高中化学竞赛辅导讲座氧族元素.ppt

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高中化学竞赛无机化学第5章氧族元素(共25页PPT)(共25张PPT)

强吸水性、强氧化性
Fe + H2SO4（稀）＝FeSO4 + H2↑ Cu + 2H2SO4（浓）＝CuSO4 + SO2 + 2H2O C + 2H2SO4（浓）＝CO2 + 2SO2 + 2H2O
过渡金属硫酸盐加热易分解
Ag2SO4 =△= 2Ag + SO2 + O2 HgSO4 =红=热= Hg + SO2 + O2
（1）遇酸不稳定
S2O32- + 2H+
H2S2O3 S + SO2 + H2O
（2）中等强度还原剂
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
Na2S2O3+4Cl2+5H2O= 2H2SO4+2NaCl+6HCl
（3）配合剂
用途
AgBr Na2S2O3 [Ag(S2O3)2]3-
I- AgI↓
2Na+
充电
正极：熔融S
放电
xS+2Na++2e 充电 Na2Sx
总：2Na+xS
充放
Na2Sx
电解质：β-Al2O3
优点：蓄电量是铅电池的5倍，质量仅是其1/5，
运行平稳，无污染，寿命长。问题：1.工作温度300~500℃，Na、S8要处于熔融态，要绝热
2.充电时间长，需15~20h。
2,4,6
2,6
晶体
分子晶体
分子晶体
红硒 (分子晶体)
灰硒 (链状晶体)
链状晶体
金属晶体
5.2 氧的化合物
1. 氧分子形态

《氧族元素》ppt课件人教版

氢化物形成的条件
点燃或放电
S
Se
-2,+4,+6
H2S
H2Se
加热
高温
Te
H2Te
不直接化合
氢化物稳定性
稳定 ——————→极不稳定
氧化物
最高价氧化物对应水化物 (H2RO4)
——
SO2,SO3
SeO2,SeO3
TeO2,TeO3
具有酸性酸性逐渐减弱
非金属性依次减弱 ;金属性依次增强。
思维方式和研究方法
3.现在含硒元素的保健品已开始进入市场。已知硒元素与氧同主族、
与钾同周期，则下列关于硒的C叙D述
正确的是
▪ A.原子序数为24
▪ B.非金属性比溴强
▪ C.最高价氧化物的化学式为SeO3 ▪ D.气态氢化物的稳定性较H2S弱
O
S
Se
Te
Po
同周期氧族元素和卤素的性质比较
(以S,Cl为例推演)
▪ B.Te的化合物有+4,+6, -2价
▪ C.Te的最高价氧化物对应的水化物是强酸
▪ D. 单质碲为银白色,且能导电
2.下列有关氧族元素的叙述不正 B D 确的是-------
▪ A.随着原子序数的递增,单质熔沸点升高 ▪ B.都能形成+4价和+6价化合物 ▪ C.能跟大多数金属化合 ▪ D.通常都能跟氢气直接化合生成氢化物.
▪
7．从自然生态的角度来看，生态平衡的维护就是要维护其生物物种的多样性，所以维护社会和谐的基础也就是文化的多样性。
▪
8．作为最深层次的认同，文化的认同在维护民族团结和和睦之中具有最根本的作用，因此就要建设好各民族共同的精神家园，培养中华民族的共同体意识。

氧族元素优秀课件

结束
学习目标
熟悉和掌握氧族元素的名称、符号
学习应用理论知识指导学习元素化合物知识
了解氧族元素的原子结构与其单质和化合物性质递变的关系
结束
教学重点难点
• 重点: 氧族元素性质的相似性和递变性 • 难点: 原子结构和元素性质的关系
结束
结束
结束
结束
结束
一、氧族元素原子结构与元素性质
原子半径增大
熔沸点逐渐升高
密度逐渐增大
氢化物稳定性逐渐减弱
结束
二、硫及其重要化合物的性质
FeS
2 3
H 2SO3
4 8
Na 2S
H 2S
1
S
6
SO 2 5
SO3 7
H 2SO4
9
CuS
Cu 2S
Na 2SO3
Na 2SO4
BaSO4
结束
火山
结束
硫
相似性
1、原子结构
最外层都有6个电子。原子结构核电荷数增加，电子层数增加
递变性
单质物性化学性质
最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱
2、化学性质易得2电子，表现非金属性；氧化物：RO2、RO3 氢化物：H2R 最高价氧化物对应的水化物：H2RO4
结束
S与Cl 结构、性质比较表
元素
原子结构示意图
S
Cl
在周期表中的位置
第三周期VIA族
第三周期VIIA族
与氢气反应的难易
H2S 不稳定
HCl 稳定
结束
硫
元素最高价氧化物对应水化物酸性

氧族元素专题知识讲座

② 臭氧旳强氧化性
臭氧有很强旳氧化性，其有关旳电极电势如下：
O3 ＋ 2 H＋＋ 2 e － —— O2 ＋ H2O O2 ＋ 4 H＋＋ 4 e － —— 2 H2O
EAθ＝2.076 V EAθ＝1.23 V
O3 ＋ H2O ＋ 2 e － —— O2 ＋ 2 OH － EBθ＝1.24 V
O2 ＋ 2 H2O ＋ 4 e － —— 4 OH －
EBθ＝0.401 V
不论在酸性或碱性溶液中，臭氧都是比氧强得多旳氧
化剂。
臭氧能氧化某些只具弱还原性旳单质或化合物，而且有时可把某些元素氧化到高价状态。如
2 Ag ＋ 2 O3 ＝ Ag2O2 ＋ 2 O2 PbS ＋ 4 O3 ＝ PbSO4 ＋ 4 O2 O3 ＋ XeO3 ＋ 2 H2O ＝ H4XeO6 ＋ O2
2 含氧酸或含氧酸根中旳p－d π配键
H2SO4、H2Cr2O7、H3PO4、H2S2O8、HClO4等含氧酸或含氧酸根旳中心原子R与配位O原子之间除了形成σ配
键外，还有可能形成p－d π配键——
氧原子给出其 p 孤对电子、中心原子给
出空 d轨道成键。
例如，在H2SO4中，其S原子与其非羟基 O 原子之间就是以σ配键和p－d π
配键成键旳：
S
O 记作 S O
3 以氧分子为基础旳化学键
(1) 形成O2－超氧离子，如KO2等； (2) 形成O22－过氧离子或共价旳过氧链－O－O－，如 Na2O2，BaO2等，H2O2、H2S2O3、K2S2O8等； (3) 二氧基阳离子O2＋旳化合物，如O2＋[PtF6]－等。 (4) 氧分子作为配体形成金属离子配位。例如，血液中旳血红素
再如，氟利昂(一类含氟旳有机化合物，如CCl2F2、 CCl3F等)破坏O3旳反应：

《高二化学氧族元素》课件

氧族元素的性质特点
非金属性
氧族元素属于非金属元素，表现出强烈的非金属性，具有较
高的电负性和氧化态。
氧化还原反应
氧族元素在氧化还原反应中表现出多种氧化态，可以发生得失电子的氧化还原反应。
化学键
氧族元素易形成共价键，特别是在含氧酸中，表现出较强的配位键合共价键。
物理性质
氧族元素在固态时具有较高的熔点和沸点，但在液态和气态时较为活泼，易与其它物质发
总结词
随着原子序数的递增，氧族元素单质的还原性逐渐增强。
详细描述
与氧化性相反，氧族元素的还原性随着原子序数的递增而逐渐增强。这是因为随着原子序数的递增，电子的填充使得原子更倾向于失去电子而不是获得电子。
氧族元素的酸碱性质
总结词
氧族元素的酸碱性质呈现周期性变化。
详细描述
在氧族元素中，随着原子序数的递增，元素的酸性和碱性呈现周期性变化。例如，氧、硫、硒和碲分别呈现强酸、中强酸、弱酸和两性的性质。这是因为随着原子序数的递增，元素的电子构型发生变化，导致其酸碱性质也随之改变。
04
氧族元素的重要化合物
氧化物
氧化钠
化学式为Na2O，是一种常见的氧化物，呈白色，易溶于水，与酸反应生成对应的盐和水。
氧化镁
化学式为MgO，是一种白色或淡黄色的氧化物，难溶于水，但能与酸反应生成对应的盐和水。
硫化物
硫化氢
化学式为H2S，是一种无色、易燃的剧毒气体，具有臭鸡蛋气味，是硫化物中的一种。
生反应。
02
氧族元素的物理性质
氧族元素的原子结构
原子结构相似性
氧族元素具有相似的原子结构，最外层电子数均为6个，具有相似的电子排布。
原子半径递变性

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【例题1】氧及卤素反应生成许多不同的化合物（硫原子是中心原子），这些化合物大多数是分子，其中有许多种在水中容易水解。
1．SCl2、SO3、SO2ClBr、SF4及SBrF5等分子的路易斯（Lewis）结构式。2．画出上述五种分子的几何构型。
【例题2】同主族元素其性质相似。例如，硫化物性质类似于氧化物；它也可以分为酸性硫化物和碱性硫化物；也存在氧化性或还原性；互相间也能发生反应。例如：Na2S＋CS2＝NaCS3（硫代碳酸钠），完成下列反应方程式：
思考：Na2S、硫化铵为什么要保存在棕色瓶中？ 2S2- + O2 + 2H2O == 2S + 4OH-
4、多硫化物：
S2- + xS = Sx+12S8 + S2- = S-S-S-S-S-S-S-S-S2-
M2Sx(x=2~6) M2Sx + 2H+ == 2M+ + (x-1)S + H2S
l． Na2S＋As2S5→ 2．Na2S＋SnS2→ 3．Na2S2＋SnS→
【例题3】判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子的结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。某些含氧酸的酸性如右表：
1．亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大。H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构式分别为：
（3）中和（取代）反应：NaOOH（一取代）、Na2O2（二取代）
（4）加合反应：（通水合物） 2Na2CO3 + 3H2O2 == 2Na2CO3•3H2O2
三、臭氧（Ozone)
1、结构：
（唯一单质极性分子）

安徽高中化学竞赛-无机-9-第九章氧族元素(共247页PPT)

工业上制取 O2 的方法是分馏液化
空气。
N2 bp 77 K O2 90 K
沸点之差很大，足以将两者分离。
2. 氧气的性质常温下，氧气无色无味无臭。
O2 为非极性分子，H2O 为极
性溶剂，故在 H2O 中溶解度很小。
在水中有水合氧分子存在
O2•H2O
O2 • 2 H2O
水中少量氧气是水生动植物赖
2. 臭氧的产生、性质和存在
在高温或放电的条件下，氧气
可以变成 O3。雷雨季节里闪电产生的高压放电，可引发下面的反应，生成 O3 3 O2 —— 2 O3
实验室中，在高压放电的条件
下，可以实现 O2 变为 O3 的过程。实验装置主要是两个玻璃制作
的杯状容器。
进气管
排气管夹层
无夹层
以生存的基础。
O2 90 K 液化，成淡蓝色液体，
54 K 凝固，成淡蓝色固体。
氧气可以和大多数单质直接化
合，无论金属还是非金属。如
3 Fe + 2 O2 —— Fe3O4
点燃 2 Mg + O2 —— 2 MgO 点燃
2 H2 + O2 —— 2 H2O
点燃
O2 与大多数非金属氢化物反应： 2 H2S + O2 —— 2 S + 2 H2O
天青石 SrSO4
地壳中质量分Leabharlann 为 0.026 %，列第 17 位。
硒 Se 硒铅矿 PbSe 硒铜矿 CuSe 硒在地壳中质量分数为 5 10－6 %
碲 Te
碲铅矿 PbTe
黄碲矿 TeO2 碲在地壳中质量分数约
为 5 10－7 %
钋 Po 放射性元素，以痕量存在于地球。本章不做介绍。

【高中化学奥赛课件】氧族

2、O3比O2易溶于水。
Ⅱ化学性质及用途
1、稳定性比氧差：
△rHØ = -284 kJ·mol-1
无催化剂或紫外线照射时分解很慢，加热或有MnO2 存在时显著加速，有水蒸气时减慢。
2、氧化性强：氧化性强于氧气，仅次于氟气
例：2Ag+2O3=Ag2O2+2O2 O3+XeO3+2H2O=H4XeO6+O2
性质元素符号原子序数相对原子质量价电子层结构主要氧化数原子共价半径/pm M-2离子半径/pm M+6 离子半径/pm 第一电离能/kJ·mol-1 第一电子亲合能 /kJ·mol-1 第二电子亲合能 kJ·mol-1 单键的离解能 kJ·mol-1
电负性（Pauling)
氧族元素的性质
◆2-1 氧在自然界中的分布
氧是地壳中分布最广和含量最多的元素（约占地壳总质量地48%）。
岩石中主要以二氧化硅、硅酸盐、其它氧化物和含氧酸盐等形式存在。
海水中占海水质量的89%。大气中以单质状态存在，以质量百分比计占
23%，以体积百分比计占21%。自然界中的氧有三种同位素O16,O17,O18 。在普通氧中O16(99.76%),O17(0.04%),O18(0.2%)。
②形成共价键，构成分子型化合物。
就氧化态而言，有两种情况：
ⅰ．当同电负型比它大的氟化物化合，氧可呈+2 氧化态（OF2 ）
ⅱ．当同电负性比它小的元素化合时，呈-2氧化态。
就氧原子形成的共价键而言，有六种情况： ⅰ. 氧原子提供两个成单电子形成两个共价单键-O··-, 采
·· 取sp3杂化（Cl2O、OF2 ） ⅱ.氧原子提供两个成单电子形成一个共价双键

化学竞赛无机化学绝密课件氧族元素

二氧化硅和二氧化锗等氧化物是陶瓷和玻璃行业的重要原料，可用于生产各种陶瓷制品、玻璃器皿等。
含氧酸盐在冶金工业的应用
含氧酸盐如硫酸盐、亚硫酸盐等在冶金工业中用作还原剂和沉淀剂，可用于提取和纯化金属。
在医药领域的应用
氧族元素在药物合成中的应用
氧族元素在药物合成中扮演着重要角色，如磺胺类药物、青霉素等抗生素的合成。
碲化物
碲化物是氧族元素与碲元素形成的化合物，如碲化氢、碲化钠等。这些化合物在化学性质上与硫化物和硒化物类似。
04
氧族元素的实际应用
在工业生产中的应用
硫化物在化工生产中的应用
硫化物是氧族元素的重要化合物，在化工生产中有着广泛的应用。例如，硫化钠、硫化氢等可用于制造硫酸、染料、农药等。
氧化物在陶瓷和玻璃行业的应用
氧族元素在水处理中的应用
含氧酸盐在水处理中可用于调节水质，例如，硫酸铝等混凝剂用于混凝沉淀，去除水中的悬浮物和杂质。
氧族元素在土壤修复中的应用
某些含氧酸盐可用于土壤修复，例如，酸性土壤中施用硫磺粉可提高土壤酸性，促进植物生长。
05
氧族元素的前景展望
新材料的开发与应用
新型陶瓷材料
利用氧族元素如硫、硒等制备高性能陶瓷材料，应用于高温、耐磨、绝缘等领域。
氧化物等。
02
氧化物的性质
金属氧化物通常具有碱性，非金属氧化物则具有酸性或两性。过氧化物
具有强氧化性和不稳定性。
03
氧化物的制备
金属氧化物可以通过金属与氧气直接反应或加热氢氧化物制得；非金属
氧化物可以通过非金属与氧气直接反应制得；过氧化物可以通过过氧化
物的分解反应制得。
含氧酸及其盐
含氧酸的种类
含氧酸可以分为一元酸、二元酸和多元酸等，如硫酸、磷酸等。

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高中化学竞赛辅导讲座氧族元素.ppt
高中化学竞赛辅导讲座氧族元素一、氧分子结构：用分子轨道理论（MolecularOrbitaltheory)解释O2的磁性：二、过氧
化氢（Hydrogenperoxide)1、结构：极性分子2、制法：（1）电解HSO4－得过二硫酸盐，M2
S2O8（M＝K、NH4）阳极：2SO42-－2e==S2O82-阴极：2H+
+2e==H2S2O82-+2H2O===2SO42-+H2O2+2H+(减压蒸馏）（2）
乙基蒽醌法H2O2保存:阴凉、加阻化剂锡酸钠Na2Sn(OH)63、性质：酸性：K1＝1.55×10－12
K2~＝10-25(1)分解：催化剂（如：MnO2）MnO2＋H2O2＝Mn2＋＋O2＋H2O
H2O2＋Mn2+==MnO2+H2O总反应：2H2O2=
======2H2O+O2MnO2(低温蒸馏）（2）氧化还原性：作为氧化剂的突出优点：氧化性强、不引入杂质。

PbS＋4H2O2＝PbSO4＋4H2O（将油画还原颜色）测定H2O2的定量方法：用KMnO4溶液滴定：
2MnO4-+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2+8H2O鉴定H2O2的方法：Cr2O72
-+4H2O2+2H+==2CrO5+5H2O用乙醚萃取CrO5，显蓝紫色。

（3）中和（取代）反应：NaOOH
（一取代）、Na2O2（二取代）（4）加合反应：（通水合物）2Na2CO3+3H2O2==2Na2CO3?3H2O2
三、臭氧（Ozone)1、结构：（唯一单质极性分子）（转移电子4/3e)2、强氧化性：鉴定或测定O3含量：
O3+2I-+H2O==O2+I2+2OH-I2+2S2O32-===2I-+S4O
62-四、硫1、存在：硫化物（ZnS、PbS、FeS2、Sb2S3）硫酸盐（CaSO4、
CrSO4、BaSO4）煤、蛋白质2、同素异形体：（Allotrope)3、硫化物
H2SNaSHNa2SAs2S3As2S5N
a2S2H2ONaOHNa2OAs2O3As2O5
Na2O2碱性碱性两性、还原性酸性
碱性、氧化性思考：Na2S、硫化铵为什么要保存在棕色瓶中？2S2-+O2+2H2O==2S+4OH-Cu
SHgSFeSZnSAl2S3Na2S4、多硫化物：S2-+xS=Sx+12-S8+S2-=S-
S-S-S-S-S-S-S-S2-M2Sx(x=2~6)M2Sx+2H+==2M++(x-
1)S+H2S硫烷
：H2Sx（x达到8)H－S－（S）x－2－S—H5、过硫酸：H2O2——HO－O－SO3H——
HSO3－O－O—SO3H（过一硫酸）（过二硫酸）可通过电
解HSO4－得到（H2O2的制取）6、硫代硫酸钠：Na2SO4?5H2O大苏打、海波。

(1)还原性：I
2+2S2O32-==S4O62-+2I-(进行I2的定量测定）（2)自身氧化还原：（在酸性条件下）
S2O32-+2H+==S+SO2+H2O(3)作为配体：Ag++2S2O32-
===Ag(S2O3)23-β2=4×1013OOOMSSOOSSOM单基配体
双基配体7、连二亚硫酸Na2S2O4?2H2O
保险粉8、硫的卤化物：SCl4可以水解：（写出离子方程式）S2F2水解：S2F2＋6H
2O＝6S＋10HF＋H2S4O6SF6比较稳定，不易水解，（为什么？）【例题1】氧及卤素反应生成许多
不同的化合物（硫原子是中心原子），这些化合物大多数是分子，其中有许多种在水中容易水解。

1．SCl2、SO3、SO2ClBr、SF4及SBrF5等分子的路易斯（Lewis）结构式。

2．画出上述五种分子的几何构型。