(1)臭氧的产生太阳的紫外线辐射导致O2生成O3O22OO＋O2O3O3吸收波长稍长的紫外线，又能重新分解，从而完成O3的循环。O3O2＋O雷雨的时候，空气中的氧受电火花的作用也会产生少量臭氧。——紫外hv紫外hv2臭氧(O3)－O2的同素异形体（2）分子结构：V型结构，中心氧原子以sp2杂化与其它两个O结合。分子中有两个σ键和一个三中心四电子的离域π键。分子中没有单电子，所以是反磁性的。Π43..........:O—O—O:..O:O:::O::氧和臭氧

5、的物理性质氧臭氧气体颜色液体颜色气味熔点/K沸点/K临界温度273K时水中的溶解度(ml/L)磁性无色淡篮色无味54.69015449.1顺磁性淡篮色暗篮色鱼腥臭味21.6160.6268494反磁性(3)性质臭氧中O－O键能小，不稳定，常温下分解较慢，但在437K以上迅速分解。二氧化锰、二氧化铅、铂黑等催化剂的存在或经紫外辐射都会促使臭氧分解：2O3＝3O2ΔrHθ=-285.4kJ·mol-1②强氧化性由电极电势可知，无论酸、碱介质中，O3均具强氧化性，尤其是在酸介质中，其氧化性仅次于F2和高氙酸盐。例如：2Ag＋2O3＝Ag2O2＋2O2PbS＋4O3＝PbSO4＋

6、4O2O3＋XeO3＋2H2O＝H4XeO6＋O2①不稳定性O3的定量分析（碘量法）2KI+O3(g)+H2O＝I2+2KOH+O2(g)I2+2S2O32―＝2I―+S4O62―（连四硫酸根）(4)臭氧的用途与大气污染大气层中的臭氧层能吸收高空紫外线辐射，使地球上的生物免遭伤害。大气中的还原性气体污染物，如SO2、CO、H2S、NO、NO2等同大气高层中的O3发生反应，导致O3浓度的降低。氟利昂(如CCl2F2、CCl3F等)也会破坏O3。含氰废水处理：CN―+O3＝OCN―+O2↑2OCN―+3O3＝CO32―+CO2↑+N2↑+3O2↑16-1-2氧化物按组成：金属

7、氧化物和非金属氧化物；按键型：离子型氧化物和共价型氧化物。按酸碱性：(1)酸性氧化物与水作用生成含氧酸或与碱共熔生成盐，如CO2、SO3、P4O10、SiO2等。(2)碱性氧化物与水作用生成可溶性碱，或与酸作用生成盐，如Li2O、K2O、MgO、SrO、Ag2O、MnO等。(3)两性氧化物与酸或碱反应生成相应的盐和水，如BeO、Al2O3、SnO2、Cr2O3、ZnO等。(4)中性氧化物既不与酸也不与碱反应，如NO、N2O、CO。酸碱性递变规律(1)同周期各元素最高氧化态的氧化物从左到右由碱性—两性—酸性。Na2OMgOAl2