第14讲氧族元素

1、第1页 共 54 页 第六章第六章 氧族元素氧族元素 环境保护环境保护 第第14讲讲 氧族元素氧族元素 第2页 共 54 页 自主复习自主复习 夯实基础夯实基础 考纲要求考纲要求 1.了解氧族元素了解氧族元素 2.硫的单质及其化合物的性质硫的单质及其化合物的性质 第3页 共 54 页 教材回扣教材回扣 第4页 共 54 页 一一 氧族元素在元素周期表中的位置氧族元素在元素周期表中的位置 结构及性质结构及性质 1.周期表中位置周期表中位置:第第A族族 第5页 共 54 页 3.主要性质主要性质 (1)相似性相似性 均能形成氢化物均能形成氢化物: 22222 2HO2HOHSH S点燃 第6页 共

2、 54 页 硫硫 硒硒 碲均有二氧化物碲均有二氧化物 三氧化物三氧化物,且其氧化物都是酸酐且其氧化物都是酸酐 能与大多数金属直接化合能与大多数金属直接化合: FeS 234 3Fe2OFe O FeS点燃 第7页 共 54 页 (2)递变性递变性(由上到下由上到下) 气态氢化物生成条件由气态氢化物生成条件由易易到到难难,气态氢化物稳定性逐渐气态氢化物稳定性逐渐减弱减弱 最高价氧化物对应的水化物最高价氧化物对应的水化物,酸性由酸性由强强到到弱弱 元素非金属性由元素非金属性由强强到到弱弱,单质氧化性逐渐单质氧化性逐渐减弱减弱(O2SSeTe) 第8页 共 54 页 二二 硫硫 1.硫的存在及物理性

3、质硫的存在及物理性质 硫主要以化合态存在硫主要以化合态存在 硫单质是一种硫单质是一种淡黄淡黄色的固体色的固体,熔沸点较熔沸点较 低低,难溶于水难溶于水,微溶于酒精微溶于酒精,易溶于易溶于CS2 第9页 共 54 页 2.硫的化学性质硫的化学性质 硫是一种弱氧化剂硫是一种弱氧化剂 可氧化大多数金属和氢气可氧化大多数金属和氢气 又是一种弱又是一种弱 还原剂还原剂,可被可被O2 浓浓H2SO4等氧化为等氧化为SO2 第10页 共 54 页 三三 臭氧臭氧 1.臭氧是臭氧是淡蓝淡蓝色色有特殊臭有特殊臭味的气体味的气体,密度较空气密度较空气大大 2.空气中氧气转化为臭氧的化学方程式为空气中氧气转化为臭氧

4、的化学方程式为 3.自然界中的臭氧有自然界中的臭氧有90%集中在距地面集中在距地面1550 km的的大气平大气平 流层流层中中,臭氧层的作用是臭氧层的作用是吸收紫外线吸收紫外线,所以所以,被人们称为被人们称为臭氧臭氧 层层 23 3O2O放电 第11页 共 54 页 四四 过氧化氢过氧化氢 1.过氧化氢是一种过氧化氢是一种无无色色粘稠粘稠状的状的液液体体,其水溶液俗称其水溶液俗称双氧水双氧水, 呈呈弱酸弱酸性性,其用途主要有其用途主要有消毒杀菌剂消毒杀菌剂 氧化剂氧化剂 漂白剂漂白剂 脱氯剂脱氯剂 火箭燃料火箭燃料等等 2.过氧化氢容易分解过氧化氢容易分解,特别是在特别是在MnO2催化下催化下

5、,其化学方程式为其化学方程式为 2 2222 MnO 2H O2H OO 第12页 共 54 页 课堂互动课堂互动 热点突破热点突破 热点考向热点考向 第13页 共 54 页 1.氧族元素性质的递变规律氧族元素性质的递变规律 2.O3 H2O2 H2S的化学性质的化学性质 第14页 共 54 页 热点探究热点探究 热点热点1 氧族元素的原子结构特点及其性质的变化规律氧族元素的原子结构特点及其性质的变化规律 第15页 共 54 页 1.元素符号元素符号 名称名称:8O(氧氧),16S(硫硫),34Se(硒硒),52Te(碲碲),84Po(钋钋) 2.原子结构示意图原子结构示意图: 第16页 共

6、54 页 3.在周期表中的位置在周期表中的位置:2 3 4 5 6周期周期 A族族 4.结构的异同点及递变性结构的异同点及递变性: 相同点相同点:元素原子最外层电子数相同元素原子最外层电子数相同,都是六个电子都是六个电子 不同点不同点:核电荷数不同核电荷数不同(增多增多);电子层数不同电子层数不同(增加增加) 递变性递变性:原子半径不同原子半径不同(增大增大) 第17页 共 54 页 5.性质的变化规律性质的变化规律: 熔熔 沸点逐渐升高沸点逐渐升高 密度逐渐增大密度逐渐增大 金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱非金属性逐渐减弱 单质的氧化性逐渐减弱单质的氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增

7、强还原性逐渐增强 单质与氢气化合的条件逐渐升高单质与氢气化合的条件逐渐升高 氢化物的稳定性逐渐减弱氢化物的稳定性逐渐减弱 还原性逐渐增强还原性逐渐增强 最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱 第18页 共 54 页 【例【例1】 关于氧族元素性质的叙述中错误的是关于氧族元素性质的叙述中错误的是( ) A.氧族元素单质随核电荷数增加跟氢气的化合能力减弱氧族元素单质随核电荷数增加跟氢气的化合能力减弱 B.H2SO4的酸性比的酸性比H2TeO4的强的强 C.H2S的还原性比的还原性比H2Se弱弱 D.都可以形成都可以形成-2 +4 +6价的化合物价的化合物 第19页 共

8、 54 页 解析解析 氧族元素随核电荷数的递增氧族元素随核电荷数的递增,原子得电子的能力减弱原子得电子的能力减弱, 非金属性减弱非金属性减弱,故故A B正确正确;C项稳定性项稳定性H2SH2Se,则还原则还原 性性H2SH2Se;D项氧元素没有最高价项氧元素没有最高价+6价价 答案答案 D 第20页 共 54 页 变式变式1:下列关于氧族元素的叙述正确的是下列关于氧族元素的叙述正确的是( ) A.氧族元素都能直接跟氢气化合氧族元素都能直接跟氢气化合,生成气态氢化物生成气态氢化物 B.氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数的增加逐渐减氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数的增加逐渐减 弱弱 C.

9、氧族元素的固体单质都不导电氧族元素的固体单质都不导电 D.氧族元素中氧的非金属性最强氧族元素中氧的非金属性最强 第21页 共 54 页 解析解析:碲与氢气一般不直接化合碲与氢气一般不直接化合,A选项错选项错;“氧化物的水化物的氧化物的水化物的 酸性酸性”要强调是最高价要强调是最高价,B选项错选项错;氧族元素单质中氧族元素单质中,硒是半硒是半 导体导体,而碲能导电而碲能导电,C选项错选项错 答案答案:D 第22页 共 54 页 点评点评 注意对比其他族注意对比其他族,如如:碱金属碱金属 卤族卤族 碳族碳族 氮族等族氮族等族 的递变性的递变性 相似性相似性 差异性差异性,然后迁移类似的变化规律然后

10、迁移类似的变化规律,同同 时还应该注意特殊元素的特殊性质时还应该注意特殊元素的特殊性质 第23页 共 54 页 热点热点2 臭氧臭氧 第24页 共 54 页 1.物理性质物理性质 在常温在常温 常压下常压下,臭氧臭氧(O3)是一种有特殊臭味的淡蓝色气体是一种有特殊臭味的淡蓝色气体, 它的密度比氧气大它的密度比氧气大,比氧气易溶于水比氧气易溶于水 液态臭氧呈深蓝色液态臭氧呈深蓝色, 固态臭氧呈紫黑色固态臭氧呈紫黑色 2.化学性质化学性质 (1)极强的氧化性极强的氧化性:常温下能氧化常温下能氧化Ag Hg等不活泼金属等不活泼金属 6Ag+O33Ag2O O3+2KI+H2O2KOH+I2+O2(O

11、3能使湿润的能使湿润的KI-淀粉试纸变淀粉试纸变 蓝蓝) 第25页 共 54 页 (2)不稳定性不稳定性:在常温下能缓慢分解生成氧气在常温下能缓慢分解生成氧气,在高温时可以迅在高温时可以迅 速分解速分解 2O33O2 (3)漂白和消毒漂白和消毒:有些染料受到臭氧的强烈氧化作用褪色有些染料受到臭氧的强烈氧化作用褪色,臭氧臭氧 还可以杀死许多细菌还可以杀死许多细菌,因此因此,臭氧是一种很好的脱色剂和消臭氧是一种很好的脱色剂和消 毒剂毒剂 3.产生的方法产生的方法 空气中高压放电就能产生臭氧空气中高压放电就能产生臭氧: 23 3O2O放电 第26页 共 54 页 【例【例2】 高压电机高压电机 复印

12、机工作时会产生臭氧复印机工作时会产生臭氧,该气体有强该气体有强 氧化性氧化性 下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是( ) A.臭氧和氧气是氧的同素异形体臭氧和氧气是氧的同素异形体 B.臭氧可使湿润的臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝淀粉试纸变蓝 C.臭氧的存在对人体有益无害臭氧的存在对人体有益无害 D.臭氧是很好的消毒剂和脱色剂臭氧是很好的消毒剂和脱色剂 第27页 共 54 页 解析解析 高压电机高压电机 复印机工作时产生复印机工作时产生O3的原因是高压电机的原因是高压电机 的放电的放电 复印机中的静电促使空气中的部分复印机中的静电促使空气中的部分O2变为变为 和和O2互为同素异形体互为同素异形体

13、 O3是很好的消毒剂是很好的消毒剂 脱色剂脱色剂,其杀菌其杀菌 脱色都是因其强氧化性所致脱色都是因其强氧化性所致 O3的强氧化性可氧化的强氧化性可氧化KI, 使其变成使其变成I2,从而使淀粉变蓝从而使淀粉变蓝,反应方程式为反应方程式为O3+2KI+H2O 2KOH+I2+O2 空气中的微量空气中的微量O3能使空气清新而对人体健能使空气清新而对人体健 康有利康有利,但当但当O3在空气中的含量超过在空气中的含量超过10-5%(体积分数体积分数),就会就会 对人体造成危害对人体造成危害,所以要辩证地认识和评价所以要辩证地认识和评价O3 答案答案 C : 3233 O3O2O O放电 第28页 共 5

14、4 页 变式变式2:关于关于O3的说法中错误的是的说法中错误的是( ) O3具有刺激性臭味具有刺激性臭味,因此被称为因此被称为“臭氧臭氧” O2与与O3是氧元是氧元 素的同素异形体素的同素异形体 O3比比O2密度大密度大,也比也比O2易溶于水易溶于水 O3 比比O2稳定稳定,高温下不易分解高温下不易分解 臭氧有漂白和消毒作用臭氧有漂白和消毒作用 空气中微量空气中微量O3可以刺激中枢神经可以刺激中枢神经,加快血液循环加快血液循环,因此空气因此空气 中中O3含量越高越好含量越高越好 空气中高压放电空气中高压放电 高压电机和复印高压电机和复印 机工作都会有机工作都会有O3生成生成 A.B. C. D

15、. 第29页 共 54 页 解析解析:O2比比O3稳定稳定,O3高温下分解高温下分解,升温分解速度加快升温分解速度加快;空空 气中微量气中微量O3可以刺激中枢神经可以刺激中枢神经,加快血液循环加快血液循环,但空气中但空气中O3 含量太高会伤害人体含量太高会伤害人体 答案答案:C 第30页 共 54 页 热点热点3 过氧化氢过氧化氢 第31页 共 54 页 过氧化氢为无色粘稠的液体过氧化氢为无色粘稠的液体,化学式为化学式为H2O2,电子式电子式 有还原性有还原性,并以氧化性为主并以氧化性为主 H2O2的水溶液俗称双氧水的水溶液俗称双氧水,呈弱呈弱 酸性酸性 第32页 共 54 页 1.当当H2O

16、2遇到还原剂时遇到还原剂时,表现出氧化性表现出氧化性 其还原产物是水其还原产物是水,不不 会生成新杂质会生成新杂质 SO2+H2O2H2SO4 2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O PbS+4H2O2PbSO4+4H2O(该反应在美术收藏中有重要意该反应在美术收藏中有重要意 义义,可将变黑的油画恢复原状可将变黑的油画恢复原状) 第33页 共 54 页 2.当当H2O2遇到较强的氧化剂时遇到较强的氧化剂时,表现出还原性表现出还原性,其氧化产物是其氧化产物是 O2 3.H2O2不稳定不稳定,可分解生成可分解生成H2O和和O2,若用若用MnO2作催化剂其分作催化剂其分 解速率更快解速率更快

17、4.H2O2的用途的用途:氧化剂氧化剂 漂白剂漂白剂 消毒剂消毒剂 脱氯剂脱氯剂 火箭燃火箭燃 料等料等 422 256MnOH OH 2 22 2Mn5O8H O 22222 2H O MnO 2H OO 第34页 共 54 页 【例【例3】 双氧水双氧水(H2O2)是一种极弱电解质是一种极弱电解质,也是一种也是一种“绿色氧绿色氧 化剂化剂”,为了贮存为了贮存 运输的方便运输的方便,工业上将其转化为固态过工业上将其转化为固态过 碳酸钠晶体碳酸钠晶体(化学式为化学式为2Na2CO43H2O),该晶体具有该晶体具有 Na2CO3和和H2O2的双重性质的双重性质 第35页 共 54 页 (1)若把

18、若把H2O2看成是二元弱酸看成是二元弱酸,请写出它在水中的电离方程式请写出它在水中的电离方程式 _ (2)水电离生成水电离生成H3O+和和OH-叫做水的自偶电离叫做水的自偶电离 同水一样同水一样 ,H2O2也有极微弱的自偶电离也有极微弱的自偶电离,其自偶电离的方程式为其自偶电离的方程式为 _ 2 22222 ;H OHHOHOHO 2222322 H OH OH OHO 第36页 共 54 页 (3)下列物质不会使过碳酸钠失效的是下列物质不会使过碳酸钠失效的是( ) A.MnO2 B.NaHCO3 C.H2S D.CH3COOH 答案答案:B 第37页 共 54 页 (4)稀硫酸不与铜反应稀硫

19、酸不与铜反应,但在稀硫酸中加入但在稀硫酸中加入H2O2后后,则可使铜顺则可使铜顺 利溶解利溶解,写出该反应的化学方程式写出该反应的化学方程式,标明电子转移的方向和标明电子转移的方向和 数目数目 答案答案: 第38页 共 54 页 解析解析 解答此题要注意提取题中信息解答此题要注意提取题中信息,并找好类比对象并找好类比对象,如如(1) 可与可与H2CO3类比类比 (2)与水类似与水类似 (3)注意注意“具有具有Na2CO3和和 H2O2的双重性质的双重性质”即与即与Na2CO3 H2O2反应的即失效反应的即失效 第39页 共 54 页 点评点评 (4)反应实质是在酸性条件下反应实质是在酸性条件下

20、,H2O2将将Cu氧化成氧化成Cu2+, 而自身被还原成而自身被还原成H2O 第40页 共 54 页 变式变式3:有关有关H2O2的说法正确的是的说法正确的是( ) 与与H2O互为同系物互为同系物 酸性条件下可将酸性条件下可将Fe2+氧化为氧化为Fe3+ 利用利用H2O2的氧化性的氧化性,可用于杀菌消毒可用于杀菌消毒 能被能被 还原还原 A. B. C. D.全部全部 4 MnO 第41页 共 54 页 解析解析:H2O2具有氧化性具有氧化性,能将能将Fe2+氧化成氧化成Fe3+,并且可用于漂白并且可用于漂白 杀菌杀菌 消毒消毒;H2O2具有还原性具有还原性,能被能被氧化氧化 答案答案:B 4

21、 MnO 第42页 共 54 页 热点热点4 硫硫 第43页 共 54 页 1.硫的化学性质硫的化学性质 第44页 共 54 页 2232 243 2422 32422 ,( ): 3S6NaONa SNa SO3H O H SOHNO: S2H SO (SO2H O S6HNO ()H SO6N 2 2 3 OH O ) H 另外 硫可与热的碱溶液发生反应 常用于 清洗试管壁上的硫 硫也能被浓浓氧化 浓 浓 第45页 共 54 页 2.硫的价态变化规律硫的价态变化规律 204 6 ,(1)SS S , ; ; S, 是硫元素的最低价态 只有还原性 处于中间价态 既有氧化性 又有还原性 是硫元

22、素的最高价态 只有氧化性 第46页 共 54 页 2 22 2 2 O () 2 HH 2046 S 22 23 422 SS 2, : H 2H SO ()CSOCO2H SS O2 O NO OO 不足 当硫元素的化合价升高或降低时 一般升高或降低到其相邻的价态如 浓 第47页 共 54 页 33 2 0 06 6 HNO 2 S3S SS S , , S: HNO 浓 有时硫的化合价会发生跳位转化如 遇到强氧化剂时 又如条件发生改变时 第48页 共 54 页 (4)硫元素相邻价态的粒子之间不能发生氧化还原反应硫元素相邻价态的粒子之间不能发生氧化还原反应 例例 如如:S和和H2S S和和S

23、O2 SO2和浓和浓H2SO4之间不发生氧化还之间不发生氧化还 原反应原反应 第49页 共 54 页 【例【例4】 为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价,下图是某下图是某 同学设计的实验过程的一部分同学设计的实验过程的一部分: 第50页 共 54 页 请回答以下问题请回答以下问题: (1)混合粉末混合粉末A中硫粉过量的原因是中硫粉过量的原因是 _ _ (2)反应在反应在“惰气环境惰气环境”中进行的原因是中进行的原因是 _ (3)操作操作是用烧热的玻璃棒点触混合粉末反应即可持续进行是用烧热的玻璃棒点触混合粉末反应即可持续进行 ,说明说明_ 防止因铁粉过量而使滤渣防

24、止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉与中含铁粉与H2SO4反应反应, 生成生成Fe2+干扰实验干扰实验 防止环境中的防止环境中的O2参与反应参与反应 硫和铁粉反应是放热反应硫和铁粉反应是放热反应 第51页 共 54 页 (4)操作操作的作用是的作用是_,反应方程式是反应方程式是 _,也可改也可改 用加入用加入_ (5)操作操作中稀中稀H2SO4煮沸的目的是煮沸的目的是 _ (6)为证明产物中铁的价态为证明产物中铁的价态,对对D溶液的实验操作最好是溶液的实验操作最好是 _ 除去混合物中的硫粉除去混合物中的硫粉 232 36223SKOHK SK SOH O CS2 )防止防止H2SO4溶解的氧气氧化生成的溶解的氧气氧化生成的Fe2+ 加入煮沸的加入煮沸的KSCN溶液溶液