第五章 元素选论.ppt

1、第五章 元素选论,第一节 s区元素,s区元素包括IA族（碱金属：锂、钠、钾、铷、铯、钫）和IIA族（碱土金属：铍、镁、钙、锶、钡、镭）元素，其原子的价电子构型ns1和ns2，均为典型的金属元素，容易失去ns电子因而具有还原性，稳定氧化态的氧化数分别为+1和+2。,一、s区元素的通性,二、重要元素及其化合物,1钠和钾 （1）氢氧化钠（钾） 氢氧化钠（钾）俗称苛性钠（钾），也称烧碱，工业上通常是电解氯化钠（钾）溶液，放出氯气而制得。 （2）碳酸钠与碳酸氢钠 碳酸钠俗称纯碱或苏打，是最重要的化工原料之一，大量用于玻璃、肥皂、造纸、洗涤剂、纺织的生产和有色金属的冶炼中，它也是制备其它钠盐和碳酸盐的原料

2、。,二、重要元素及其化合物,（3）氯化钠和氯化钾 氯化钠俗称食盐，它是透明晶体，味咸，易溶于水，其溶解度受温度影响较小。它是人和动物所必须的养分物质，在人体中NaCl的含量约占0.9%。 2镁和钙 （1）氧化镁和氧化钙 氧化镁俗称苦土，是一种白色粉末，难溶于水，具有碱性氧化物的通性，熔点约为2852。可用作耐火材料，用于制备坩埚、耐火砖、高温炉的内衬里等。,（2）氯化镁和氯化钙氯化镁可从光卤石（KClMgCl26H2O）中提取，它是重要的碱金属氯化物，是生产金属镁的重要原料。纺织工业中用MgCl2保持棉纱的湿度而使其柔软。 （3）硫酸钙和碳酸钙硫酸钙在自然界中以二水合物石膏（CaSO42H2O

3、）矿的形式存在。将其加热到150左右时，就会变成半水合物烧石膏（CaSO41/2H2O）。,二、重要元素及其化合物,第二节 p区元素,P区元素包括A至A七个主族以及一个0族，目前共有31个元素。它包括金属、非金属、准金属三类元素。因此该区元素具有十分复杂的性质。,一、p区元素的通性,二、重要元素及其化合物,1铝 铝是第A元素。价电子构型为3s23P1，是典型的两性金属，具有银白色光泽，质软。具有良好的导电、导热和延展性能。 2Al6HCl2=AlCl33H2 2Al3H2SO4=Al2 (SO4)33H2 2AlNaOH2H2O=2NaAlO23H2,（1）氧化铝 Al2O3俗称矾土。Al2O

4、3可由氢氧化铝加热脱水制得。在不同温度条件下制得的Al2O3可以有不同的形态和不同的用途。 （2）氢氧化铝 天然的Al(OH)3为三水铝矿，即Al(OH) 3，加热至420生成刚玉Al2O3。Al(OH) 3是两性氢氧化物，溶于盐酸、硫酸生成相应的铝盐，溶于强碱生成铝酸盐。,二、重要元素及其化合物,2碳和硅 （1）二氧化碳 CO2是一种无色无味的气体，很容易液化。固态CO2俗称“干冰”，属于分子晶体，在常压下78.5 固态CO2会直接升华。,二、重要元素及其化合物,（2）碳酸 CO2溶于水形成碳酸。但实际上CO2溶于水后，大部分CO2是以水合分子CO2H2O的形式存在，仅有一小部分CO2与H2

5、O形成H2CO3。,二、重要元素及其化合物,（3）二氧化硅 二氧化硅是一种坚硬、脆性、难溶的无色晶体。二氧化硅是原子晶体，因此它具有与CO2显著不同的物理性质。 （4）硅酸 SiO2是硅酸的酸酣。由于SiO2不溶于水，因此不能用SiO2与水直接反应制备硅酸，通常用可溶性硅酸盐与酸反应制取硅酸。,二、重要元素及其化合物,二、重要元素及其化合物,3氮和磷 氮（N）和磷（P）是第A元素，它们的价电子构型为ns2nP3。氮元素主要以单质存在于大气中，在空气中氮气的体积分数为78%. （1）氨 氨是一种无色易溶于水有强刺激味的气体。由于氨分子间形成氢键，所以它的熔点和沸点都高于同族元素的氢化物。,（2）

6、硝酸 纯硝酸是无色液体，熔点为42，沸点为83，溶有过多NO2的浓HNO3的叫发烟硝酸，它的颜色呈现黄色到红色。 1个体积浓硝酸与3个体积浓盐酸的混合物称为王水，可溶解金、铂等惰性贵金属。这是因为王水中大量存在的Cl与金属离子结合成配离子的缘故。,二、重要元素及其化合物,（3）磷的含氧酸磷有多种含氧酸。磷的含氧酸按其氧化值的不同可分为：次磷酸（H3PO2）、亚磷酸（H3PO3）和磷酸（H3PO4）等。,二、重要元素及其化合物,次磷酸,亚磷酸,磷酸,4氧和硫 氧（O）和硫（S）是第A元素，价电子构型为ns2nP4，表现出较强的非金属性。 O3是非常不稳定的，在常温下缓慢分解，在473 K以上时分

7、解较快。,二、重要元素及其化合物,臭氧分子的结构,硫在自然界中以单质或化合物的状态存在。 斜方硫又称作菱形硫，两种硫的同素异形体都是由S8环状分子组成的，如图:,二、重要元素及其化合物,S8环状分子的结构,二、重要元素及其化合物,（1）过氧化氢 过氧化氢（H2O2）的水溶液一般称为双氧水。 H2O2分子间通过氢键发生缔合，其缔合程度较大。 H2O2能与水以任何比例相混溶。,双氧水分子的结构,二、重要元素及其化合物,（2）硫酸 纯硫酸是无色的油状液体，浓硫酸具有强的吸水性，是实验室常用的干燥剂之一。可用浓硫酸干燥不与浓硫酸起反应的各种气体，如氯气、氢气和二氧化碳等。,硫酸的结构,二、重要元素及其

8、化合物,5卤族元素及其化合物 周期表中第A主族元素称卤族元素，简称卤素。由氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）五种元素组成。 （1）卤化氢 卤化氢都是无色、有刺激性气味的气体。它们的水溶液称为氢卤酸。卤化氢都是极性分子，随着卤素电负性的减小，卤化氢的极性按HFHClHBrHI的顺序递减。,（2）卤素的含氧酸 卤素含氧酸及其盐都具有较强的氧化性。次卤酸（HXO）都是弱酸，且性质不稳定，易发生歧化，其酸性变化次序是HClOHBrOHIO，其氧化性的次序也是HClOHBrOHIO,二、重要元素及其化合物,第三节 d区元素,一、d区元素的通性,d区元素包括BB及族所有元素。 与其它四

9、个区元素相比，其最大的特点是具有未充满的d轨道(Pd除外)。,二、重要元素及其化合物,1重铬酸钾 重铬酸钾(K2Cr2O7)是铬的重要盐类，俗称红钾矾，为橙红色晶体。重铬酸钾不含结晶水，低温时溶解度小，易提纯，因此常用作定量分析中的基准物质。,二、重要元素及其化合物,2高锰酸钾 高锰酸钾是紫黑色固体，易溶于水，受热或见光易分解。 高锰酸钾具有氧化性，其氧化能力随介质酸性增强而增强，其还原产物也因介质的酸碱性不同而不同。,第四节 ds区元素,一、ds区元素的通性 ds区元素包括B,B族元素，主要指铜族(Cu，Ag，Au)和锌族(Zn，Cd，Hg)等六种元素。,AuHNO34HCl=HAuCl4NO2H2O,1硫酸铜 硫酸铜（CuSO45H2O）俗称胆矾，无水硫酸铜为白色粉末，不溶于乙醇和乙醚，它具有很强的吸水性，吸水后即呈现蓝色。可以用这一性质检验乙醇或乙醚等有机溶剂中