本周学习第六章《氧族元素 环境保护》第一节《氧族元素》,内容包括:
1、氧族元素
从原子的核电荷数、原子结构示意图、原子半径、最外层电子所受作用力的大小、非金属性和金属性等几个方面来讨论氧、硫、硒、碲的结构和性质的变化,从而理解它们性质的相似点和不同点。
2、硫
硫的物理性质和化学性质。
3、O3
同素异形体,O3的分子结构、物理性质、化学性质、产生和应用。
注意:
(1)它们能形成H2R型气态氢化物(Te不能与H2直接化合),它们的水溶液均呈酸性(H2O除外)。
(2)它们都能和氧结合生成RO2和RO3型氧化物(O除外),这些氧化物均是酸酐,其对应的水化物分别为H2RO3和H2RO4型两种酸。
(3)从原子结构有关知识理解元素金属性、非金属性的递变规律。
从O到Te:核电荷数逐渐增多原子的电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱原子得到电子的能力逐渐减弱,失去电子的能力逐渐增强元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。
(4)氧族元素和卤族元素比较
相似点:
①都能与金属、H2直接化合(Te及At、Po除外);
②气态氢化物的水溶液均呈酸性(O除外);
③氧化物均为酸酐(O、F除外),最高价氧化物对应水化物的酸性随核电荷数的增大而逐渐减弱。
不同点:
①与金属、H2化合时,卤族元素显-1价,氧族元素显-2价;
②同周期的氧族元素、卤族元素的单质,前者与H2化合更难,前者生成气态氢化物的水溶液均为弱酸(H2O除外),后者除HF外其余氢化物的水溶液均为强酸;
③同周期氧族元素比相应卤素的非金属性弱。
(二)硫
1、物理性质
常温下是一种淡黄色的晶体,俗称硫磺,熔、沸点较低,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,自然界中,游离态的硫可存在于火山喷口附近。
2、化学性质
氧化性:Fe+S FeS(硫化亚铁)
2Cu+S Cu2S(硫化亚铜)
Hg+S=HgS(消除汞毒)
H2+S H2S
还原性:S+O2 SO2
3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O
(S既表现氧化性又表现还原性)
(三)臭氧
1、同素异形体
(1)定义:由同种元素形成的几种性质不同的单质。
例如:碳元素的同素异形体——金刚石、石墨
氧元素的同素异形体——氧气和臭氧
磷元素的同素异形体——红磷和白磷
硫元素的同素异形体——菱形硫和单斜硫
(2)注意事项
同素异形体的化学性质相似,而物理性质不同;
同位素研究的对象是微观的原子,而同素异形体研究的对象是宏观的单质。
2、臭氧的物理性质
O3是等腰三角形空间结构的由非极性键形成的极性分子。
3、臭氧的物理性质
(1)常温、常压下,O3是一种有特殊臭味的淡蓝色气体;
(2)密度比O2大,比O2易溶于水;
(3)液态O3呈深蓝色,沸点的-112.4℃;
固态O3呈紫黑色,熔点为-251℃。
4、臭氧的化学性质
(1)不稳定性
2O3 3O2
注:常温下分解较慢,在受热、光照和MnO2等作用下迅速分解。
(2)强的氧化性
就氧化能力而言,它介于氧原子和氧分子之间。
2Ag+2O3=Ag2O2+2O2
O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2
注:臭氧能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,利用此性质可测定微量O3的含量,也可检验O3。
5、臭氧的产生、应用及臭氧层的保护
(1)产生:3O2 2O3
(2)应用:能吸收紫外线,并且是一种很好的漂白剂和消毒剂。
6、同素异形体与同位素
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同素异形体 |
同位素 |
定义 |
由同一种元素形成的几种性质不同的单质 |
同一元素的不同核素之间互称为同位素 |
研究对象 |
单质;物理性质差别大,化学性质稍有差别 |
原子;化学性质基本相同 |
常见实例 |
O2和O3;金刚石和石墨 |
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7、臭氧与氧气性质对比
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O3 |
O2 |
状 态 |
有特殊臭味淡蓝色气体 |
无色无味气体 |
液 态 |
深蓝色 |
淡蓝色 |
固 态 |
紫黑色 |
雪花状,淡蓝色 |
沸 点 |
-112.4℃ |
-183℃ |
熔 点 |
-251℃ |
-218℃ |
化学性质
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臭氧比氧气更活泼
2O33O2 3O22O3 |