无机化学第十一章非金属元素二氧硫氮磷碳硅硼

第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼
过氧化氢浓溶液和蒸气对人体都有较强的刺激作用 和烧蚀性。30%过氧化氢接触皮肤时，会使皮肤变白并 有刺痛感。 过氧化氢蒸气对眼睛粘膜有强烈的刺激作用。人体 若接触浓的过氧化氢，须立即用大量的水冲洗。
氧化物的键型 离子型、共价型和过渡型 多数金属(特别是ⅠA，ⅡA，ⅢA，ⅢB，ⅣB及第 一过渡系的金 属)氧化物都是由离子键形成的离子化合 物，其固体属离子晶体，具有较高的熔点、沸点和硬 度。 对于金属性不强的金属的氧化物如 PbO，SnO等虽主要表现为共价性，但 因晶体为层状结构而具有较高的熔点。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 元素氧化物的酸碱性呈现以下递变规律： (1) 同周期元素最高氧化值的氧化物从左往右，碱性 递减，酸性递增； (2) 同族元素，相同氧化值的氧化物从上往下，酸 性递减，碱性递增 ( 这一规律在 d 区表现不明显 ) 。 (3) 同一元素，不同氧化值的氧化物，其氧化值 从低到高，碱性递减，酸性递增。
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第一节氧及其化合物
氧 氧是地壳中含量最多的元素，氧有 3 种同位素：
能形成O2和O3两种单质。
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氧分子结构
· · · 表示由3个电子构成的π键，称为3电子π键。 简式表明O2分子中存在叁键，即一个σ键和两个3电子 π键。每个3电子π键中有1个未成对电子，2个π键则 有2个未成对电子，并且自旋平行，致使O2表现出顺磁 性。 3电子π键比2电子π键弱得多，键能约为其1/2， 故O2的化学性质比较活泼。
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学习指南 第一节 氧及其化合物 第二节 硫及其化合物 第三节 氮及其化合物 第四节 磷及其化合物 第五节 碳、硅、硼及其化合物 习题 习题参考答案
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 本章重点： 1 .氧及其化合物 2 .硫及其重要化合物 3 .氮及其重要化合物 4 .磷及其重要化合物 5 .碳、硅、硼及其化合物 本章难点： 1 .硫的含氧酸盐的性质地变规律 2 .硝酸盐受热分解的递变规律 3 .磷的含氧酸盐的性质递变规律
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 臭氧 臭氧是浅蓝色气体，因它有特殊的鱼腥臭味， 故名臭氧。是氧的同素异形体。空气中放电，例如 雷击、闪电或电焊时，都会有部分氧气转变成臭氧， 人们就能嗅到它的臭味。 臭氧层 离地面 20 ～ 40 km 的高空处，存在较多的臭 氧，称为臭氧层。
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第二节 硫及其化合物
S 第Ⅵ A 族元素，原子的价层电子构型为3s23p4 ， 能形成 -2 ， +2,+4,+6 价矿物：有闪锌矿 (ZnS) 、方铅 矿(PbS) 、黄铁矿 (FeS2) 、辉锑矿 (Sb2S3) 、石膏 CaSO4) 、天青石 (SrSO4) 、重晶石 (BaSO4) 等。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 过氧化氢 俗称双氧水。纯品是无色粘稠液体，能和水以 任意比例混合。市售品有 30% 和 3% 两种规格。 过氧化氢的结构
H—O—O—H — O — O —称为过氧键。
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过氧化氢的主要性质如下： 热稳定性差 H2O2 中过氧键— O — O —的键能较小，不稳 定，可按下式分解 ( 此反应室温下不明显， 150 ℃以 上猛烈进行 ) 。
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氧气是无色、无臭的气体，常温下 1 L 水中可 溶解 49 mL 氧气，这是水生生物赖以生存的基础。 近年来，水污染导致其含氧量减少，使浮游生物、 鱼、虾等难以生存。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 氧气的用途 主要用于助燃和呼吸。 炼钢采用纯 ( 富 ) 氧吹炼； 切割、焊接金属的氧炔焰温度高达 3 000 ℃； 液态氧、氢的剧烈燃烧可使火箭飞向太空； 木屑、煤粉浸泡在液氧中制成的“液态炸药” 使用方便，成本低廉； 富氧空气在医疗急救、登山、高空飞行中普 遍使用。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 氧化物的酸碱性 氧化物可分为以下4类： 酸性氧化物与碱中和生成盐和水，如B2O3、CO2、 SiO2、SO3、P4O10等； 碱性氧化物与酸中和生成盐和水，如Na2O、CaO 等； 两性氧化物与酸或碱中和都生成盐和水，如BeO、 ZnO、Al2O3、Cr2O3等； 不成盐氧化物与酸和碱皆不反应，如CO、N2O等。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼
氧化值很高的过渡金属氧化物如CrO3,Mn2O7等多 为比较典型的分子晶体，熔点、沸点均较低。 非金属氧化物都是共价键，多数也为熔点、沸点 较低的分子晶体； 少数非金属氧化物为巨型分子 (如SiO2为原子晶体、B2O3为层状晶体、SeO2为链状晶 体)，它们也都有相当高的熔点、沸点。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 O3 是由太阳的紫外辐射引发 O2 分子离解成的：
如此保证O3 在臭氧层的平衡，也避免了过多的太阳紫 外线到达地球表面，减弱了它对地球生物的伤害。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 O3是比O2更强的氧化剂能氧化许多不活泼的单 质如Hg、Ag、S等，而O2则不能。
第十一章 非金属元素(二)氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 氧化性 H2O2中氧的氧化值为-1，这种中间氧化态预示 它既具有氧化性又具有还原性。
第十一章 非金属元素(二氧化氢的主要用途 3%过氧化氢在医药上作消毒剂； 在纺织上用作漂白剂和脱氯剂。 在精细化工生产中，过氧化氢无论作氧化剂或还原剂 都很“干净”，因为它反应后的生成物不会留下杂质，污 染介质。用它制造过硼酸盐或过碳酸盐，在近代高空技术 中，纯过氧化氢曾被用作火箭燃料。