单质与无机化合物

单质与无机化合物第1页，共83页，2023年，2月20日，星期三8.1单质8.1.1化学元素概述1923年，国际同位素与原子量委员会规定：将核电荷数相同的一类原子称为一种元素。到目前为止，总共有118种元素被发现或人工制造出来，其中90多种存在于地球上。从铀之后的第93号到118号元素，除镎（Np）和钚（Pu）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。近来俄罗斯杜布纳联合原子核研究所宣布要合成119号元素。人工合成新元素是否可一直进行下去？第2页，共83页，2023年，2月20日，星期三地壳中主要元素的丰度元素OSiAlFeCaNaKMgHTi质量分数/%48.626.37.734.753.452.742.472.000.760.42第3页，共83页，2023年，2月20日，星期三大气中的平均组成气体体积分数/%质量分数/%气体体积分数/%质量分数/%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第4页，共83页，2023年，2月20日，星期三海水中主要元素的含量

（不考虑溶解的气体）元素质量分数/%元素质量分数/%元素质量分数/%O85.89Br0.0065N(硝酸盐)~0.00007H10.32C(无机物)0.0028N(有机物)~0.00002Cl1.9Sr0.00130.0013Rb0.00002Na1.1B0.00046Li0.00001Mg0.13Si~0.00040I0.000005S0.088C(有机物)~0.00030U0.0000003Ca0.040Al~0.00019

K0.038F0.00014

第5页，共83页，2023年，2月20日，星期三族ⅠAⅡA~ⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAVIIIA价电子构型ns1

ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5ns2np6

周

期1H2分子晶体金

属

晶

体

He分子晶体2Li金属晶体B近原子晶体金刚石C原子晶体石墨C层状晶体N2分子晶体O2分子晶体F2分子晶体Ne分子晶体3Na金属晶体Al金属晶体Si原子晶体白磷P4分子晶体黑磷Px层状晶体斜方硫S8分子晶体弹性硫Sx链状晶体Cl2分子晶体Ar分子晶体4K金属晶体Ga金属晶体Ge原子晶体黄砷As4分子晶体灰砷Asx层状晶体红硒Se8分子晶体灰硒Sex链状晶体Br2分子晶体Kr分子晶体5Rb金属晶体In金属晶体灰锡Sn原子晶体白锡Sn金属晶体黑锑Sb4分子晶体灰锑Sbx层状晶体灰碲Te链状晶体I2分子晶体Xe分子晶体6Cs金属晶体Tl金属晶体Pb金属晶体Bi层状晶体(近金属晶体)Po金属晶体AtRn分子晶体典型金属晶体→原子晶体、层状或链状晶体→分子晶体分子晶体或原子晶体→金属晶体8.1.2单质的晶体结构第6页，共83页，2023年，2月20日，星期三巨型分子非金属单质的晶体结构多原子分子a.白磷b.斜方硫小分子a.氯气b.稀有气体第7页，共83页，2023年，2月20日，星期三六方密堆积面心立方密堆积体心立方密堆积六方密堆积：例如Be、Mg、IIIB、IVB、VIIB等金属面心立方密堆积：例如Pb、Pd、Pt、IB等金属。体心立方堆积：例如：Na、K、Li、VB、VIB等金属金属单质的晶体结构第8页，共83页，2023年，2月20日，星期三8.1.3单质的物理性质主族元素单质熔点、沸点：低→高→低密度、硬度：小→大→小导电性：导体→半导体、非导体同周期从左到右第9页，共83页，2023年，2月20日，星期三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熔点最高的是W3422℃,其次是Re2.较大的密度和硬度(ⅢB和ⅡB除外)密度最大的是OsIrPt硬度最大的是Cr(仅次于金刚石)3.易导电第10页，共83页，2023年，2月20日，星期三稀有气体(RareGas)稀有气体的熔点、沸点元素第一电离能/kJ.mol–1熔点/K沸点/K在干燥空气中的体积分数/%He2372

4.220.000524Ne208124.5426.090.001818Ar152183.7888.290.934Kr1351115.95119.800.000114Xe1170155.15165.020.0000087Rn1037102.15111.15极微量第11页，共83页，2023年，2月20日，星期三元素发现年代发现者氦1868J.N.Lockyer(英)P.J.C.Janssen(法)1895W.Ramsay（英）氩1894J.W.Rayleigh(英)W.Ramsay（英）氖1898W.Ramsay（英）MorrisTravers（英）氪1898W.Ramsay（英）氙1898W.Ramsay（英）氡1900F.E.Dorn(德)9-7-1稀有气体的发现第12页，共83页，2023年，2月20日，星期三9-7-2稀有气体的存在、结构、性质和用途存在主要存在于空气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第13页，共83页，2023年，2月20日，星期三氦为2电子构型其它为稳定的8电子构型结构9-7-2稀有气体的存在、

结构、性质和用途第14页，共83页，2023年，2月20日，星期三在一般条件下不具备化学活性在自然界以原子形式存在熔、沸点低，并随原子序数的增加而递增9-7-2稀有气体的存在、

结构、性质和用途性质第15页，共83页，2023年，2月20日，星期三用途第16页，共83页，2023年，2月20日，星期三8.1.4单质的化学性质金属单质：主要表现为还原性。非金属单质：既具有氧化性，

也具有还原性。还原性递减氧化性递增第17页，共83页，2023年，2月20日，星期三8.1.4单质的化学性质1．金属单质的化学性质第18页，共83页，2023年，2月20日，星期三原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半径减小金属性、还原性减弱电离能、电负性增大S区金属的化学性质第19页，共83页，2023年，2月20日，星期三2M+2H2O→2MOH+H2(g)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+H2ONaOH+1/2H2（g）Be和Mg由于表面形成致密的氧化物保护膜对H2O较为稳定。Li与H2O的的反应较慢。第20页，共83页，2023年，2月20日，星期三5.326.419.117.925.8性质

LiNaKRbCsm.p./K453.69370.96336.8312.04301.55MOH在水中的溶解度/(mol·L-1)

电极电势属于热力学范畴，而反应剧烈程度属于动力学范畴，两者之间并无直接的联系。

Li与水反应不激烈，主要原因（1）锂的熔点较高，与水反应产生的热量不足以使其熔化;(2)与水反应的产物溶解度较小，易覆盖在金属锂的上面，阻碍反应继续进行。Solution

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其他金属与水的反应激烈？Question1第21页，共83页，2023年，2月20日，星期三单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：与氧、硫、氮、卤素反应

——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）第22页，共83页，2023年，2月20日，星期三

为何空气中燃烧碱金属所得产物不同？Solution

1.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―376kJ·mol-1,―430kJ·mol-1和―

389.2kJ·mol-1,因此燃烧产物就是Na2O2

。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。

Question2第23页，共83页，2023年，2月20日，星期三与H2反应2M+H2

→2MHM+H2

→MH2碱金属和碱土金属中较活泼的Ca、Sr、Ba能与氢在高温下直接化合，形成离子晶体。碱金属氢化物中以LiH最稳定，加热到(961K)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的材料。镁和镁系合金(如Mg2Ni，Mg2Cu、镁-稀土系合金)是一类贮氢合金。贮氢时，用合金与氢反应，生成金属氢化物。用氢时，把金属氢化物加热，将氢放出来，以供使用。第24页，共83页，2023年，2月20日，星期三p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。第25页，共83页，2023年，2月20日，星期三d区和ds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。第26页，共83页，2023年，2月20日，星期三f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。第27页，共83页，2023年，2月20日，星期三2.非金属单质的化学性质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，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ΔG＜0来判别反应自发进行的方向。第28页，共83页，2023年，2月20日，星期三2.非金属单质的化学性质(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==3H2[SiF5]+4NO(g)+8H2OSi+2NaOH+H2O===

Na2SiO3+2H2(g)第29页，共83页，2023年，2月20日，星期三（1）卤素单质的化学性质元素氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)原子序数9173553价层电子组态2s22p53s23p54s24p55s25p5原子共价半径/nm0.0640.0990.1210.140第一电离能/eV17.4228212.9676411.8138110.45126第一电子亲和能

/eV3.4011893.6127243.3635883.059037电负性3.983.162.962.66气相分子中的X-X键长/nm0.141190.198780.228110.26663第30页，共83页，2023年，2月20日，星期三卤素单质最突出的化学性质是氧化性，氧化能力依次为F2>Cl2>Br2>I2。卤素能与大多数金属和非金属直接化合生成相应的卤化物。第31页，共83页，2023年，2月20日，星期三①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第32页，共83页，2023年，2月20日，星期三②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)。第33页，共83页，2023年，2月20日，星期三X2+H2

→2HX减小X2+e-

→X-

氧化性F2>Cl2>Br2>I2与H2反应卤素反应条件反应速率与程度F2冷暗处即可爆炸、放出大量热Cl2常温高温、强光照射缓慢爆炸Br2648K、紫外照射不完全I2更高高温或催化剂缓慢、可逆第34页，共83页，2023年，2月20日，星期三③与水的反应第一类反应是卤素对水的氧化作用2X2+2H2O→4H++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第35页，共83页，2023年，2月20日，星期三平衡常数Cl2、Br2、I24.2X10-47.2X10-92.0X10-13

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36页，共83页，2023年，2月20日，星期三Cl2、Br2、I2在碱性溶液中发生歧化反应其反应产物与温度有关。卤素反应条件反应产物Cl2常温加热Cl−+HClO−Cl−+HClO3−Br2低温常温Br−+HBrO−Br−+HBrO3−I2低温I−+HIO3−第37页，共83页，2023年，2月20日，星期三④卤素单质与卤离子的反应氧化性顺序为：F2>

Cl2>Br2>I2；还原性顺序为：I－>Br－>Cl－>F－X2/X－F2/F－Cl2/Cl－Br2/Br－I2/I－E(X2/X－)/V+2.866+1.35827+1.066+0.5355F2能氧化Cl-、Br-、I-，置换出Cl2、Br2、I2；Cl2能置换出Br2和I2；而Br2只能置换出I2第38页，共83页，2023年，2月20日，星期三[1]电解法：电解三份KHF2和两份无水HF的熔融混合物

2KHF22KF+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+2SbF52KSbF6+MnF3+F2150℃12F2的制备第39页，共83页，2023年，2月20日，星期三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+2H2O2NaOH+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+Cl2Cl2的制备第40页，共83页，2023年，2月20日，星期三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的制备第41页，共83页，2023年，2月20日，星期三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的制备第42页，共83页，2023年，2月20日，星期三1.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I2第43页，共83页，2023年，2月20日，星期三1.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的制备第44页，共83页，2023年，2月20日，星期三（2）氧族元素单质的化学性质元素氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)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。为分布最广的成矿元素，很多金属在地壳中以氧化物、硫化物形式存在。为稀散元素。在自然界无单质存在，常存在于重金属硫化物矿中。放射性元素第45页，共83页，2023年，2月20日，星期三第46页，共83页，2023年，2月20日，星期三元素氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)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为生命元素。富氧空气或纯氧用于医疗和高空飞行，大量的纯氧用于炼钢。液氧常用作制冷剂和火箭发动机的助燃剂为黑火药(KClO3、S、C)主角。有斜方硫、单斜硫等二十多种.(同素异形体)少量硒对人体新陈代谢起调节作用，过量则有毒。有光电性质，用于电影、传真和制造光电管。可制造合金。在所有金属中电阻最高，用于制造电阻器材。半衰期为138.7天。是居里夫人于1898年发现的。第47页，共83页，2023年，2月20日，星期三氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)釙(Po)金属性增强，非金属性减弱典型非金属准金属金属价层电子构型为ns2np4，其原子获两个电子可达到稳定电子层结构，即有较强的非金属性。常见的氧化数为-2硫、硒、碲还可利用外层d轨道形成氧化数为+2、+4、+6的化合物。第48页，共83页，2023年，2月20日，星期三氧与大多数金属元素形成二元离子型化合物，与非金属、金属性较弱的元素形成共价化合物，硫、硒、碲与大多数金属元素形成共价型化合物。常温下，氧气分子不很活泼，只能将强还原性的物质如NO、SnCl2、H2S、H2SO3等氧化。加热条件下，除卤素、少数贵重金属(Au、Pt等)以及稀有气体外，氧几乎能与所有元素直接化合，生成相应的氧化物。第49页，共83页，2023年，2月20日，星期三臭氧的性质和用途[1]臭氧是淡蓝色气体，有一种鱼腥臭味，故称为臭氧[2]臭氧在-112C凝聚深蓝色液体在-192.7C凝结为黑紫色固体[3]臭氧比氧气易溶于水，[4]臭氧不稳定：在常温下缓慢分解，

200C以上分解较快臭氧第50页，共83页，2023年，2月20日，星期三[4]臭氧分解时放热：2O3

3O2

rHm=-284kJ/mol

纯臭氧易爆炸。[5]O3的氧化性比O2强，能氧化许多不活泼单质如Hg、Ag、S等。可从碘化钾溶液中使碘析出，O3+2I-

+2H+

I2+O2↑+H2O(测定O3)臭氧的性质和用途臭氧第51页，共83页，2023年，2月20日，星期三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α—硫)和单斜硫(又称为β—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：第52页，共83页，2023年，2月20日，星期三8.2无机化合物8.2.1卤化物8.2.2氧化物8.2.3氢氧化物第53页，共83页，2023年，2月20日，星期三卤素与ⅠA、ⅡA的绝大多数金属、大多数镧系、锕系元素及低价过度金属离子形成卤素与非金属、氧化数较高的金属具有高熔、沸点，低挥发性，熔融时能导电性质一般熔、沸点低，具有挥发性，熔融时不导电离子型卤化物

共价型卤化物1、卤化物概述第54页，共83页，2023年，2月20日，星期三同一周期卤化物，从左到右，由离子型过渡到共价型氟化物NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6熔点/℃99312501040-90-83-83沸点/℃169522601260-86-75-75熔融态导电性易易易不能不能不能键型离子型离子型离子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第55页，共83页，2023年，2月20日，星期三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NF3PF3AsF3SbF3BiF3熔点/℃-206.6-151.5-85292727沸点/℃-129-101.5-63319(升华)102.7(升华)熔融态导电性不能不能不能难易键型共价型共价型共价型过渡型离子型氮族元素氟化物的性质和键型第56页，共83页，2023年，2月20日，星期三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AlF3AlCl3AlBr3AlI3熔点/℃1040190(加压)97.5191沸点/℃1260178(升华)263.3360熔融态导电性易难难难键型离子型共价型共价型共价型AlX3的性质和键型第57页，共83页，2023年，2月20日，星期三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SnCl2SnCl4PbCl2PbCl4熔点/℃246-33501-15沸点/℃652114950105键型离子型共价型离子型共价型不同氧化数氯化物的性质和键型第58页，共83页，2023年，2月20日，星期三2.卤化物的化学性质金属卤化物的溶解性(2)水解作用(3)稳定性第59页，共83页，2023年，2月20日，星期三除银盐(AgF例外)、铅盐、亚汞盐、亚铜盐难溶外,其它卤化物一般易溶于水。

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：金属卤化物的溶解性MIx＞MBrx＞MClx＞MFx一些难溶于水的金属卤化物，可以溶解在过量Cl－、Br－、I－和CN－离子的溶液中，形成可溶性的配合物。如：

HgI2+2I－

=[HgI4]2－AgF

AgCl

AgBr

AgI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MFx＞MClx＞MBrx＞MIx第60页，共83页，2023年，2月20日，星期三(2)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

=GeO2·2H2O（胶状沉淀）+4HCl第61页，共83页，2023年，2月20日，星期三CF4(g)+2H2O(1)=CO2(g)+4HF(g)ΔrGm(298.15K)=-127kJ·mol–1ΔrGm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。第62页，共83页，2023年，2月20日，星期三(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第63页，共83页，2023年，2月20日，星期三非金属卤化物大多热稳定性较差，受热易分解。如CCl4分解温度为748K，PCl5在433K开始部分分解，573K时完全分解新型电光源碘钨灯、溴钨灯就是利用碘化钨WI2或溴化钨WBr2的热分解性质制作的。卤化银见光易分解。利用此性质可制作照相底片和变色玻璃。返回第64页，共83页，2023年，2月20日，星期三1.氧化物概述8.2.2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。按结构分离子型氧化物共价型氧化物按对酸、碱的反应及其水合物的性质分酸性氧化物碱性氧化物两性氧化物不成盐氧化物第65页，共83页，2023年，2月20日，星期三离子型氧化物

共价型氧化物ⅠA、ⅡA（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；晶体结构离子型氧化物：离子晶体共价型氧化物个别为原子晶体，如SiO2、B2O3一些非金属性较弱的元素的氧化物常呈过渡型晶体结构，如：As2O3是层状晶体，SeO2是链状晶体第66页，共83页，2023年，2月20日，星期三同一周期自左而右，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。族别IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O3键型离子键离子键偏离子键共价键共价键共价键共价键晶体类型离子晶体离子晶体过渡型晶体原子晶体分子晶体分子晶体分子晶体熔点/K1193312523661916297200.5191.5第67页，共83页，2023年，2月20日，星期三不溶于水，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。第68页，共83页，2023年，2月20日，星期三既可与酸、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。IA

ⅧA

IIA

IIIAIVAVAVIAVIIA

BeO

Al2O3

Ga2O3GeO2As2O3

In2O3SnO2(SnO)Sb2O3TeO2

PbO2(PbO)

第69页，共83页，2023年，2月20日，星期三2、

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。第70页，共83页，2023年，2月20日，星期三3、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碱性碱性两性酸性酸性碱性减弱酸性增强第71页，共83页，2023年，2月20日，星期三（3）在同一周期中，从左到右，各元素最高氧化态的氧化物酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。例如第3周期：Na2OMgOAl2O3SiO3P2O5SO3Cl2O7碱性强碱性中强两性酸性弱酸性酸性强酸性强碱性减弱酸性增强K2OCaOSc2O3TiO2V2O5CrO3Mn2O7Cu2OZnOGa2O3GeO2As2O5SeO3碱性强碱性强碱性弱两性酸性弱酸性中强酸性强碱性两性两性两性酸性酸性碱性减弱酸性增强长周期元素氧化物的酸碱性有一个重复变化，由碱性到酸性，再由碱性到酸性。第72页，共83页，2023年，2月20日，星期三（4）同主族元素，自上而下，氧化物的碱性增强，酸性减弱。如VA族元素三价氧化物酸碱性的递变情况为：N2O3P2O3As2O3Sb2O3Bi2O3酸性酸性酸性两性碱性酸性减弱碱性增强返回第73页，共83页，2023年，2月20日，星期三8.2.3氢氧化物1、氢氧化物的解离及R-O-H规律2、氢氧化物的酸碱性递变规律第74页，共83页，2023年，2月20日，星期三R的Φ大，使O—H键极性增强，则为酸式解离R的Φ小，使R—O键极性增强，则为碱式解离RO-+H+R–O–H