第十五章氧族元素教案

第十五章氧族元素之教案

15-1 氧族元素的通性

一：氧族元素通性的变化规律(C级掌握)

1.同族的通性

氧族元素的基本性质

15-1.2:为什么氧族元素的氧化态为偶数(-2,+2,+4,+6)？(B级掌握)

2。与同周期的卤素元素比较(C级掌握)

15-1.3:为什么氧族元素的非金属活泼性和电负性均小于同周期的卤素元素?(C级掌握) 3。氧族元素从上到下正氧化态的稳定性逐渐增加。

二：氧的特殊性（C级重点掌握）

（1）电子亲合势：O＜S(原因同卤素的F＜Cl)

（2）解离能：O-0＜S-S(原因同卤素的F

2＜Cl

2

)

（3）氧在正常化合物中的氧化数均为-Ⅱ,OF

2、H

2

O

2

等例外。氧可形成强的双键，而S，Se，Te形成

双键的倾向越来越小.

15-1.4:硫与氧相比,为什么氧易形成p-p的π键,而硫却难以形成?(B级掌握)

三：氧族元素的存在（了解）

15-2 氧及其化合物

15-2-1 氧气单质（了解）

一：氧气的结构

二：氧气的性质

氧的化学性质很活泼，除稀有气体、卤素、氮气和一些贵金属外，其余元素都能和氧直接化合. 三：氧气的制备

15-2.1:指出工业上和实验室制备氧气的方法(C级了解)

四：氧气的用途

15-2-2 氧化物

一：氧化物的分类

15-2.2:总结氧化物按三种不同标准进行的分类情况,并各举一例说明(C级了解)

二：氧化物的酸碱性（C级掌握）

15-2.3:总结氧化物在周期表中的酸碱性变化规律(C级掌握)

15-2-3 臭氧

一: 臭氧的存在和保护作用（P490-491）

二：臭氧的产生（了解）

三：臭氧的性质（C级掌握）

臭氧是淡蓝色，俱鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定，在常温下分解较慢，但在437K时，将迅速分解，并放出大量热。

无论在酸性或碱性条件下,臭氧都比氧气具有更强的氧化性。它能与除金和铂族金属外的所有金属和非金属反应。

臭氧浓度可由碘量法来测定 2KI + H

2SO

4

+ O

3

==I

2

+ O

2

+ H

2

O + K

2

SO

4

所产生的I

2用Na

2

S

2

O

3

来滴定。

四：臭氧的结构（C级掌握）

臭氧分子呈三角形，偶极距为0.54D，是反磁性的。

在这个分子中，中心氧原子以sp2杂化态与其它两个配位氧原子相结合，分子中存在一个π

3

4的离域大π键。键角为116.80，键长为127.8pm。

15-2.4:试从O

2和O

3

的结构差异说明它们性质上(如氧化性，极性，磁性等)的不同(B级掌握)

15-2.5:为什么O

3

的分子偶极距不为0?(A级掌握)

五：臭氧的用途

15-2-4 过氧化氢

一：制备和用途（P493）（了解）

二：结构和性质

1．结构（C级掌握）

在过氧化氢分子中有一个过氧链-O—O-存在，结构如右图所示。O-O 键和O-H键的长度分别为147.5pm和95pm，键角∠HOO为94.80，两个氢原子所在平面间的夹角为111.50。

2。性质

(1) 物理性质

纯的过氧化氢是无色粘稠液体，沸点为423K，凝固点为272K。过氧化氢分子间存在较强的氢键,故在液态和固态中存在缔合分子,使其具有较高的熔沸点.在实验室和工业上常用它做氧化剂或还原剂.实验室中常用的过氧化氢为30%的水溶液。

(2) 化学性质

1) 稳定性: 极纯的过氧化氢相当稳定。其水溶液在室温下会分解:

2H

2O

2

(l)==2H

2

O(l)+O

2

(g) △

r

Hθ=-195.9kJ·mol-1

15-2.6:为什么要在冰盐水条件下制备H

2O

2

?(C级掌握)

15-2.7:指出H

2O

2

分解反应的条件影响因素以及防范分解的措施.(C级了解)

2) 酸性

过氧化氢水溶液是二元弱酸，在298K时，它的第一级电离常数K

1=1.55×10-12,K

2

≈10-25.

3) 氧化还原性（C级重点掌握）

在H

2O

2

分子中,氧的氧化数为-I,处于中间状态,所以它即可做氧化剂又可做还原剂.其标准电极电势

见下表.

15-2.8:总结H 2O 2的氧化和还原性规律(C 级重点掌握) 4) 特殊显色反应（C 级掌握）

在酸性溶液中过氧化氢能使重铬酸盐生成二过氧合铬的氧化物(化学式为CrO(O 2)2或CrO 5),又称为过氧化铬,其分子结构见右图.CrO 5显蓝色,在水中立即分解,而在乙醚中稳定存在.这个反应可用来检出H 2O 2,也可以检验CrO 42-或Cr 2O 72-

的存在.

4H 2O 2 + H 2Cr 2O 7==2CrO(O 2)2 + 5H 2O 2CrO 5 + 7H 2O 2 + 6H +

==2Cr 3+ + 7O 2 + 10H 2O 15-2.9:试比较H 2O 和H 2O 2的结构,熔点,沸点,热稳定性及氧化还原性(B 级掌握) 15-3 硫及其化合物

15-3-1 硫的同素异形体（了解）

单质硫的同素异形体很多，最常见的是斜方晶硫(也称菱形硫、a-硫，相对密度为2.06，熔点为385.8K)和单斜晶硫(也称β-硫,相对

密度为1.99，熔点392K)，这两种晶态硫在369K 时发生转

变。

S 8环状结构(左为侧视图，右为俯视图）

斜方晶硫和单斜晶硫都易溶于CS 2中，分子都是由8个硫原子组成的环状结构，每个硫原子采取不等性sp 3杂化并形成两个共价单键。

15-3.1:常温下硫最稳定的同素异形体是哪种?其分子组成和结构如何?性质如何?(C 级掌握) 15-3.2:为什么硫的同素异形体比氧的多得多?(A 级了解)

15-3.3:为什么氧一般只表现氧化性，而硫却有氧化性和还原性？硫为何比氧更易形成链状结合?(A 级掌握)

15-3-2 硫化物和多硫化物

一：硫化氢

1。结构

硫化氢气体分子的结构如下图所示

2。性质（C 级重点掌握）

氢硫酸是二元弱酸，在水溶液中有如下电离：

H 2S H + + HS - K 1＝9.l×10-8 HS -H + + S 2- K 2=1.1×10-12 H 2S 是强还原剂，其水溶液在空气中放置时会逐渐变浑（有单质硫析出）。在酸性溶液中，它能使Fe 3+、Br 2、I 2、MnO 4-、CrO 72-、HNO 3等还原，本身一般被氧化成单质硫。但当氧化剂很强、用量又多时，也能被氧化到SO 42-

：

H 2S + I 2==2HI + S H 2S + 4Br 2 + 4H 2O==H 2SO 4 + 8HBr 15-3.4:为什么H 2S 的水溶液在空气中放置后会变混?(C 级掌握) 15-3.5:总结H 2S 的还原性规律及氧化产物特点(C 级掌握)