单质与无机化合物.ppt

单质与无机化合物现在学习的是第1页，共83页8.18.1单质单质8.1.1 8.1.1 化学元素概述化学元素概述1923年，国年，国际际同位素与原子量委同位素与原子量委员员会会规规定：将核定：将核电电荷数相同的一荷数相同的一类类原子称原子称为为一种元素一种元素。到目前为止，总共有到目前为止，总共有118118种元素被发现或人工制造出来，其中种元素被发现或人工制造出来，其中9090多种存在于地球上。从铀之后的第多种存在于地球上。从铀之后的第9393号到号到118118号元素，除镎（号元素，除镎（NpNp）和钚）和钚（PuPu）在地球上有极微量存在外，其它都是那些至今在地球上未能）在地球上有极微量存在外，其它都是那些至今在地球上未能被发现的元素，要通过人为创造条件分别发现它们。被发现的元素，要通过人为创造条件分别发现它们。近来俄罗斯杜布纳联合原子核研究所宣布要合成近来俄罗斯杜布纳联合原子核研究所宣布要合成119119号元素。人工合成新元素号元素。人工合成新元素是否是否可一直进行下去？可一直进行下去？现在学习的是第2页，共83页地壳中主要元素的丰度地壳中主要元素的丰度元素元素OSiAlFeCaNaKMgHTi质量分质量分数数/%48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00 0.76 0.42现在学习的是第3页，共83页大气中的平均组成大气中的平均组成气体气体体积分体积分数数/%质量分质量分数数/%气体气体体积分数体积分数/%质量分质量分数数/%N278.0975.51CH40.000220.00012O220.9523.15Kr0.0001140.00029Ar0.9341.28N2O0.00010.00015CO20.03140.046H20.000050.000003Ne0.0018180.00125Xe0.00000870.000036He0.0005240.000072O30.0000010.000036现在学习的是第4页，共83页海水中主要元素的含量海水中主要元素的含量（不考虑溶解的气体）（不考虑溶解的气体）元素元素质量分质量分数数/%元素元素质量分数质量分数/%元素元素质量分数质量分数/%O85.89Br0.0065N(硝酸盐)0.00007H10.32C(无机物)0.0028N(有机物)0.00002Cl1.9Sr0.00130.0013Rb0.00002Na1.1B0.00046Li0.00001Mg0.13Si0.00040I0.000005S0.088C(有机物)0.00030U0.0000003Ca0.040Al0.00019K0.038F0.00014现在学习的是第5页，共83页族族A ABAAAAAVIIIA价电子构型价电子构型ns1ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6周周期期1H2分子分子晶体晶体金金属属晶晶体体He分子分子晶体晶体2Li金属金属晶体晶体B近原近原子晶子晶体体金刚石金刚石C原子晶体原子晶体石墨石墨C层状晶体层状晶体N2分子晶体分子晶体O2分子晶体分子晶体F2分子分子晶体晶体Ne分子分子晶体晶体3Na金属金属晶体晶体Al金属金属晶体晶体Si原子晶体原子晶体白磷白磷P4分子晶体分子晶体黑磷黑磷Px层状晶体层状晶体斜方硫斜方硫S8分子晶体分子晶体弹性硫弹性硫Sx链状晶体链状晶体Cl2分子分子晶体晶体Ar分子分子晶体晶体4K金属金属晶体晶体Ga金属金属晶体晶体Ge原子晶体原子晶体黄砷黄砷As4分子晶体分子晶体灰砷灰砷Asx层状晶体层状晶体红硒红硒Se8分子晶体分子晶体灰硒灰硒Sex链状晶体链状晶体Br2分子分子晶体晶体Kr分子分子晶体晶体5Rb金属金属晶体晶体In金属金属晶体晶体灰锡灰锡Sn原子晶体原子晶体白锡白锡Sn金属晶体金属晶体黑锑黑锑Sb4分子晶体分子晶体灰锑灰锑Sbx层状晶体层状晶体灰碲灰碲Te链状晶体链状晶体I2分子分子晶体晶体Xe分子分子晶体晶体6Cs金属金属晶体晶体Tl金属金属晶体晶体Pb金属晶体金属晶体Bi层状晶体层状晶体(近金属晶体近金属晶体)Po金属晶体金属晶体AtRn分子分子晶体晶体典型金属晶体典型金属晶体原子晶体原子晶体、层状或链状晶体层状或链状晶体分子晶体分子晶体分分子子晶晶体体或或原原子子晶晶体体金金属属晶晶体体8.1.2单质的晶体的晶体结构构现在学习的是第6页，共83页巨型分子巨型分子非金属单质非金属单质的晶体结构的晶体结构多原子分子多原子分子a.白磷 b.斜方硫小分子小分子a.氯气 b.稀有气体现在学习的是第7页，共83页六方密堆积面心立方密堆积体心立方密堆积 六方密堆方密堆积积：例如Be、Mg、III B、IV B、VII B等金属 面心立方密堆面心立方密堆积积：例如Pb、Pd、Pt、I B等金属。体心立方堆体心立方堆积积：例如：Na、K、Li、VB、VI B等金属金属单质的晶体结构金属单质的晶体结构现在学习的是第8页，共83页8.1.3单质的物理性的物理性质主族元素单质主族元素单质熔点、沸点：熔点、沸点：低低高高低低密度、硬度：密度、硬度：小小大大小小导电性：导体导电性：导体半导体、非导体半导体、非导体同周期从左到右同周期从左到右现在学习的是第9页，共83页副族元素单质均为金属晶体副族元素单质均为金属晶体1.一般具有较高的熔点和沸点一般具有较高的熔点和沸点熔点最高的是熔点最高的是W3422,其次是其次是Re2.较大的密度和硬度较大的密度和硬度(B和和B除外除外)密度最大的是密度最大的是OsIrPt硬度最大的是硬度最大的是Cr(仅次于金刚石仅次于金刚石)3.易导电易导电现在学习的是第10页，共83页稀有气体稀有气体(RareGas)稀有气体的熔点、沸点稀有气体的熔点、沸点元素元素第一电离能第一电离能/kJ.mol1熔点熔点/K沸点沸点/K在干燥空气中在干燥空气中的体积分数的体积分数/%He23724.220.000524Ne208124.5426.090.001818Ar152183.7888.290.934Kr1351115.95119.800.000114Xe1170155.15165.020.0000087Rn1037102.15111.15极微量现在学习的是第11页，共83页元素元素发现年代发现年代发发现现者者氦氦1868J.N.Lockyer(英英)P.J.C.Janssen(法法)1895W.Ramsay（英）（英）氩氩1894J.W.Rayleigh(英英)W.Ramsay（英）（英）氖氖1898W.Ramsay（英）（英）Morris Travers（英）（英）氪氪1898W.Ramsay（英）（英）氙氙1898W.Ramsay（英）（英）氡氡1900F.E.Dorn(德德)9-7-1 稀有气体的发现稀有气体的发现现在学习的是第12页，共83页9-7-2稀有气体的存在、结构、性质和用途稀有气体的存在、结构、性质和用途存在存在主要存在于空气主要存在于空气氦也存在于某些天然气中氦也存在于某些天然气中氡为某些放射性元素的蜕变产物氡为某些放射性元素的蜕变产物现在学习的是第13页，共83页氦为氦为2电子构型电子构型其它为稳定的其它为稳定的8电子构型电子构型结构结构9-7-2 稀有气体的存在、稀有气体的存在、结构、结构、性质和用途性质和用途现在学习的是第14页，共83页在一般条件下不具备化学活性在一般条件下不具备化学活性在自然界以原子形式存在在自然界以原子形式存在熔、沸点低，熔、沸点低，并随原子序数的增加而递增并随原子序数的增加而递增9-7-2 稀有气体的存在、稀有气体的存在、结构、结构、性质和用途性质和用途性质性质现在学习的是第15页，共83页用途用途现在学习的是第16页，共83页8.1.4 单质的化学性质金属单质金属单质：主要表现主要表现为还原性。为还原性。非金属单质非金属单质：既具有氧化性，既具有氧化性，也具有还原性。也具有还原性。还原性递减还原性递减 氧化性递增氧化性递增现在学习的是第17页，共83页8.1.4 单质的化学性质1金属单质的化学性质金属单质的化学性质现在学习的是第18页，共83页原原子子半半径径增增大大金金属属性性、还还原原性性增增强强电电离离能能、电电负负性性减减小小IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小原子半径减小金属性、还原性减弱金属性、还原性减弱电离能、电负性增大电离能、电负性增大S区金属的化学性质区金属的化学性质现在学习的是第19页，共83页2M+2H2O2MOH+H2(g)与水作用与水作用用H2O作氧化剂即能将其溶解，生成相应的氢氧化物，并放出大量的热。Na +H2O NaOH +1/2H2（g）Be和和Mg由于表面形成致密的氧化物保护膜对由于表面形成致密的氧化物保护膜对H2O较为稳定。较为稳定。Li与与H2O的的反应较慢。的的反应较慢。现在学习的是第20页，共83页5.3 26.4 19.1 17.9 25.8性性 质质 Li Na K Rb Csm.p./K 453.69 370.96 336.8 312.04 301.55MOH 在水中的在水中的溶解度溶解度/(molL-1)电电极极电电势势属属于于热热力力学学范范畴畴，而而反反应应剧剧烈烈程程度度属属于于动力学范畴，两者之间并无直接的联系。动力学范畴，两者之间并无直接的联系。Li与与水水反反应应不不激激烈烈，主主要要原原因因（1）锂锂的的熔熔点点较较高高，与与水水反反应应产产生生的的热热量量不不足足以以使使其其熔熔化化;(2)与与水水反反应应的的产产物物溶溶解解度度较较小小，易易覆覆盖盖在在金金属属锂锂的的上上面面，阻阻碍反应继续进行。碍反应继续进行。Solution 锂的标准电极电势比钠或钾的标准锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极电势小，为什么锂与水反应没有电极电势小，为什么锂与水反应没有其他金属与水的反应激烈？其他金属与水的反应激烈？Question Question 1 1现在学习的是第21页，共83页单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：与氧、硫、氮、卤素反应与氧、硫、氮、卤素反应 形成相应的化合物形成相应的化合物Li2ONa2O2KO2RbO2CsO2BeO MgOCaOSrOBaO2过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质，它们与水及过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质，它们与水及过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质，它们与水及过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质，它们与水及二氧化碳反应可直接或间接地生成氧气。二氧化碳反应可直接或间接地生成氧气。二氧化碳反应可直接或间接地生成氧气。二氧化碳反应可直接或间接地生成氧气。Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（g）现在学习的是第22页，共83页 为何空气中燃烧碱金属所得产物不同？Solution1.哪一个燃烧反应的 负值最大，产物就是哪一个。Na生成Na2O、Na2O2 和 NaO2的 分别是 376 kJmol-1,430 kJmol-1和 389.2 kJmol-1,因此燃烧产物就是 Na2O2。2.的大小由 决定。其中 的大小主要由 来决定。则要由Born-Haber 循环来决定。循环中的晶格能值的大小对整个反应能否进行及产物稳定性关系重大。3.晶格能则要求阴、阳离子具备一定的“匹配”条件，产生最好的能量效应。即所谓的“大-大，小-小”规则。Question Question 2 2现在学习的是第23页，共83页与H2反应2M+H22MHM+H2MH2 碱金属和碱土金属中较活泼的碱金属和碱土金属中较活泼的Ca、Sr、Ba能能与氢在高温下直接化合，形成离子晶体。与氢在高温下直接化合，形成离子晶体。碱金属氢化物中以碱金属氢化物中以LiH最稳定最稳定，加热到，加热到(961K)也不分解。但其它氢也不分解。但其它氢化物不稳定，加热易分解成金属和氢。碱土金属氢化物比碱金属氢化化物不稳定，加热易分解成金属和氢。碱土金属氢化物比碱金属氢化物的稳定性高一些物的稳定性高一些.由于氢化钙与水反应而能放出大量的氢气，所以常用它作为野外产生氢气由于氢化钙与水反应而能放出大量的氢气，所以常用它作为野外产生氢气的材料。的材料。镁和镁系合金镁和镁系合金(如如MgMg2 2NiNi，MgMg2 2CuCu、镁、镁-稀土系合金稀土系合金)是一类贮氢合金。贮是一类贮氢合金。贮氢时，用合金与氢反应，生成氢时，用合金与氢反应，生成金属氢化物金属氢化物。用氢时，把金属氢化物加。用氢时，把金属氢化物加热，将氢放出来，以供使用。热，将氢放出来，以供使用。现在学习的是第24页，共83页p 区金属区金属p区共有10种金属元素，它们的Mn+/M电对的标准电极电势虽也为负值，但其代数值比s区金属的大，因此p区金属的活泼性一般比s区金属的要弱。不能溶解在水中，只能溶于盐酸或稀硫酸等非氧化性酸中，而置换出氢气。铝、镓、锡、铅等金属单质还能与碱溶液作用2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(g)Sn+2NaOH=Na2SnO2+H2(g)p区金属与氧反应的能力较差。现在学习的是第25页，共83页d区和区和ds区金属区金属d区（除第IIIB族外）和ds区金属的活泼性也较弱。除第四周期d区和ds区元素的Mn+/M电对的标准电极电势还为负值外，第五、六周期d区和ds区金属的标准电极电位大多数为正值。这些金属单质不溶于非氧化性酸（如盐酸或稀硫酸）中，一些不活泼的金属如铂、金只能用王水溶解铌、钽、钌、铑、锇、铱等不溶于王水中，但可溶解在浓硝酸和浓氢氟酸组成的混合液中。同族中：第四周期中金属的活泼性较第五和第六周期金属的强。d区和ds区金属的化学性质还表现在同一种元素有多种氧化值；其水合离子常有颜色；易生成配合物等特点。现在学习的是第26页，共83页f 区金属区金属均为活泼金属，仅次于碱金属，与镁接近。在不太高的温度下,可与氧、硫、氯、氮反应，可作脱硫剂、脱氧剂等。可与水、酸反应，应将其保存在煤油里。现在学习的是第27页，共83页2.非金属非金属单质单质的化学性的化学性质质大多数非金属单质既具有氧化性，又具有大多数非金属单质既具有氧化性，又具有还原性。少数非金属单质如氮气、稀有气体，还原性。少数非金属单质如氮气、稀有气体，化学稳定性很好化学稳定性很好(1)较活泼的非金属单质如F2、O2、Cl2、Br2具有强氧化性，常用作氧化剂。其氧化性强弱可用E 定量判别，对于指定反应既可以从 E(正)E(负)，也可从反应的G0来判别反应自发进行的方向。现在学习的是第28页，共83页2.非金属非金属单质单质的化学性的化学性质质(2)较不活泼的非金属单质如C、H2、Si常用作还原剂。硅的还原性不如碳强，不与任何单一的酸作用，但能溶于HF和HNO3的混合酸中，也能与强碱作用生成硅酸盐和氢气：(3)大多数非金属单质既具有氧化性又具有还原性，其中Cl2、Br2、I2、P4、S8等能发生歧化反应。如氢气在高温下能与活泼金属反应生成离子型氢化物，呈现出氧化性；也能与部分非金属反应呈现出还原性，如与氧气反应生成水或与氮气反应生成氨。3Si+18HF+4HNO3=3H2SiF5+4NO(g)+8H2OSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2(g)现在学习的是第29页，共83页（1）卤卤素素单质单质的化学性的化学性质质元素元素氟氟(F)氯氯(Cl)溴溴(Br)碘碘(I)原子序数原子序数9173553价层电子组态价层电子组态2s22p53s23p54s24p55s25p5原子共价半径原子共价半径/nm0.0640.0990.1210.140第一电离能第一电离能/eV17.4228212.9676411.8138110.45126第一电子亲和能第一电子亲和能/eV3.4011893.6127243.3635883.059037电负性电负性3.983.162.962.66气相分子中的气相分子中的X-X键键长长/nm0.141190.198780.228110.26663现在学习的是第30页，共83页卤卤素素单质单质最突出的化学性最突出的化学性质质是是氧化性，氧化能力依次氧化性，氧化能力依次为为F2Cl2Br2I2。卤卤素能与大多数金属和非金属素能与大多数金属和非金属直接化合生成相直接化合生成相应应的的卤卤化物。化物。现在学习的是第31页，共83页与金属反应F2能与所有金属直接反应生成离子型化合物；Cl2能与多数金属直接反应生成相应化合物；Br2和I2只能与较活泼的金属直接反应生成相应化合物，与其它金属的反应需在加热情况下进行。F2与Cu、Ni、Mg作用，表面生成氟化物保护膜，可阻止进一步被氧化，所以F2可储存在Cu、Ni、Mg制成的容器中干燥的氯不与Fe反应，可将氯储存在铁罐中现在学习的是第32页，共83页与非金属单质反应F2几乎能与（He、Ne、Ar、Kr、O2、N2除外）所有非金属单质直接反应生成相应的共价化合物，而且反应非常激烈，常伴随着燃烧和爆炸；Cl2、Br2能与多数非金属直接反应生成相应的共价化合物，但反应比氟平稳得多；I2只能与少数非金属直接反应生成共价化合物(如PI3)。现在学习的是第33页，共83页X2+H2 2HX减减小小X2+e-X-氧化性F2 Cl2 Br2 I2与H2反应 卤素卤素反应条件反应条件反应速率与程度反应速率与程度F2冷暗处即可冷暗处即可爆炸、放出大量热爆炸、放出大量热Cl2常温常温高温、强光照射高温、强光照射缓慢缓慢爆炸爆炸Br2648K、紫外照射、紫外照射不完全不完全I2更高高温或催化剂更高高温或催化剂缓慢、可逆缓慢、可逆现在学习的是第34页，共83页与水的反应第一类反应是卤素对水的氧化作用2X2+2H2O4H+4X-+O2电对F2/F-Cl2/Cl-Br2/Br-I2/I-O2/H2OpH=0pH=7pH=14E/V2.8661.3581.0660.53551.2290.8160.401F2氧化性最强，只能与水发生第一类反应，且反应激烈2F2+2H2O 4HF+O2理论上，Cl2、Br2 都可以与H2O作用，但Cl2须在光照下缓慢与水反应放出O2；Br2与水作用放出O2的反应非常缓慢，而当溴化氢浓度高时，HBr会与O2作用而析出Br2；碘非但不能置换水中的氧，而O2却可将HI氧化，析出I2现在学习的是第35页，共83页平衡常数 Cl2、Br2、I2 4.2X10-4 7.2X10-9 2.0X10-13 加碱使平衡右移 Cl2、Br2、I2主要发生第二类类反应，反应程度越来越小。X2+H2O H+X-+HXO第二类反应：歧化水解第二类反应：歧化水解现在学习的是第36页，共83页Cl2、Br2、I2在碱性溶液中发生歧在碱性溶液中发生歧化反应其反应产物与温度有关。化反应其反应产物与温度有关。卤素卤素反应条件反应条件反应产物反应产物Cl2常温常温加热加热Cl+HClOCl+HClO3Br2低温低温常温常温Br+HBrOBr+HBrO3I2低温低温I+HIO3现在学习的是第37页，共83页卤素单质与卤离子的反应氧化性顺序为：F2 Cl2 Br2I2；还原性顺序为：IBrClFX2/XF2/FCl2/ClBr2/BrI2/IE(X2/X)/V+2.866+1.35827+1.066+0.5355F2能氧化能氧化Cl-、Br-、I-，置，置换换出出Cl2、Br2、I2；Cl2能置能置换换出出Br2和和I2；而而Br2只能置只能置换换出出I2现在学习的是第38页，共83页1电解法：电解三份KHF2和 两份无水HF的熔融混合物 2KHF2 2KF+H2 +F2电解F22X-2e-X2卤素阴离子的氧化：2由K.Christe设计的方法K2MnF6+2SbF5 2KSbF6+MnF3+F215012F F2 2 的制备的制备现在学习的是第39页，共83页X-2e-X2卤素阴离子的氧化：工业上：1电解饱和食盐水溶液制烧碱的副产品 Cl22NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2 +H2电解2电解MgCl2熔盐制Mg的副产品 MgCl2(熔融）Mg+Cl2电解电解3电解NaCl熔盐制Na的副产品 2NaCl(熔融）2Na+Cl2C Cl l2 2 的制备的制备现在学习的是第40页，共83页X-2e-X2卤素阴离子的氧化：实验室：用MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO4 等氧化剂与浓盐酸反应Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2 +8H2OCl2 的制备的制备现在学习的是第41页，共83页Br2用氯气氧化溴化钠中的溴离子Cl2+2Br-2Cl-+Br2工业上从海水中提取Br21.在晒盐后留下的苦卤(pH=3.5左右)中通入氯气Cl2+2Br-2Cl-+Br23.用硫酸酸化5Br-+BrO3-+6H+3Br2+3H2OX-2e-X2卤素阴离子的氧化：2.用空气把Br2吹出，再用Na2CO3溶液吸收3CO32-+3Br2 5Br-+BrO3-+2CO2为除出残存的氯气，可加入少量KBrBr2 的制备的制备现在学习的是第42页，共83页1.通氯气于天然卤水中Cl2+2I-Cl-+I2X-2e-X2卤素阴离子的氧化：应避免通入过量的氯气I2+5Cl2+H2O 2IO3-+10Cl-+H2O注意I2 的制备的制备I2现在学习的是第43页，共83页1.通氯气于天然卤水中Cl2+2I-Cl-+I22.用NaHSO3处理智利硝石提取 NaNO3后剩下的母液2IO3-+5HSO3-I2+3HSO4-+2SO42-+H2OX-2e-X2卤素阴离子的氧化：I2I2的制备的制备现在学习的是第44页，共83页（2）氧族元素）氧族元素单质单质的化学性的化学性质质元素元素氧氧(O)硫硫(S)硒硒(Se)碲碲(Te)釙釙(Po)原子序数816345284价层电子组态2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4原子半径/nm0.0680.1020.1220.1470.168第一电离能/eV13.6210.369.759.018.41电子亲和能/eV1.462.082.021.971.9电负性Xp3.442.582.552.12.0以单质存在。为分布最以单质存在。为分布最广的成矿元素，很多金广的成矿元素，很多金属在地壳中以氧化物、属在地壳中以氧化物、硫化物形式存在。硫化物形式存在。为稀散元素。在自然界为稀散元素。在自然界无单质存在，常存在于无单质存在，常存在于重金属硫化物矿中。重金属硫化物矿中。放射性放射性元素元素现在学习的是第45页，共83页现在学习的是第46页，共83页元素元素氧氧(O)硫硫(S)硒硒(Se)碲碲(Te)釙釙(Po)原子序数816345284价层电子组态2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4原子半径/nm0.068 0.102 0.1220.1470.168第一电离能/eV13.62 10.36 9.75 9.01 8.41电子亲和能/eV1.462.08 2.02 1.97 1.9电负性Xp3.442.58 2.552.12.0为生命元素。富氧空气或为生命元素。富氧空气或纯氧用于医疗和高空飞行，纯氧用于医疗和高空飞行，大量的纯氧用于炼钢。液大量的纯氧用于炼钢。液氧常用作制冷剂和火箭发氧常用作制冷剂和火箭发动机的助燃剂动机的助燃剂为黑火药为黑火药(KClO3、S、C)主角。有斜方硫、单斜硫主角。有斜方硫、单斜硫等二十多种等二十多种.(同素异形体同素异形体)少量硒对人体新陈代谢起少量硒对人体新陈代谢起调节作用，过量则有毒。调节作用，过量则有毒。有光电性质，用于电影、有光电性质，用于电影、传真和制造光电管。传真和制造光电管。可制造合金。在可制造合金。在所有金属中电阻所有金属中电阻最高，用于制造最高，用于制造电阻器材。电阻器材。半衰期为半衰期为138.7 天。天。是居里夫人于是居里夫人于1898年发现的。年发现的。现在学习的是第47页，共83页氧氧(O)硫硫(S)硒硒(Se)碲碲(Te)釙釙(Po)金金金金属属属属性性性性增增增增强强强强，非非非非金金金金属属属属性性性性减减减减弱弱弱弱典典型型非非金金属属 准准金金属属 金金属属价层电子构型为价层电子构型为ns2np4，其其原子获两个电子可达到稳定原子获两个电子可达到稳定电子层结构，即有较强的非电子层结构，即有较强的非金属性。金属性。常见的氧化数为常见的氧化数为-2硫、硒、碲还可利用外层硫、硒、碲还可利用外层d轨轨道形成氧化数为道形成氧化数为+2、+4、+6的化合物。的化合物。现在学习的是第48页，共83页 氧与大多数金属元素氧与大多数金属元素氧与大多数金属元素氧与大多数金属元素 形成二元离子型形成二元离子型形成二元离子型形成二元离子型化合物，与非金属、金属性较弱的元素化合物，与非金属、金属性较弱的元素化合物，与非金属、金属性较弱的元素化合物，与非金属、金属性较弱的元素形成共价化合物，形成共价化合物，形成共价化合物，形成共价化合物，硫、硒、碲与大多数金属元素硫、硒、碲与大多数金属元素硫、硒、碲与大多数金属元素硫、硒、碲与大多数金属元素 形成共价形成共价形成共价形成共价型化合物。型化合物。型化合物。型化合物。常温下，常温下，氧氧气气分子不很活泼，只能将强还原性的分子不很活泼，只能将强还原性的物质如物质如NO、SnCl2、H2S、H2SO3等氧化。加热条等氧化。加热条件下，除卤素、少数贵重金属件下，除卤素、少数贵重金属(Au、Pt等等)以及稀以及稀有气体外，氧几乎能与所有元素直接化合，生成相应有气体外，氧几乎能与所有元素直接化合，生成相应的氧化物。的氧化物。现在学习的是第49页，共83页臭氧的性质和用途臭氧的性质和用途1 臭氧是淡蓝色气体，有一种鱼腥臭味，臭氧是淡蓝色气体，有一种鱼腥臭味，故称为臭氧故称为臭氧2 臭氧在臭氧在-112 C凝聚深蓝色液体凝聚深蓝色液体 在在-192.7 C凝结为黑紫色固体凝结为黑紫色固体3 臭氧比氧气易溶于水，臭氧比氧气易溶于水，4 臭氧不稳定：在常温下缓慢分解，臭氧不稳定：在常温下缓慢分解，200 C以上以上分解较快分解较快臭氧臭氧现在学习的是第50页，共83页4臭氧分解时放热：臭氧分解时放热：2O33O2 rHm=-284kJ/mol纯臭氧易爆炸。纯臭氧易爆炸。5O3的氧化性比的氧化性比O2强，能氧化许多不活泼单质强，能氧化许多不活泼单质如如Hg、Ag、S等。可从碘化钾溶液中使碘析出，等。可从碘化钾溶液中使碘析出，O3+2I-+2H+I2+O2+H2O(测定测定O3)臭氧的性质和用途臭氧的性质和用途臭氧臭氧现在学习的是第51页，共83页硫硫有多种同素异形体，最常见的同素异形体是斜方硫(又称为硫)和单斜硫(又称为硫)。它们都易溶于CS2，都是由8个硫原子组成S8环状分子。单斜硫在369K以上稳定，斜方硫在369K以下稳定，在369K(转变点)时两种变体达到平衡：现在学习的是第52页，共83页8.2无机化合物无机化合物8.2.1卤卤化物化物8.2.2氧化物氧化物8.2.3氢氢氧化物氧化物现在学习的是第53页，共83页卤素与卤素与AA、AA的绝的绝大多数金属、大多数大多数金属、大多数镧系、锕系元素及低镧系、锕系元素及低价过度金属离子价过度金属离子形形成成卤素与非金属、氧化卤素与非金属、氧化数较高的金属数较高的金属具有高熔、沸点，具有高熔、沸点，低挥发性，熔融时低挥发性，熔融时能导电能导电性性质质一般熔、沸点低，一般熔、沸点低，具有挥发性，熔融具有挥发性，熔融时不导电时不导电离子型卤化物离子型卤化物 共价型卤化共价型卤化物物1、卤卤化物概述化物概述现在学习的是第54页，共83页同一周期卤化物，从左到右，由离子型过渡到共价型氟化物氟化物NaF MgF2AlF3SiF4PF5SF6熔点熔点/99312501040-90-83-83沸点沸点/169522601260-86-75-75熔融态熔融态导电性导电性易易易易易易不能不能不能不能不能不能键型键型 离子型离子型 离子型离子型 离子型离子型 共价型共价型 共价型共价型 共价型共价型第三周期元素氟化物的性质和键型现在学习的是第55页，共83页p区同族元素卤化物，自上而下，由共价型过渡到离子型氟化物氟化物NF3PF3AsF3SbF3BiF3熔点熔点/-206.6-151.5-85292727沸点沸点/-129-101.5-63319(升华升华)102.7(升华升华)熔融态熔融态导电性导电性不能不能不能不能不能不能难难易易键型键型共价型共价型 共价型共价型 共价型共价型 过渡型过渡型离子型离子型氮族元素氟化物的性质和键型现在学习的是第56页，共83页同一金属的不同卤化物,从氟化物到碘化物，由离子型过渡到共价型卤化物卤化物AlF3AlCl3AlBr3AlI3熔点熔点/1040 190(加压加压)97.5191沸点沸点/1260 178(升华升华)263.3360熔融态导电性熔融态导电性易易难难难难难难键型键型离子型离子型 共价型共价型 共价型共价型共价型共价型AlX3的性质和键型现在学习的是第57页，共83页同一金属组成不同氧化数的卤化物,高氧化数卤化物具有更多的共价性。氯化物氯化物SnCl2SnCl4PbCl2PbCl4熔点熔点/246-33501-15沸点沸点/652114950105键型键型离子型离子型 共价型共价型 离子型离子型 共价型共价型不同氧化数氯化物的性质和键型现在学习的是第58页，共83页2.卤卤化物的化学性化物的化学性质质(1)金属金属卤卤化物的溶解性化物的溶解性(2)水解作用水解作用(3)稳稳定性定性现在学习的是第59页，共83页 除银盐除银盐(AgF例外例外)、铅盐、亚汞盐、亚铜盐难溶外、铅盐、亚汞盐、亚铜盐难溶外,其它卤化其它卤化物一般易溶于水。物一般易溶于水。具有正常离子键的金属卤化物的溶解性遵循以下规律：同一金属的不同卤化物的溶解度大小顺序为：(1)金属金属卤卤化物的溶解性化物的溶解性MIxMBrxMClxMFx一些一些难难溶于水的金属溶于水的金属卤卤化物，可以溶解在化物，可以溶解在过过量量Cl、Br、I和和CN离子的溶液中，形成可溶性的配合物。如：离子的溶液中，形成可溶性的配合物。如：HgI2 +2I =HgI42AgFAgClAgBrAgI逐渐减小逐渐减小 共价键为主的金属卤化物的溶解性刚好与上述顺序相反，为MFxMClxMBrxMIx现在学习的是第60页，共83页(2)水解作用水解作用许多非金属及高价金属卤化物的水解作用相当完全，水解产物是含氧酸及氢卤酸TiCl4 +3H2O=H2TiO3(偏钛酸)+4HClSnCl4 +3H2O=H2SnO3(偏锡酸)+4HClSiF4 +3H2O=H2SiO3(偏硅酸)+4HFPCl3 +3H2O=H3PO3(亚磷酸)+3HClPBr3 +3H2O=H3PO3 +3HBr有些金属卤化物水解作用不完全。水解产物是碱式卤化物、卤氧化物或氢氧化物的沉淀。加入氢卤酸氪抑制水解。MgCl2 +H2O =Mg(OH)Cl+HClSbCl3 +H2O =SbOCl+2HClGeCl4 +4H2O =GeO22H2O（胶状沉淀）+4HCl现在学习的是第61页，共83页CF4(g)+2H2O(1)=CO2(g)+4HF(g)rGm(298.15K)=-127kJmol1rGm是较大的负值，水解反应应当可以进行。但由于反应需要的活化能太大，致使上述反应在通常情况下不发生。卤化物的挥发性、可溶性和水解性，使卤素在自然界对某些元素如Ti、W、Si等起迁移和富集作用。现在学习的是第62页，共83页(3)稳定性同一卤素的金属卤化物，其热稳定性随金属的电负性增加而减小。碱金属和碱土金属的卤化物最稳定，金和汞的卤化物稳定性最差。同一元素的卤化物，其热稳定性依F、Cl、Br、I的次序递减。氟化物、氯化物稳定性较好，碘化物最不稳定，易受热分解。工业上常采用碘化物热分解的方法来制取高纯度的单质。例如，钛的精炼Ti（粗）+2I2=TiI4TiI4=Ti（精）+2I2现在学习的是第63页，共83页非金属卤化物大多热稳定性较差，受热易非金属卤化物大多热稳定性较差，受热易分解。如分解。如CCl4分解温度为分解温度为748K，PCl5在在433K开开始部分分解，始部分分解，573K时完全分解时完全分解新型新型电电光源碘光源碘钨钨灯、溴灯、溴钨钨灯就是利用碘化灯就是利用碘化钨钨WI2或溴化或溴化钨钨WBr2的的热热分解性分解性质质制作的。制作的。卤化卤化银见光易分解。利用此性质可制作照相底片和变银见光易分解。利用此性质可制作照相底片和变色玻璃。色玻璃。返回现在学习的是第64页，共83页1.氧化物概述氧化物概述8.2.2氧化物氧化物氧化物(oxide)是指氧元素与电负性比氧元素小的化学元素组成的二元化合物。按结构分按结构分离子型氧化物离子型氧化物共价型氧化物共价型氧化物按按对酸、碱的反应及对酸、碱的反应及其水合物的性质分其水合物的性质分酸性氧化物酸性氧化物碱性氧化物碱性氧化物两性氧化物两性氧化物不成盐氧化物不成盐氧化物现在学习的是第65页，共83页离子型氧化物离子型氧化物共价型氧化物共价型氧化物A、A（Be除外）、IIIB族元素的氧化物；d区、ds区金属中的低氧化态的氧化物非金属元素的氧化物都是共价型氧化物d区、ds区金属中的高氧化态的氧化物 大部分是分子晶体；大部分是分子晶体；晶晶体体结结构构离子型氧化物离子型氧化物离子型氧化物离子型氧化物：离子晶体：离子晶体：离子晶体：离子晶体共价型氧化物共价型氧化物 个别为原子晶体，个别为原子晶体，如如SiO2、B2O3 一些非金属性一些非金属性较较弱的元素的氧化物常呈弱的元素的氧化物常呈过过渡型晶体渡型晶体结结构构，如：，如：As2O3是是层层状晶状晶体，体，SeO2是是链链状晶体状晶体现在学习的是第66页，共83页同一周期自左而右，氧化物由离子键逐渐转变为共价键，其晶体结构亦有相应变化。族族别别IAIIAIIIAIVAVAVIA VIIA氧化物氧化物 Na2O MgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O3键键型型离子键离子键 离子键离子键 偏离子键偏离子键 共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键共价键晶体晶体类型类型离子离子晶体晶体离子离子晶体晶体过渡型过渡型晶体晶体原子原子晶体晶体分子分子晶体晶体分子分子晶体晶体分子分子晶体晶体熔点熔点/K 1193 312523661916297 200.5 191.5现在学习的是第67页，共83页 不溶于水，也不与酸、碱作用生成盐的氧化物称为不成盐氧化物。不成盐氧化物一般都是非金属氧化物，如CO、NO。非金属氧化物和高氧化态金属氧化物一般为酸性氧化物。酸性氧化物能与碱反应成盐，其水合物为含氧酸，如CO2、CrO3、Mn2O7。碱金属、碱土金属氧化物和低氧化态的副族金属氧化物一般为碱性氧化物。碱性氧化物能与酸作用成盐，其水合物呈碱性，如MgO、FeO。现在学习的是第68页，共83页 既可与酸、又可与碱作用成盐的氧化物为两性氧化物。周期表中由金属过渡到非金属交界处的元素的氧化物通常都是两性氧化物。IAAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA BeOAl2O3 Ga2O3GeO2As2O3 In2O3SnO2(SnO)Sb2O3TeO2 PbO2(PbO)现在学习的是第69页，共83页2、氧化物的物理性氧化物的物理性质氧化物的熔点差异较大，其变化情况与卤化物相似，原子晶体和离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低。副族元素的氧化物中除极少数（如Mn2O7、RuO4）熔点较低外，其余绝大多数熔点均较高。如IVB族Zr、Hf等元素氧化物的熔点高达3000K，是很好的耐高温材料。现在学习的是第70页，共83页3、氧化物的化学性氧化物的化学性质（1）酸性氧化物能与碱反应，碱性氧化物能与酸反应，两性氧化物既能与碱反应又能与酸反应。（2）某元素如能生成几种不同氧化态的氧化物时，高氧化态氧化物的酸性要比低氧化态的强。例如，锰的氧化物有5种：MnOMn2O3MnO2MnO3Mn2O7碱性碱性碱性两性酸性酸性酸性碱性减弱碱性减弱酸性