第十三章p區(qū)元素（二）-科學(xué)網(wǎng)—博客

1、2024/2/29,劉曉瑭,1,無(wú)機(jī)化學(xué),2010級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)劉曉瑭E-mail：xtliu@scau.edu.cnTel： 85280325Blog：http://www.sciencenet.cn/u/jlxt33,本章要求：１、熟悉氧化物的分類。２、掌握臭氧、過(guò)氧化氫的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。3、掌握SO2、SO3、亞硫酸、硫酸和它們相應(yīng)的鹽、硫代硫酸鹽、過(guò)二硫酸鹽等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和用途以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

2、4、掌握無(wú)機(jī)酸強(qiáng)度的變化規(guī)律。重點(diǎn)：過(guò)氧化氫;硫的氧化難點(diǎn)：硫的氧化物的結(jié)構(gòu)學(xué)時(shí)：3,9 氧族元素Oxygen Family Elements,2024/2/29,劉曉瑭,3,Oxygen Sulphur Selenium O S Se Tellurium Polonium Te

3、 Po 也稱為成礦元素 (ore-forming element),2024/2/29,劉曉瑭,4,目 錄,9.1氧族元素的通性9.2 氧9.3 硫和硫化物9.4硫的含氧化合物9.5硒和碲,2024/2/29,劉曉瑭,5,9.1氧族元素的通性,9.1.1氧族元素的存在和發(fā)現(xiàn)9.1.2 一些重要數(shù)據(jù)9.1.3 氧族元素的電勢(shì)圖9.1.4氧族元素與生活,氧O：O2、H2O、SiO2及硅酸鹽、其它含氧化物

4、。 豐度48.6％，居第1位。硫S： 天然單質(zhì)硫礦；硫化物礦。方鉛礦 PbS， 閃鋅礦 ZnS；硫酸鹽石膏 CaSO4·2H2O， 芒硝 Na2SO4·10H2O，重晶石 BaSO4 ， 天青石 SrSO4等，占0.048% ，居第16位。 硒 Se：硒鉛礦 PbSe， 硒銅礦 CuSe 碲 Te：碲鉛礦 PbT

5、e ，占10-6-10-7% 釙 Po：放射性元素，本章不做介紹。,1. 氧族元素的存在,2024/2/29,劉曉瑭,7,2.氧族元素的發(fā)現(xiàn),氧的發(fā)現(xiàn)大多數(shù)化學(xué)家認(rèn)為，真正發(fā)現(xiàn)氧氣的是英國(guó)的普利斯特利和瑞典化學(xué)家舍勒同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。由于普利斯特利的實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)表在舍勒的著作《火與空氣》出版以前，因此很多人認(rèn)為氧氣的發(fā)現(xiàn)者為普利斯特利。     1774年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用錫和鉛做了著名的

6、金屬煅燒試驗(yàn)，對(duì)燃素說(shuō)發(fā)生了極大的懷疑：金屬的煅灰會(huì)不會(huì)是金屬和空氣的化合物呢？為了證明這一點(diǎn)，拉瓦錫做了多次實(shí)驗(yàn)。正在困難的時(shí)刻，普利斯特利在這一年的8月1日用聚光鏡分解汞灰，試驗(yàn)很成功。10月在巴黎會(huì)見了拉瓦錫，并將他的實(shí)驗(yàn)情況告訴了拉瓦錫。拉瓦錫重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，果然得到了一種氣體。拉瓦錫最初把這種氣體稱之為“上等純空氣”，1777年，拉瓦錫命名此種氣體為Oxygen(氧)，即“成酸的元素”,2024/2/29,劉曉瑭,8,

7、硫的發(fā)現(xiàn)硫是古代發(fā)現(xiàn)最早的元素之一。硫在自然界中有單質(zhì)存在。由于硫(黃)在空氣中可以燃燒，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激性氣味的氣體，所以古代各民族很早就認(rèn)識(shí)它了。 1776年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫確定硫的不可分割性，認(rèn)為它是一種元素。它的拉丁名稱為Sulphur，英文名稱為Sulf- ur，傳說(shuō)來(lái)自印度的梵文Sulvere，原意為鮮黃色。,2024/2/29,劉曉瑭,9,硒的發(fā)現(xiàn)硒是1818年內(nèi)瑞典化學(xué)家貝采里烏斯發(fā)現(xiàn)的，硒的發(fā)現(xiàn)以及其后對(duì)曬化物

8、的研究有很多軼聞趣事，從中我們不難看出，在化學(xué)發(fā)展的進(jìn)程個(gè)，化學(xué)家不辭辛苦，勇于實(shí)踐的精神。 根據(jù)希臘神話中“月亮女神”Selene一詞取名為Selenium，后來(lái)漢文中將其譯為硒。硒在地殼中的含量?jī)H為7×10-5%，主要以某些重金屬元素的硒化物形式存在。硒的性質(zhì)介于金屬與非金屬之間。硒是一種較為珍稀的微量元素。,2024/2/29,劉曉瑭,10,碲的發(fā)現(xiàn)含金的白色礦石中提煉出來(lái)的一種貌似金屬銻的新元素，性質(zhì)又與銻不同。當(dāng)

9、時(shí)因樣品過(guò)少無(wú)法確定；1798年，德國(guó)化學(xué)家克拉普羅特(M．H．Klaproth)將金礦粉溶于王水得到殘?jiān)褮堅(jiān)苋胨笈c過(guò)量強(qiáng)堿反應(yīng)析出沉淀，分離出沉淀烘干，移入玻璃瓶中強(qiáng)熱，冷卻時(shí)瓶壁上發(fā)現(xiàn)有金屬光澤的顆粒，并命名為碲。是“地球”之意。,2024/2/29,劉曉瑭,11,釙的發(fā)現(xiàn)1898年7月，居里夫婦向法國(guó)科學(xué)院提出一份工作報(bào)告，肯定地說(shuō)他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新元素，它同鉍相似，卻能夠自發(fā)地射出一種強(qiáng)大的不可見射線．他們把這元素命

10、名為“釙”．釙的法文意思是“波蘭”，居里夫人為紀(jì)念她的祖國(guó)才取了這個(gè)名字．現(xiàn)在還沒(méi)有制得純態(tài)的釙 。,2024/2/29,劉曉瑭,12,2024/2/29,劉曉瑭,13,9.1氧族元素的通性,9.1.1氧族元素的存在和發(fā)現(xiàn)9.1.2 一些重要數(shù)據(jù)9.1.3 氧族元素的電勢(shì)圖9.1.4氧族元素與生活,2024/2/29,劉曉瑭,14,氧族元素的一些性質(zhì),2024/2/29,劉曉瑭,15,氧族元素的氧化態(tài),(1) 氧族元素：

11、 O S Se Te Po,氧族元素表現(xiàn)出非金屬元素特征，其非金屬活潑性弱于鹵素。,(4) 存在: 單質(zhì)或礦物 共生于重金 屬硫化物中,氧族元素的氫化物,規(guī)律性：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、隨原子序數(shù)增大而增大；

12、 第一電離勢(shì)和電負(fù)性則變小。,氧的第一電子親合勢(shì)、離解能反常變小，表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,2024/2/29,劉曉瑭,18,9.1氧族元素的通性,9.1.1氧族元素的存在和發(fā)現(xiàn)9.1.2 一些重要數(shù)據(jù)9.1.3 氧族元素的電勢(shì)圖9.1.4氧族元素與生活,(1) 酸性溶液中，H2O2、O2、O3均為強(qiáng)氧化劑,(2) 酸介質(zhì)中，過(guò)硫酸鹽是強(qiáng)氧化劑,(3) 低氧化態(tài)硫化合物不論在酸性還是在堿性溶液中都是強(qiáng)還原劑.,(4)在高價(jià)含氧

13、酸中，氧化性最大的是第四周期的硒含氧酸最強(qiáng)。（鹵素是第四周期的溴含氧酸最強(qiáng)）,(5)低價(jià)的硒化物和碲化物也是強(qiáng)還原劑,2024/2/29,劉曉瑭,22,9.1氧族元素的通性,9.1.1氧族元素的存在和發(fā)現(xiàn)9.1.2 一些重要數(shù)據(jù)9.1.3 氧族元素的電勢(shì)圖9.1.4氧族元素與生活,2024/2/29,劉曉瑭,23,氧氧是人體必需的宏量元素之一。在人體內(nèi)諸元素總量中占65%。氧元素參與人體的各項(xiàng)生理作用，是人體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪、碳水

14、化合物和核酸的重要構(gòu)成成分。負(fù)氧離子對(duì)人體的健康十分有益，常被稱為空氣“維生素”，對(duì)人體功能有調(diào)節(jié)和保健功能，對(duì)肺氣腫、支氣管炎也有療效。 濃的臭氧很臭，而且對(duì)人有害。但是稀薄的臭氧非但不臭，反而給人以清新的感覺(jué)。雷雨后，空氣中便游蕩著少量的臭氧，起著凈化空氣和殺菌作用。 臭氧層發(fā)生空洞和變薄，對(duì)人類也構(gòu)成了一定的威脅?？茖W(xué)家普遍認(rèn)為，臭氧層被破壞直接導(dǎo)致地面紫外線輻射增強(qiáng)，使皮膚癌和白內(nèi)障患者增加。一些科學(xué)家指出，臭氧層損耗１％

15、，皮膚癌患者就會(huì)增加３％ 過(guò)氧化氫可用作植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑，魚苗長(zhǎng)途運(yùn)輸添氧劑和魚塘水質(zhì)改良劑。用它處理煙葉可減少尼古丁含量，提高香味。,2024/2/29,劉曉瑭,24,2024/2/29,劉曉瑭,25,硫硫?qū)θ梭w是必不可缺的，但不是以元素形式存在，而是含在各種氨基酸內(nèi)，包括胱氨酸、半胱氨酸、牛磺酸、蛋氨酸等。在各種組織中，特別是皮膚、結(jié)締組織和頭發(fā)中，硫的含量大約可達(dá)其中的5%.皮膚和指甲的疾患往往伴有含硫氨基酸攝入的不足。牛皮

16、癬和風(fēng)濕癥患者無(wú)論是內(nèi)服還是外用含硫類氨基酸都有良好反應(yīng) .硫多含在氣味濃烈的蔬菜中，象洋蔥、大蒜、包心菜等酸雨給地球生態(tài)環(huán)境和人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響和破壞，酸雨使土壤酸化，降低土壤肥力，許多有毒物質(zhì)被值物根系統(tǒng)吸收，毒害根系，殺死根毛，使植物不能從土壤中吸收水分和養(yǎng)分，抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育。酸雨使河流、湖泊的水體酸化，抑制水生生物的生長(zhǎng)和繁殖，甚至導(dǎo)致魚苗窒息死亡；酸雨還殺死水中的浮游生物，減少魚類食物來(lái)源，使水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂；

17、酸雨污染河流湖泊和地下水，直接或間接危害人體健康 化學(xué)工業(yè)主要用以生產(chǎn)硫酸、制硫化物、亞硫酸鹽、海波(Na2SO3與S反應(yīng))等。橡膠工業(yè)用硫或S2Cl2使橡膠硫化以改變生橡膠熱發(fā)粘冷變硬的不良性能。造紙工業(yè)用以制取Ca(HSO3)2以溶解紙漿中的非纖維素成分，提高紙漿質(zhì)地。此外醫(yī)藥上制硫黃軟膏、沉淀硫水劑，農(nóng)藥方面用以和石灰乳混合制取石硫合劑殺滅有害病菌。在一些輕工和食品工業(yè)用硫制得SO2以用來(lái)除雜質(zhì)或漂白。,2024/2/29,

18、劉曉瑭,26,硒硒是紅細(xì)胞中的抗氧化劑———谷胱甘肽過(guò)氧化酶的重要成分，充足的硒可促使谷胱甘肽過(guò)氧化酶有效地將人體內(nèi)的過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)變?yōu)樗?；硒還是過(guò)氧化歧化酶的成分，這種酶可以消除自由基，使參與人體血壓調(diào)節(jié)的兒茶酚胺保持正常水平；此外，含有硒的多種酶能夠調(diào)節(jié)甲狀腺的工作，參與氨基酸和精子尾部蛋白的合成。硒不僅有抗癌、防癌、防治心血管疾病和延緩衰老的功能，而且對(duì)人體還有很多的藥理作用、如硒具有胰島素作用，它可以調(diào)節(jié)人體內(nèi)的糖分，有助于改進(jìn)

19、糖尿病患者的飲食療法；硒有保護(hù)視神經(jīng)，預(yù)防白內(nèi)障，增強(qiáng)視力的功能；它能防治鉛、鎘、汞等有害重金屬對(duì)肌體的毒害，起到解毒作用；它對(duì)防治地方性疾病如克山病、大骨節(jié)病等，均有顯著的療效。在新材料的開發(fā)方面，添加少量硒可改善碳素鋼、不銹鋼和銅合金的機(jī)械加工性能。硒作為硫化劑加入橡膠中可增強(qiáng)耐磨性，使普通橡膠提高功效。在光電應(yīng)用新技術(shù)的開發(fā)方面，硒是一種典型的光敏半導(dǎo)體材料，可用于制作硒光電池、硒整流器等。,2024/2/29,劉曉瑭,27,S

20、e —“神奇的月光”① 生物功能： a Se是人體肝、心、肺、眼睛水晶體和血漿中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的組成部分，擬制自由基，保護(hù)細(xì)胞膜；,b 是體內(nèi)毒物如As、Hg、Cd的有效解毒劑（日本的水俁病）； c 抗癌作用。美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)土壤中的Se含量↑，癌癥的發(fā)病率↓；我國(guó)的中藥黃芪含硒量較高。,②Se缺乏：心血管病、克山病、癌癥、心肌炎、關(guān)節(jié)炎③富硒食物(ppm):牛肝(1.44),泥鰍(1.18),蝦(1.12),葡萄干(1.01

21、),需要量 0.05mg/day。,含硒保健品：富硒茶、紫陽(yáng)茶、硒力口服液等④硒過(guò)量（>3ppm）：脫發(fā)（1961年湖北恩施新塘一帶出現(xiàn)脫甲脫發(fā)癥（玉米中含Se23—43ppm）、腹瀉、大骨節(jié)病、心腎功能障礙等。,2024/2/29,劉曉瑭,28,碲 在空氣中將碲加熱熔融，會(huì)生成氧化碲的白煙。它使人惡心飛頭痛飛眩暈飛口渴、皮膚搔癢、呼吸短促和心悸。人體吸入碲后，在呼氣、汗、尿中產(chǎn)生一種令人不愉快的大蒜臭氣。這種臭氣很容易被別

22、人感覺(jué)到而本人往往感覺(jué)不到。若口服適量的維生素C，即以消除氣味。較大劑量的碲能抑制汗腺的分泌，損害皮膚，并能妨礙消化機(jī)能等。碲在冶金工業(yè)中的用量約占碲的總消費(fèi)量的80%以上。加入少量碲，可以改善低碳鋼、不銹鋼和銅的切削加工性能。在白口鑄鐵中，碲用作碳化物穩(wěn)定劑，使表面堅(jiān)固耐磨。在鉛中添加碲，可提高材料的抗蝕性能，可用作海底電纜的護(hù)套；也能增加鉛的硬度，用來(lái)制作電池極板和印刷鉛字。碲可用作石油裂解催化劑的添加劑以及制取乙二醇的催化劑。氧

23、化碲用作玻璃的著色劑?；衔锇雽?dǎo)體As32Te48Si20是制作電子計(jì)算機(jī)存貯器的材料。超純碲單晶是一種新型的紅外材料。高純碲用量雖少，作用頗大。  碲鹽可用作消除潤(rùn)滑油中油泥的抗氧劑，也可充作固體潤(rùn)滑劑，還能作定時(shí)引爆的雷管。高純碲可用作溫差電材料的合金組分，其中碲化鉍是良好的制冷材料。比如作雷達(dá)、水底導(dǎo)彈的冷卻，潛艇的空氣調(diào)節(jié)與清除CO2的分子篩，電子元件、飛行衣或民用的電子冰箱、藥箱及酒柜，以及駕駛員與特殊工種人員的清

24、涼帽等 。,2024/2/29,劉曉瑭,29,釙 釙210毒性比氰化物高1000億倍，算一算，0.1克釙可以殺死100億人，釙-210屬于極毒性核素，它容易通過(guò)核反沖作用而形成放射性氣溶膠，污染環(huán)境和空氣，甚至能透過(guò)皮膚而進(jìn)入人體，因此必須密封保存 釙-210鹽類的放射性很強(qiáng)，可使其鹽溶液發(fā)生輻射分解，不斷產(chǎn)生過(guò)氧化氫和臭氧等氣體，并放出大量的熱。當(dāng)釙-210的濃度較大時(shí)，由于輻射氣體所產(chǎn)生的氣壓不斷增加，甚至引起盛放釙鹽溶液的容器

25、爆炸。 釙是放射性元素中最容易形成膠體的一種元素，它在體內(nèi)水解生成的膠粒極易牢固的吸附在蛋白質(zhì)上，能與血漿結(jié)合成不易擴(kuò)散的化合物，對(duì)人體的危害很大。釙-210進(jìn)入人體后，能長(zhǎng)期滯留于骨、肺、腎和肝中，其遠(yuǎn)期輻射效應(yīng)會(huì)引起腫瘤。急性釙中毒與外照射急性放射病的癥狀基本相似，到晚期突出的癥狀是腎萎縮和腎硬化,2024/2/29,劉曉瑭,30,目 錄,9.1氧族元素的通性9.2 氧9.3 硫和硫化物9.4硫的含氧化合物9.

26、5硒和碲,2024/2/29,劉曉瑭,31,9.2 氧,9.2.1 氧氣和氧化物9.2.2 臭氧9.2.3 過(guò)氧化氫,2024/2/29,劉曉瑭,32,1.氧原子在化合物中的成鍵特征,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,奪取兩個(gè)電子形成O2-,,共用兩個(gè)電子,形成兩個(gè)單鍵 -O-,形成一個(gè)雙鍵 O=O,2s22px22py12pz1,接受電子對(duì)形成配鍵→O,2024/2/29,劉曉瑭,3

27、3,(1) 與活潑金屬元素結(jié)合形成O2-的離子化合物。 如：Na2O，CaO,配位鍵 [1].作為電子對(duì)接受體形成配位鍵：兩個(gè)成單電子歸并空出一個(gè)2P軌道，接受外來(lái)配位電子對(duì)而形成O←。如SO42-的結(jié)構(gòu)：,(2) 形成－2 價(jià)共價(jià)化合物： 共價(jià)單鍵(-O-) 如：H2O, Cl2O 。 共價(jià)重鍵（由于它的半徑小,當(dāng)兩個(gè)原子形成鍵后， 還容易形成π鍵） 雙重鍵：O＝C

28、＝O。 叁重鍵: C≡O(shè), N≡O(shè)的分子結(jié)構(gòu)。,[2].作為配位原子形成配位鍵：氧原子上還有孤電子對(duì)，是很強(qiáng)的配位原子，如形成水合物，醚合物，醇合物和氫鍵等。孤電子對(duì)還可以形成d-pπ鍵，如：PO43-中的P ← O鍵。,==,２、以臭氧分子成鍵的化合物（稱臭氧化合物） 如:離子化合物KO3，共價(jià)型的O3F2,３、以氧分子成鍵的化合物 (1) O2 分子得到一個(gè)電子或兩個(gè)電子形成超氧離子(O2-)和過(guò)氧離

29、子(O22-)化合物。如：KO2 ，Na2O2 (2) 形成過(guò)氧共價(jià)化合物：如H-O-O-H,(3) 形成二氧基O2+ 陽(yáng)離子化合物。相當(dāng)于一價(jià)金屬離子,如O2 與F2 共同作用于Pt時(shí), O2 分子被F原子奪取一個(gè)電子而形成二氧基化合物 :O2 +Pt+3F2 ＝O2+[PtF6]-比較： Xe+PtF6＝XePtF6,**以臭氧分子或者是以氧分子成鍵的化合物都具有強(qiáng)氧化性,附錄： 氧的成鍵特征,1 一般鍵型(1)

30、 離子鍵 氧原子以 O2－離子構(gòu)成離子型氧化物，如堿金屬氧化物和大部分堿土金屬的氧化物。(2) 共價(jià)鍵 氧原子以共價(jià)鍵構(gòu)成分子型化合物： ① 與氟化合時(shí)，氧可呈＋2氧化態(tài)，如在OF2中； ② 同電負(fù)性值小的元素化合時(shí)，氧常呈－2氧化態(tài)。,3 以氧分子為基礎(chǔ)的化學(xué)鍵,4 以臭氧分子為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的成鍵情況 由O3－ 離子構(gòu)成的離子型臭氧化物, 如KO3和NH4O3;

31、 由共價(jià)的臭氧鏈－O－O－O－構(gòu)成共價(jià)型臭氧化物，如O3F2。,2024/2/29,劉曉瑭,40,9.2 氧,9.2.1 氧氣和氧化物9.2.2 臭氧9.2.3 過(guò)氧化氫,單質(zhì)氧有兩種同素異形體：O2和O3。,氧有三種同位素：O16、O17和 O18。,1. 氧氣,(1) 氧氣的制備,工業(yè)制備： 主要是通過(guò)物理法液化空氣，然后分餾制氧(純度 高達(dá)99.5 ％的液態(tài)氧)

32、。,（2） 氧氣的化學(xué)性質(zhì),在常溫下，氧氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，僅能使一些還原性強(qiáng)的物質(zhì)如NO、SnCl2、KI、H2SO3等氧化。,2. 氧化物,正常氧化物，O : －2；二元氧化物，RxOy。,（1）氧化物的分類、鍵型和結(jié)構(gòu) 按組成: 金屬氧化物和非金屬氧化物； 按鍵型: 離子型氧化物和共價(jià)型氧化物。 按晶型分： 離子晶體：如 BeO 熔點(diǎn)2 578 ?C

33、 MgO 熔點(diǎn)2 806 ?C (高) RuO4 熔點(diǎn)25.4 ?C(低) 分子晶體： SO2、CO ，C12O7(熔點(diǎn)低) 原子晶體： SiO2 (熔點(diǎn)l 713 ?C，高),（2） 氧化物的制備,（3） 氧化物的性質(zhì),離子晶體和原子晶體氧化物，其熔點(diǎn)一般都較高，如 BeO

34、 2 578 ℃ ，MgO 2 806 ℃，SiO2 l 713 ℃ 。 多數(shù)分子晶體和少數(shù)離子型氧化物的熔點(diǎn)是比較低的。如C12O7 －911.5 ℃（？） ，RuO4 25.4 ℃。,a. 氧化物與水的作用 ① 僅溶于水，如RuO4和OsO4等； ② 生成可溶性氫氧化物，如Na2O， BaO，B2O2, CO2，P2O5和SO3等； ③ 生成難溶性氫

35、氧化物，如BeO，MgO，Sc2O3和Sb2O3等； ④ 難溶于水，如Fe2O3和MnO2等。,2024/2/29,劉曉瑭,51,Na2O+H2O＝2NaOHNa2O+H2SO4＝Na2SO4+H2OCaO+H2O==Ca（OH）2 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,判斷：根據(jù)下列反應(yīng)判斷氧化物的酸堿性,SO2+H2O＝H2SO3SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O

36、,酸性氧化物的水合物就是酸,所以它又稱為酸酐。,規(guī)律：同周期元素的氧化物，從左到右，酸性增強(qiáng)。 同主族元素的氧化物，自上而下，堿性增強(qiáng)。 同元素不同價(jià)態(tài)氧化物，氧化數(shù)高呈酸性，氧化 數(shù)呈堿性。,LiO BeO B2O3 CO2 N2O5NaO MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 酸性增強(qiáng) 堿性減弱,堿性增強(qiáng)酸性減弱,,,2024/2/29,劉曉瑭

37、,52,9.2 氧,9.2.1 氧氣和氧化物9.2.2 臭氧9.2.3 過(guò)氧化氫,臭氧是氧氣的同素異形體，因有特殊的腥臭味而得名。,從而使地面的生物免遭紫外線的傷害。,2024/2/29,劉曉瑭,54,2024/2/29,劉曉瑭,55,臭氧,實(shí)驗(yàn)室里利用對(duì)氧無(wú)聲放電來(lái)獲得臭氧。簡(jiǎn)單臭氧發(fā)生器裝置如圖：,2024/2/29,劉曉瑭,56,臭氧,氧和臭氧的物理性質(zhì),2. 臭氧的分子結(jié)構(gòu),想一想：SO2的分子結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)?shù)氖裁礃拥模?1.這些

38、原子都在同一平面上;,,2.每一原子有一互相平行的p軌道;,3.p電子的數(shù)目小于p軌道的數(shù)目的兩倍。,離域?鍵——由三個(gè)或三個(gè)以上原子形成的?鍵,形成條件,★ 分子軌道理論,3. 臭氧的性質(zhì),① 不穩(wěn)定性 臭氧在常溫下就可分解: 2 O3 ＝ 3 O2 △rHmθ＝－ 285.4 kJ·mol－1

39、若無(wú)催化劑或紫外線照射時(shí)，它分解得很慢。,臭氧能氧化一些只具弱還原性的單質(zhì)或化合物，并且有時(shí)可把某些元素氧化到高價(jià)狀態(tài)。如 2 Ag ＋ 2 O3 ＝ Ag2O2 ＋ 2 O2 PbS ＋ 4 O3 ＝ PbSO4 ＋ 4 O2 XeO3 ＋ O3 ＋ 2 H2O ＝ H4XeO6 ＋ O2,臭氧還能將CN－ 氧化成CO2 和 N2，因此常被用來(lái)治理電

40、鍍工業(yè)中的含氰廢水。,4. 臭氧與大氣污染,臭氧層最重要的意義在于吸收陽(yáng)光中強(qiáng)烈的紫外線輻射，保護(hù)地球上的生命。,破壞臭氧層的污染氣體主要有：,NO2、NO、CO、H2S、SO2...,氟氯烴俗名氟里昂如CFCl3CF2Cl2,與大氣高層中的O3發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致O3濃度的降低。如：,,人類應(yīng)當(dāng)設(shè)法減少這些氣體的排放。,為了保護(hù)臭氧層免遭破壞，世界各國(guó)于1987年簽定了蒙特利爾條約，即禁止使用氟利昂和其他鹵代烴的國(guó)際公約。,20

41、24/2/29,劉曉瑭,64,2024/2/29,劉曉瑭,65,2024/2/29,劉曉瑭,66,5.臭氧的作用,臭氧可以分解不易降解的多種芳烴化合物和不飽和鏈烴化合物、是一種優(yōu)良的污水凈化劑和脫色劑。臭氧與活性炭相結(jié)合的工藝路線，已成為飲用水和污水深度處理的主要手段之一。,很微量的臭氧使人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺(jué)，因微量的臭氧能消毒殺菌，能刺激中樞神經(jīng)，加速血液循環(huán)。 但空氣中臭氧含量超過(guò)1ppm時(shí)，不僅對(duì)人體有

42、害，而且對(duì)莊稼以及其它暴露在大氣中的物質(zhì)也有害，它的破壞性也是基于它的強(qiáng)氧化性。,Good Ozone. Ozone occurs naturally in the Earth’s upper atmosphere—10 to 30 miles above the Earth’s surface—where it forms a protective layer that shields us from the sun’s harmfu

43、l ultraviolet rays. This beneficial ozone is gradually being destroyed by manmade chemicals. An area where ozone has been significantly depleted—for example, over the North or South pole—is sometimes called a “hole in th

44、e ozone.” Bad Ozone. In the Earth’s lower atmosphere, near ground level, ozone is formed when pollutants emitted by cars, power plants, industrial boilers, refineries, chemical plants, and other sources react chemicall

45、y in the presence of sunlight. Ozone at ground level is a harmful pollutant. Ozone pollution is a concern during the summer months, when the weather conditions needed to form it—lots of sun, hot temperatures— normally oc

46、cur.,2024/2/29,劉曉瑭,68,1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),表彰他們?cè)谄搅鲗映粞趸瘜W(xué)，特別是提出平流層臭氧受人類活動(dòng)的影響，并闡明其機(jī)理所作出的貢獻(xiàn)。,2024/2/29,劉曉瑭,69,9.2 氧,9.2.1 氧氣和氧化物9.2.2 臭氧9.2.3 過(guò)氧化氫,1. 水,氫的同位素：1H或H和2H或D，3H或T， 氧的同位素：16O，17O和18O。自然水中存在9種不同的水：

47、 H216O H217O H218O HD16O HD17O HD18O D216O D217O D218O,2. 過(guò)氧化氫(H2O2),(1) H2O2的

48、結(jié)構(gòu)和鍵型：,想一想：H2O2是極性分子還是非極性分子。,(2) H2O2的制備：,(3) 過(guò)氧化氫的性質(zhì) 淡藍(lán)色的粘稠液體 極性溶劑 締合作用 沸點(diǎn)(423 K)遠(yuǎn)比水高 與H2O以任何比例互溶。,H2O2的化學(xué)性質(zhì)是結(jié)構(gòu)中－OH和O－O的體現(xiàn),用H2O2清

49、洗油畫原理,過(guò)量的H2O2可以煮沸溶液除去。,綜上可見：H2O2是一種氧化性強(qiáng)，還原性弱，不造成二次污染的氧化還原劑。,★ 還原性：在酸中還原性不強(qiáng)；在堿性，中等強(qiáng)度,2024/2/29,劉曉瑭,79,(5)用途 H2O2是一種重要的化學(xué)試劑，此外也常用于做漂白劑和消毒劑，3%的過(guò)氧化氫稱為雙氧水，用于傷口消毒。在航天工業(yè)上，可作為火箭發(fā)射的燃料。,（4）H2O2的檢驗(yàn)　　在酸性溶液中過(guò)氧化氫能使重鉻酸鹽生成二過(guò)氧合鉻的氧化