硫和硫的化合物 化学.doc

第六章 硫和硫的化合物 环境保护 第一节 氧族元素 一氧族元素元素周期表中的第VIA族元素又称氧族元素，它包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）等几种元素。OSSeTePo图6-1 氧族元素在元素周期表中的位置讨论1根据图61和表61分析，氧族元素原子的核电荷数、电子层数及原子半径等是如何变化的。2各元素单质的熔点、沸点、密度等物理性质是怎样变化的。3从氢化物的稳定性来分析各元素的非金属性是怎样变化的。表6-1 氧族元素的性质元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图化合价原子半径/nm单质氢化物氧化物颜色状态熔点沸点密度g.cm-3化学式稳定性化学式最高价 氧化物 水化物 的化学式氧O8-20.074无 色气 体-218.4-1831.43 (固体）H2O硫S16-2 +4 +60.102黄 色固 体112.8444.62.07H2SSO2SO3H2SO4硒Se34-2 +4 +60.116灰 色固 体217684.94.81H2SeSeO2SeO3H2SeO4碲Te52-2 +4 +60.1432银 白 色固 体45213906.25H2TeTeO2TeO3H2TeO4通过讨论，我们可以得出以下的结论。氧族元素原子的电子层结构很相似，它们原子的最外电子层都有6个电子。氧族元素随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，使原子获得电子的能力也依次减弱，失去电子的能力依次增强。所以，氧、硫、硒、碲单质的化学性质也随核电荷数的增加而发生变化。它们的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。如氧、硫表现出比较显著的非金属性，硒是半导体，而碲则能够导电。在化学反应里，氧族元素的原子可以从其他原子那里获得2个电子，生成-2价的化合物；它们原子的最外电子层的6个电子，或其中的4个电子一般也可以发生偏移，生成+6价或+4价的化合物。在元素周期表中，氧族元素位于卤素的左边，所以，非金属性要比同周期卤素的非金属性弱。从表6-1中可以看出，氧、硫、硒、碲单质的物理性质随核电荷数的增加而发生变化。它们的熔点、沸点随着核电荷数的增加而逐渐升高，它们的密度也随着核电荷数的增加而逐渐增大。我们知道，硫是一种比较活泼的非金属，其氧化物有SO2和SO3。SO3对应的水化物是H2SO4，H2SO4是一种强酸。硒、碲也有二氧化物和三氧化物，这些氧化物对应的水化物都是酸。氧、硫、硒的单质可以直接与氢气化合，生成氢化物。例如，硫与氢气反应时，生成硫化氢：SH2 H2S氧气与氢气的反应最容易，也最剧烈，生成的化合物也最稳定；硫或硒与氢气则只有在较高的温度下才能够化合，生成的氢化物也不稳定；而碲通常不能与氢气直接化合，只能通过其他反应间接制取碲化氢，生成的氢化物也最不稳定。氧族元素能与大多数金属直接化合。在生成的化合物中，它们的化合价一般都是-2价。例如，硫与铁反应时，生成硫化亚铁。二臭氧在自然界中，存在着一种比氧气化学性质还要活泼的游离态氧单质，由于它具有刺激性臭味，因此，被称为“臭氧”。经测定，每个臭氧分子由3个氧原子构成，化学式为O3。臭氧和氧气是由同一种元素组成的两种性质不同的单质。像这样由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。金刚石和石墨，就是碳的同素异形体，硫也有多种同素异形体。在常温、常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气的大，也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色，沸点为-1124，固态臭氧呈紫黑色，熔点为-251。臭氧不稳定，在常温下能缓慢分解生成氧气，在高温时可以迅速分解。2O33O2臭氧具有极强的氧化性，Ag、Hg等在空气或氧气中不易被氧化的金属，可以与臭氧发生反应。臭氧可用于漂白和消毒。有些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液循环，令人产生爽快和振奋的感觉。但当空气中臭氧的含量超过10-5（体积分数）时，就会对人体、动植物，以及其他暴露在空气中的物质造成危害。在空气中高压放电就能产生臭氧。3O2 2O3例如，打雷时就有臭氧生成。高压电机和复印机在工作时，也会产生臭氧。因此，这些地方要注意通风，保持空气流畅。自然界中的臭氧有90集中在距地面15 km50 km的大气平流层中，也就是人们通常所说的臭氧层。臭氧层中臭氧含量虽然很少，却可以吸收来自太阳的大部分紫外线，因此，臭氧层可称是人类和生物的保护伞。近年来，臭氧层受到氟里昂等气体的破坏，这种现象已引起人们的普遍关注，并采取各种措施，保护臭氧层。 氟利昂为一类含有氟和氯的有机物。 阅读保护臭氧层 地球上的臭氧含量很少，在接近地面的空气中，臭氧的体积分数不到10-5。在大气的平流层中，有一个厚度约 20 km、含量相对较高的臭氧层，它像一个巨大的过滤网，能吸收掉太阳光中大量的紫外线，有效地保护地球上生物的生存。20世纪80年代，人们观测到南极上空的臭氧每年9月10月急剧减少，形成了“臭氧空洞”（见彩图）。1987年，科学家发现北极上空也出现了“臭氧空洞”。卫星监测表明，其他一些地区大气中臭氧含量也有所降低。臭氧层中臭氧含量的减少，将使到达地面的紫外线辐射大量增加，这将严重损害动植物的基本结构，降低农作物产量，危害海洋生命，使气候和生态环境发生变异。强烈的紫外线辐射还能降低人体的免疫功能，诱发皮肤癌、白内障等疾病。臭氧层被破坏的问题受到人类的普遍关注，科学家们进行了大量的研究工作。为了保护臭氧层，人类采取了共同的行动。签订了保护臭氧层维也纳公约、关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书等国际公约，决定减少并逐步停止氟利昂等的生产和使用。 习 题 一填空题1氧族元素随着核电荷数的增加，电子层数_，原子半径逐渐_，原子核吸引电子的能力依次_，因此，它们的非金属性依_的顺序逐渐减弱，金属性逐渐_。2氧族元素原子的最外电子层都有_个电子。在化学反应里，氧族元素的原子容易从其他原子_个电子，生成_价的化合物。氧族元素中，有的还能生成_价或_价的化合物。33 mol O2和_mol O3所含的原子数目相等。二选择题1下列关于氧族元素性质的叙述中，正确的是 。A都能生成+6价的化合物 B都能与金属直接化合C原子的最外层电子数都是6 D都能生成稳定的氢化物2在下列单质中，属于半导体的是 。AO2 BSCSe DTe3下列关于硫的说法中，不正确的是 。A硫有多种同素异形体B硫的化学性质与氧气相同C硫在空气中燃烧时，火焰呈淡蓝色；在氧气中燃烧时，火焰呈蓝紫色D硫在一定条件下能与某些金属反应，生成金属硫化物4在一定条件下，下列物质能与硫发生反应，且硫作为还原剂的是 。ACu BH2CFe DO25下列物质中，摩尔质量为 32 gmol的是 。AO2 BSCSe DTe三问答题1氧、硫、硒、碲四种元素的性质有哪些相似点和不同点？为什么？2用事实说明氧的非金属性比硫强，并用原子结构的知识加以解释。四计算题1将标准状况下的42 L H2在足量的Cl2中完全燃烧。计算：（1）消耗的Cl2在标准状况时的体积。（2）将生成的HCl全部溶于 500 mL水中，制成密度为106 gcm3的溶液，此溶液中HCl的物质的量浓度是多少？2将244 g BaCl2xH2O配成 100 mL溶液。 25 mL此溶液中的Cl-恰好能与 50 mL01 molL AgNO3溶液完全反应。计算：（1）244 g BaCl2xH2O的物质的量。（2）BaCl2xH2O的相对分子质量。 氧族元素里的钋是一种在地壳里非常稀少的放射性元素，在本节中不讨论它的性质。第二节 二氧化硫 我们知道，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫。二氧化硫有哪些性质和用途？它对人类有危害吗？这些就是我们在这一节中所要学习的主要内容。一二氧化硫的性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度比空气大，容易液化（沸点是-10），易溶于水。在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。1二氧化硫与水的反应【实验6-1】将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中（图6-2）。观察实验现象。我们可以看到，装有SO2的试管倒立在水槽中以后，试管中的水面上升，试管中的液体变成红色。讨论SO2溶于水后形成的溶液可以使紫色的石蕊试液变红，此溶液是碱性还是酸性？在初中我们学过，酸可以使紫色的石蕊试液变红，因此，SO2溶于水后形成的溶液一定显酸性。事实正是这样，二氧化硫溶于水后，生成了亚硫酸（H2SO3）。H2SO3只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成H2O和SO2。SO2溶于水的反应是一个可逆反应。SO2H2O H2SO32二氧化硫与氧气的反应在二氧化硫中，硫的化合价是+4价，因此，二氧化硫既具有一定的氧化性，又具有一定的还原性。例如，SO2与O2在一定温度和有催化剂存在的条件下，可以反应生成SO3，SO3也会分解成SO2和O2，因此，这个反应也是一个可逆反应。2SO2O2 2SO3SO3是一种无色固体，熔点（168）和沸点（448）都较低。SO3与H2O反应生成H2SO4，同时放出大量的热。SO3H2O=H2SO4在工业生产上，常利用上面两个反应制造硫酸。3二氧化硫的漂白性【实验6-2】将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热（图6-3）。观察溶液发生的变化。通过实验我们看到，向品红溶液中通入SO2后，品红溶液的颜色逐渐褪去。当给试管加热时，溶液又变成红色。这个实验说明，二氧化硫具有漂白作用。工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。实验现象还告诉我们，用二氧化硫漂白过的有色物质，在一定的条件下还可以恢复原来的颜色。这是由于二氧化硫跟某些有色物质化合生成的无色物质不稳定，容易解而恢复原来有色物质的颜色。因此，用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又渐渐变成黄色。此外，二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌，可以用作食物和干果的防腐剂。二二氧化硫的污染二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病，严重时还会使人死亡。空气中的二氧化硫会部分被氧化成三氧化硫并形成酸雾。空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下就成为酸雨（图6-4）。正常雨水的pH约为56（这是由于溶解了二氧化碳的缘故），酸雨的pH小于45。酸雨有很大的危害，它落到地面，能直接破坏森林（图6-5）、草原和农作物，使土壤酸性增强。酸雨还会使湖泊酸化，造成鱼类等死亡。另外，酸雨还会加速建筑物、桥梁、工业设备，以及电信电缆等所用的许多材料的腐蚀。空气中的二氧化硫主要来自化石燃料的燃烧，以及含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、纸浆生产等产生的工业废气。因此，这些废气必须经过处理后才能向大气中排放，如不进行净化处理或回收利用就直接排放到空气中，不但浪费硫资源，而且造成空气的污染，给人类造成危害。 家庭小实验测定雨水的pH 用空饮料瓶改制雨水收集器（图6-6）采集雨水样品，并用pH试纸测定雨水的pH。为了提高测定的准确性，可以同时设立几处采集点，取平均值。将实验的方法和结论写成小论文，进行交流。 习 题 一填空题1通常情况下，SO2是一种_色、_味、_毒的_，它溶于水后生成_。在相同条件下，生成的_又容易分解为_和_，这样的反应叫做_。2在SO2中，硫元素的化合价为_，在发生化学反应时，SO2既可以作为_，也可以作为_。二选择题1下列物质中，只具有还原性的是 ACl2 BNaCH2SO4 DSO22下列关于SO2的说法中，不正确的是 ASO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物BSO2有漂白作用，也有杀菌作用CSO2溶于水后生成H2SO4DSO2是一种大气污染物3与60 g SO3所含的氧原子数相等的SO2的质量为 A36g B60gC72 g D54 g4在下列变化中，不属于化学变化的 ASO2使品红溶液褪色 B氯水使有色布条褪色C活性炭使红墨水褪色 DO3使某些染料褪色5下列气体中，能污染大气，但可以用碱溶液吸收的 ACO BCl2CSO2 DN2三计算题1某工厂的燃料煤中硫的质量分数为032，该工厂每天燃烧这种煤100 t。计算：（1）如果煤中的硫全部转化为SO2，每天可产生的SO2的质量。（2）这些SO2在标准状况下的体积。2已知CuSO4质量分数为20的溶液的密度为102 gcm3。计算：（1）配制500 mL这种溶液，需要CuSO45H2O的质量。（2）所得溶液中CuSO4的物质的量浓度。第三节 硫酸 硫酸盐 一硫酸讨论稀硫酸具有哪些酸的通性？举例说明。除了具有酸的通性外，硫酸还具有其他一些特性。纯硫酸是一种无色油状液体。H2SO4的质量分数为983的浓硫酸的沸点是338。硫酸是一种难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热。浓硫酸有强烈的吸水性、脱水性和氧化性。1浓硫酸的吸水性和脱水性我们知道浓硫酸能吸收空气中的水分，因此，在实验室中常用浓硫酸来干燥不与它起反应的气体。【实验6-3】在三支试管里分别放入少量纸屑、棉花、木屑，再滴入几滴浓硫酸。观察发生的现象。可以看到，三种物质都发生了碳化，生成黑色的炭。【实验6-4】在200 mL烧杯中放入20 g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15 mL溶质的质量分数为98的浓硫酸，迅速搅拌后。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭（见彩图）。浓硫酸能按水的组成比脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中的氢、氧元素，使这些有机物碳化。浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀性，如果皮肤沾上浓硫酸，会引起严重的灼伤。所以，当不慎在皮肤上沾上浓硫酸时，不能先用水冲洗，而要用干布迅速拭去，再用大量水冲洗。2浓硫酸的氧化性我们知道，稀硫酸与铜、木炭等不起反应，那么浓硫酸遇到这些物质会发生什么变化呢？【实验6-5】在一支试管里加入一小块铜片（约01g），然后再加入3 mL浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热。放出的气体分别通入蓝色石蕊试液和品红溶液中（图6-7）。观察反应现象。把试管里的液体倒入废液缸，在盛有固体剩余物质的试管中加入少量水。观察水溶液的颜色。实验表明，浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使蓝色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蓝色。说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了Cu2+。从对实验现象的分析中，我们可以得出这样一个结论：浓硫酸与铜反应生成的气体并不是氢气。实验证明，反应生成的气体是二氧化硫。浓硫酸与铜反应的化学方程式为：2H2SO4（浓）Cu CuSO42H2OSO2在这个反应里，浓硫酸氧化了铜（Cu从0价升高到+2价），而本身被还原成二氧化硫（S从+6价降低到+4价），因此，浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂。加热时，浓硫酸还能与一些非金属起氧化还原反应。例如，加热盛有浓硫酸和木炭的试管，可以发生如下反应：2H2SO4（浓）C CO22H2O2SO2讨论分析反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。通过讨论，我们可以知道，在有浓硫酸参加的反应中，浓硫酸是氧化剂，它发生还原反应。在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但是，在受热的情况下，浓硫酸不仅能够跟铁、铝等起反应，还能够跟绝大多数金属起反应。硫酸是化学工业中最重要的产品之一，它的用途极广（图6-8）。二几种硫酸盐硫酸盐的种类很多，在生产和生活中有很重要的实用价值。我们已经学过硫酸铜、硫酸铵等有关知识，现在，再来学习几种常见的硫酸盐。1硫酸钙（CaSO4）硫酸钙是白色固体。带两分子结晶水的硫酸钙（CaSO42H2O）叫做石膏。石膏在自然界以石膏矿形式存在。将石膏加热到150170时，就会失去所含大部分结晶水而变成熟石膏（2CaSO4H2O）。熟石膏跟水混合成糊状物后会很快凝固，重新变成石膏。人们用石膏制做各种模型和医疗上用的石膏绷带，就是利用了石膏的这种性质。在水泥生产中也要用石膏来调节水泥的凝结时间。2硫酸钡（BaSO4）天然的硫酸钡叫做重晶石。重晶石是制造其他钡盐的原料。硫酸钡不溶于水，也不溶于酸。因此，在实验室中常利用它的这一性质来检验硫酸根离子的存在。利用它的这种性质以及它不容易被X射线透过的性质，医疗上常用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药剂，俗称“钡餐”。此外，硫酸钡还可作白色颜料。 资料“钡 餐” 硫酸钡中的钡是重金属元素，X射线对它的穿透能力较差，利用这一性质，医疗上用高致密度的医用硫酸钡作为消化系统的X射线造影剂进行内腔比衬检查（俗称“钡餐”）。检查前，由病人吞服调好的硫酸钡，作X射线检查时，可以明显地显示出硫酸钡在消化系统的分布情况，据此，医生就可作出相应的病理判断。3硫酸锌带七分子结晶水的硫酸锌（ZnSO47H2O）是无色的晶体，俗称皓矾。硫酸锌在医疗上用作收敛剂，它可使有机体组织收缩，减少腺体的分泌。硫酸锌还可作为木材的防腐剂，用硫酸锌溶液浸泡过的枕木，可延长使用时间。在印染工业上用硫酸锌作媒染剂，能使染料固着于纤维上。硫酸锌还可用于制造白色颜料（锌钡白等）。三硫酸根离子的检验我们在学习离子反应时，知道硫酸或可溶性硫酸盐溶于水时都会产生硫酸根离子，硫酸根离子遇到可溶性钡盐溶液时，生成白色沉淀。能否利用这个反应检验硫酸根离子呢？【实验6-6】在三支试管里分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液。观察发生的现象。再加入少量稀硝酸，振荡。继续观察并把观察到的现象记录在表6-2中。表6-2 检验硫酸根离子的实验加入BaCl2溶液加入稀硝酸稀硫酸现象化学方程式Na2SO4溶液现象化学方程式Na2CO3溶液现象化学方程式讨论通过实验和讨论，我们可以得知，能与Ba2+反应生成白色沉淀的不与稀硝酸反应，放出CO2。而BaSO4是一种既不溶于水，也不溶于稀硝酸的白色沉淀。讨论如何用实验方法鉴别NaCl、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3四种溶液？ 家庭小实验制作石膏像利用熟石膏加水能凝固、硬结的性质，可以制作石膏像。制作过程如同铸造厂的翻砂，要先做好像的阴模，再用阴模翻制出石膏像。1制作阴模在一光洁的桌面上铺一张纸，并在纸上刷一层肥皂水。把浮雕石膏像样品的表面涂上肥皂水，正面朝上平放在纸上。用木框（或硬纸板）做围板把样品围住，使四周的空隙保持1 cm以上。在木框内衬纸并涂肥皂水。把调好的石膏糊倒入围板内，填满、刮平。待其固化后，取出样品，就得到阴模。2翻制石膏像在阴模内壁涂一层肥皂水，把调好的石膏糊倒入阴模，填满、刮平，立即插入一个“”型的铁丝圈。待其固化后，取出晾干，就得到成品。 习 题 一填空题1浓硫酸能够用于干燥某些气体，是由于它具有_性；浓硫酸能使纸片变黑，是由于它具有_性；浓硫酸可以与铜反应，是由于它具有_性。2只用一种试剂来鉴别Na2SO4、AgNO3、Na2CO3三种溶液，这种试剂是_。3用Cu与浓硫酸反应，制得25g CuSO45H2O。在这个反应中，有_H2SO4被还原。用这些CuSO45H2O配制成500 mL CuSO4溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度为_。二选择题1下列气体中，既能用浓硫酸干燥，又能用氢氧化钠干燥的是 ACO2 BN2CSO2 DNH32下列反应中，硫元素表现出氧化性的是 A稀硫酸与锌粒反应 B二氧化硫与氧气反应C浓硫酸与铜反应 D三氧化硫与水反应3下列金属中，可用于制造常温下盛放浓硫酸的容器的是 AFe BCuCAl DZn4下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中，正确的是 A常温时都能与铁发生反应，放出气体B加热时都能与铜发生反应C都能作为气体的干燥剂D硫元素的化合价都是+6价5在某溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该溶液中 A一定含有SO2- 4 B一定含有Ag+6下列离子方程式中，正确的是 A把稀硫酸滴在铜片上：Cu2H+Cu2+H2B把盐酸滴在石灰石上：CaCO32H+Ca2+H2OCO2D把硝酸银溶液滴入盐酸中：Ag+Cl-AgCl三按要求写出有关反应的化学方程式1稀硫酸具有酸的通性，写出表明稀硫酸化学性质的四个化学方程式和离子方程式。2写出三个能生成二氧化硫反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目，并指出氧化剂和还原剂。第四节 化学反应速率 北京的故宫是世界著名的古建筑群，是祖国珍贵的文化遗产。在保和殿后，有一块巨大的“云龙陛石”，上面雕有精美的蟠龙图案（图6-9）。但是，近些年浮雕已开始受损，一些细小的花纹已变得模糊不清。在太和殿周围的玉石护栏的蟠龙柱以及吐水龙头上的花纹也不同程度地受到腐蚀。据统计，世界上的古建筑在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重，有的已面目全非。这真是一场大的灾难。造成这场灾难的元凶是什么呢？它就是我们在第二节中介绍过的酸雨。严格地讲，大理石雕刻制品从安放的时候起，由于风吹、日晒、雨淋等自然因素的影响，就开始受到腐蚀。问题在于为什么以前几百年腐蚀很慢，而近几十年腐蚀却变快了呢？这就会涉及化学反应速率的问题。一化学反应速率不同的化学反应进行得快慢不一样，有的反应进行得很快，瞬间就能完成，例如，氢气和氧气混合气体遇火发生爆炸，酸、碱溶液的中和反应等；有的反应则进行得很慢，例如，有些塑料的分解要几百年，而石油的形成要经过亿万年等。这些都说明了不同的化学反应具有不同的反应速率。【实验6-7】在两支装有少量大理石的试管里，分别加入10 mL 1 molL盐酸和10 mL 1 molL醋酸。观察现象。我们看到，在加入盐酸的试管中，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里，反应则比较缓慢，只有少量气泡产生。化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度的单位常用 molL表示，化学反应速率的单位常用 mol（Lmin）或mol（Ls）表示。例如，某反应物的浓度在1 min内减少了1 molL，则其化学反应速率为1 mol（L min）。又如，在某化学反应中，某一反应物B的初始浓度是20 molL。经过2 min后，B的浓度变成了16 molL，则在这2 min内B的化学反应速率为02 mol（L min）。二外界条件对化学反应速率的影响不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。但由于受其他因素的影响，同一个化学反应在不同的条件下可能会有不同的化学反应速率。因此，我们可以通过改变反应的条件来改变化学反应的速率。改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，例如，我们可以根据生产和生活的需要采取适当的措施，加快某些生产过程，如加速炼钢过程，加速合成树脂或生产橡胶的反应等；也可以根据需要减缓某些反应速率，如防止钢铁生锈、延缓塑料和橡胶的老化等。在初中，我们曾做过硫与氧气反应的实验：硫在空气中燃烧时产生微弱的淡蓝色火焰；而在纯氧中燃烧时，则发出明亮的蓝紫色火焰。这说明硫在纯氧中与氧化合的反应要比在空气中进行得更快，更剧烈。【实验6-8】在两支放有少量大理石的试管里，分别加入10 mL 1 molL盐酸和10 mL 01 molL盐酸。观察现象。然后给加入01 molL盐酸的试管加热。观察反应现象。通过实验，我们看到在加入1 molL盐酸的试管中有大量气泡逸出，而在加入01 molL盐酸的试管中气泡产生得很慢。这说明，浓度较大的盐酸与大理石反应的化学反应速率比浓度小的盐酸与大理石反应的化学反应速率快。许多实验证明，当其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率。通过实验我们还看到，给加入01molL盐酸的试管加热后，反应速率明显加快了。这说明温度的变化也可以使反应的化学反应速率发生改变。有很多在高温或常温时进行得很快的化学反应，在低温下则进行得比较慢。这就是人们使用电冰箱保存食物的原因。我们知道，在实验室里用分解氯酸钾的方法制取氧气时，为了加快氧气生成的化学反应速率，通常使用二氧化锰作催化剂。【实验6-9】在两支试管中分别加入5 mL溶质的质量分数为5的H2O2溶液和3滴洗涤剂，再向其中一支试管中加入少量MnO2粉末。观察反应现象。我们可以看出，在H2O2中加入MnO2粉末时，立即有大量气泡产生，而在没有加入MnO2粉末的试管中只有少量气泡出现。可见MnO2使H2O2分解的反应加快了。许多实验和事实都证明，对于同一个化学反应来说，条件不同时，反应速率会发生变化。除了浓度、温度、催化剂等能改变化学反应速率外，若改变有气体参加反应的压强，就是改变单位体积内气体反应物的浓度，因此，也会影响化学反应速率。此外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。 习 题 一填空题1化学反应速率通常用_来表示，常用的单位是_。2在某一化学反应中，反应物B的浓度在5s内从20 molL变成05 molL，在这5s内B的平均化学反应速率为_。二选择题1某一反应物的浓度是10 molL，经过20s后，它的浓度变成了02 molL，在这20s内它的平均反应速率为 A004 B004 mol（Ls）C08 mol（L s） D004 molL2在下列过程中，需要加快化学反应速率的是 A钢铁腐蚀 B食物腐败C炼钢 D塑料老化三举例说明增大或减小化学反应速率有哪些实际意义？第五节 环境保护 环境问题是当前国际上普遍关心的问题。保护环境，就是保护人类赖以生存的物质基础。本节只简单介绍与化学关系最密切的一些有关环境的问题。一大气污染及防治当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时，就发生了大气污染。大气污染物主要有颗粒物、硫的化合物、氮的化合物、碳的氧化物、碳氢化合物、含卤素化合物、放射性物质等。大气污染是怎样引起的呢？ 18世纪中叶，随着工业的不断发展，大量有害物质被排放到大气中，使空气的质量逐渐下降。200多年来，特别是本世纪中叶以来，工业和交通运输迅速发展，城市人口高度集中，工厂排放出的浓烟，汽车、火车、轮船、飞机等排放出的大量有害气体和粉尘等，造成了大气污染的日益加重。大气污染造成的危害是多方面的，它既危害人体健康，又影响动植物的生长，破坏建筑材料，严重时还会改变世界的气候。例如，使气候变暖、破坏臭氧层、形成酸雨等。大气污染会造成如此严重的后果，世界各国都采取了各种措施保护大气。我国政府对环境问题非常重视，颁布了中华人民共和国大气污染防治法等法律、法规，为环境保护提供了法律的依据。大气污染的防治要采取综合治理的措施。主要包括：调整能源结构、合理规划工业发展和城市建设布局、运用各种防治污染的技术、制订大气质量标准、加强大气质量监测、充分利用环境自净能力等。二水污染及防治水是一种宝贵的自然资源，是人类生活、动植物生长和工农业生产不可缺少的物质。据报导，地球上约有136109km3的水，主要分布于海洋、冰川、地表、地下，以及大气中。人类使用的水，基本上都是淡水，而地球上的可供人类利用的淡水仅约占地球总水量的065左右。随着工农业生产的发展，用水量迅速增加，淡水资源日趋紧张。同时，由于工农业生产使部分水源遭到污染，更加剧了水源短缺的矛盾。由于人类活动排放的污染物（如工业废水、生活污水、农田排水、垃圾渗漏等），使水和水体的物理、化学性质发生变化或使生物群落组成发生变化，从而降低了水体使用价值的现象叫做水污染。水污染物种类繁多，主要有重金属、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，此外，还有洗涤剂等。防止水污染的根本措施是控制污水的任意排放。污水应经处理后再排放。污水处理的方法很多，一般可归纳为物理法、生物法和化学法。各种方法都各有其特点和适用条件，往往需要配合使用。三土壤的污染及防治土壤是大地表面具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层，是重要的环境因素之一。随着生产的发展，土壤也越来越多地承受着来自各方面的污染物。由于土壤中的微生物、土壤中的化学反应，以及生长在土壤中的植物能分解某些污染物，因此，土壤对污染物具有净化能力。土壤中污染物的积累和净化是同时进行的。如果进入土壤的污染物的数量超过了土壤的净化能力，就会引起土壤质量下降，这种现象叫做土壤污染。引起土壤污染的物质主要有城市污水、工业废水、生活垃圾及工矿企业固体废弃物、化肥、农药等。此外，大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体也是重要的土壤污染源。防治土壤污染的最根本措施是控制和减少污染物的排放，如制止任意排放工业废气、废水和生活污水，加强工矿企业固体废弃物及城市垃圾的处理和利用等。 选学生活中常见的污染物和防止污染 一提起污染，人们常常想到的是滚滚的浓烟，污浊的臭水，肮脏的垃圾，而发生在人们日常生活中的一些污染却很容易被忽视。一居室环境的污染和防止污染居室环境与人体健康息息相关，控制和消除居室污染，合理安排居室，使居室净化和美化，对于人体健康至关重要。居室环境污染主要指的是空气污染，它主要是由做饭、取暖、吸烟等引起的。由于居室容积有限，即使污染源的排放量很小，也可以使居室中有害物质浓度急剧增大，以致达到有损人体健康的程度。做饭时引起的空气污染是不容忽视的。厨房空气里既有燃料燃烧时释放的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，又有煎炒食物时食油受热挥发出的气体和悬浮颗粒物等。现在，很多家庭在厨房中安装了排油烟机，这对减少厨房和居室中的空气污染大有好处。除了做饭造成的污染以外，有些居民家中冬季用煤炉或炭火取暖也是造成居室中空气污染的重要原因之一。煤燃烧时放出大量二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有害气体，如果通风条件差，室内的有害气体就会对人体造成危害，如煤气中毒等。因此，用煤炉取暖时，一定要安装烟囱和风斗，以确保室内空气流通。吸烟是居室环境的另一个污染源。烟草里的尼古丁是有毒物质，一支烟里含有的尼古丁可以毒死一只老鼠。烟草中还含有苯并a芘（一种有机物）、亚硝胺等致癌物及酚、甲醛等有害物质。青少年处于生长发育阶段，对有害物质比成年人更容易吸收，并影响身体健康。因而，我国卫生部门等制定的关于宣传吸烟有害与控制吸烟的通知中规定，中学生不准吸烟。近年来，我国很多城市禁止在公共场所吸烟。这是一项有利于改善室内环境，保障人民健康的有力措施。随着科学技术的发展，许多科技新产品进入了家庭，这使得居室更加舒适、生活更加丰富多彩。值得注意的是，一些现代化的生活用品或设施对环境也会有一定程度的影响。例如，家具、地毯、壁纸、合成洗涤剂、印刷品、塑料制品等都可以散发出有害气体。当通风条件不好时，这些有害物质就会在室内积累，造成室内空气污染。电视机、电冰箱、家用电脑等电器发出的射线和声波也会造成室内污染。防止室内空气污染要从两个方面入手，一是控制污染源，减少污染物排放；二是经常通风换气，保持室内空气新鲜。二病从口入食品污染人们常说：“病从口入”。这句话很有道理。食品污染对人体健康有极大的危害。食品污染一般可以分为两大类；一是细菌等病原体造成的生物性污染；二是化学性污染。化学性污染指的是由化学物质引起的污染。不合理地使用化肥和农药，是造成粮食、蔬菜和果品化学污染的主要原因之一。化肥和农药还可以随着雨水进入水体，造成水和水生动植物的污染。造成化学污染的途径是多方面的，例如，用装化肥的口袋盛装食品，可以使食品沾染残余的化肥；在公路上晾晒粮食，可以使粮食沾染沥青的挥发物；在受到污染的水域养殖水产品，会使水产品受到污染，等等。食品污染是危害人体健康的大问题，除了个人要注意饮食卫生、加强自我保护意识外，还需要食品生产者从种植、养殖、加工、贮存、运输等各个环节保证食品的卫生。这样，才能最大限度地减少食品的污染。 习 题 一选择题1下列气体中，会对大气造成污染的是 AO2 BN2CSO2 DNO22下列做法中，不会造成大气污染的是 A燃烧含硫的煤 B焚烧树叶C燃烧H2 D燃放烟花爆竹3下列做法中，不能妥善解决环境污染问题的是 A把污染严重的企业迁到农村B回收、处理废气、废水、废渣等，减少污染物排放C采用新工艺，减少污染物排放D人人都重视环境问题，设法减少污染物二问答题1什么是大气污染？大气污染有哪些危害？2了解学校附近大气和水污染的情况，有哪些污染源，并了解污染物的种类和治理情况。根据调查的情况提出治理污染的设想。写成小论文与同学进行交流。本章小结 一氧族元素的原子结构元素名称氧硫硒碲元素符号OSSeTe核电荷数8163452最外层电子数6666核外电子层数2345原子半径的变化二氧族元素的化学性质及其变化规律氧族元素都具有一定的氧化性，其中氧的氧化性最强，硫、硒、碲随着原子半径的增大，氧化性逐渐减弱。化 学 式O2SSeTe物理性质颜色无色黄色灰色银白色状态气体固体固体固体密度1.43 g/cm32.07 g/cm34.81g/cm36.25 g/cm3熔点、沸点变化化学性质氢化物的化学式及稳定性H2OH2SH2SeH2Te稳定不稳定不稳定不稳定常见氧化物的化学式SO2SO3SeO2SeO3TeO2TeO3最高价氧化物水化物的化学H2SO4H2SeO4H2TeO4注：氧气的密度为固态时的密度。三硫及其重要化合物的性质1根据本章所学知识，按下列线索进行归纳、小结（重点小结每种物质的化学性质）。先用稀硝酸将被检验的溶液酸化，然后加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2四化学反应速率化学反应速率用来衡量化学反应进行得快慢，用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，单位是mol（Ls）或mol（Lmin）。参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素，不同的反应，化学反应速率不同。对于同一化学反应，浓度、温度