单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.1,单质,9.2,氢化物,9.3,卤化物,9.4,含氧酸的种类及性质,9.5,简单含氧酸的结构,9.6,含氧酸酸性强弱,9.7,非金属含氧酸及其盐的性质,基本要求,第九章 主族元素,9.1 单质基本要求第九章 主族元素,1,单质,1.1,单质的化学性质,1.2,氟、氯、溴、碘单质的制备,1 单质1.1 单质的化学性质,1.1,单质的化学性质,1.,单质的氧化还原性,S,区元素,单质,(,除,H,2,外,),均为活泼金属，具有很强的还原性易形成阳离子盐,p,区,绝大多数非金属元素既,有氧化性,又有还原性,：,与金属作用,时表现出,氧化性,，形成负氧化值，如：氧化物、硫化物、氮化物、碳化物、卤化物、硅化物、氢化物、硼化物等,与活泼非金属反应,时表现出,还原性,形成正氧化值，如：氧化物、卤化物、含氧酸等,1.1 单质的化学性质1.单质的氧化还原性 S区,2.,与水的作用,金属单质与水的作用：,s,区元素与水作用,2M+2H,2,O 2MOH+H,2,（,g,）,Ca,Li,Na,K,2.与水的作用2M+2H2O 2MOH+H2（g,卤素与水的作用,F,2,、,Cl,2,、,Br,2,氧化水的作用,2X,2,+2H,2,O=4HX+O,2,Cl,2,(,光照下，慢,),、,Br,2,(,很慢,),主要发生岐化反应,Cl,2,、,Br,2,、,I,2,在水中的歧化反应,X,2,+H,2,O H,+,+X,-,+HXO,可逆反应,注,：除卤素外大部分非金属元素不与水反应,与酸的反应,大部分金属元素可以与酸反应，置换出氢气,如：,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,非金属一般不和稀酸反应，,I,2,、,S,、,P,、,C,、,B,可与,HNO,3,或热的浓,H,2,SO,4,反应，如：,I,2,+10HNO,3,(,浓,)=2HIO,3,+10NO,2,+4H,2,O,B+3HNO,3,(,浓,)=H,3,BO,3,+3NO,2,卤素与水的作用如：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2非金,与碱的反应,Be,、,Al,、,Ge,、,Sn,等两性金属与碱的反应,2Al+2NaOH+6H,2,O=2NaAl(OH),4,+3H,2,Sn+2NaOH+4H,2,O=Na,2,Sn(OH),6,+2H,2,置换反应,B,、,Si,等与碱的反应,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,2B+2NaOH(,热浓,)+2H,2,O=2NaBO,2,+3H,2,(,偏硼酸钠,),与碱的反应置换反应 B、Si等与碱的反应,Cl,2,+2OH,-,=Cl,-,+ClO,-,+H,2,O,3Br,2,+6OH,-,=5Br,-,+BrO,3,-,+3H,2,O,3I,2,+6OH,-,=5I,-,+IO,3,-,+3H,2,O,加热条件下：,Cl,2,+6OH,-,=Cl,-,+ClO,3,-,+3H,2,O,歧化反应,Cl,2,、,Br,2,、,I,2,与碱的反应,(,常温下）,1.2,氟、氯、溴、碘单质的制备,F,2,(g),电解,:,Cl,2,(g),电解,(,工业,):,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-,氧化还原法,(,实验室,):,Br,2,(,),氧化剂,:,逆歧化,:,I,2,(s),氧化剂,:,工业,:,Cl,2,过量时,:,氧化还原法(实验室):Br2 ()氧化剂:逆歧化:,2,氢化物,2.1,离子型氢化物,2.2,共价型氢化物,2.3 HX,的制备,2 氢化物2.1 离子型氢化物2.3 HX的制备,氢化物的种类：,离子型,(,类盐型,),共价型,(,分子型,),金属型,(,间充型,),除,Be,、,Mg,以外的,IA,、,IIA,氢化物,如：,NaH,、,LiH,、,CaH,2,p,区元素的氢化物、,BeH,2,如：,CH,4,、,NH,3,、,H,2,O,、,HF,d,区、,ds,区元素的氢化物，认为,H,填充于金属晶格的空隙之间,这些氢化物保持金属的一些性质，组成不定，无准确化学式,如：,PdH,0.8,氢化物的种类：离子型(类盐型)共价型(分子型)金属型(,2.1,离子型氢化物,金属与氢之间是离子键,都是强还原剂,受热易分解,2NaH Na +H,2,可与水作用,NaH+H,2,O =NaOH +H,2,TiCl,4,+4NaH=Ti+4NaCl+2H,2,氢化锂铝,四氢合铝,(III),酸锂,形成配位氢化物,2.1 离子型氢化物 金属与氢之间是离子键 都是强还原,2.2,共价型氢化物,热稳定性及变化规律,与组成氢化物的非金属元素的电负性有关,电负性,越大，氢化物越稳定,变化规律：,同族元素从上至下，氢化物热稳定性递减,HF HCl HBr HI,同一周期从左至右，氢化物热稳定性递增,CH,4,NH,3,H,2,O HF,2.2 共价型氢化物 热稳定性及变化规律与组成氢化物的非金,还原性及变化规律,氢化物,(,H,n,A,),还原性主要取决于,A,n,的失电子的能力,A,n,的失电子的能力与元素的电负性及离子半径有关,变化规律：,同族元素从上至下，氢化物还原性递增,HF HCl HBr NH,3,H,2,O HF,SiH,4,PH,3,H,2,S HCl,还原性及变化规律氢化物(HnA)还原性主要取决于An的失电,水溶液的酸碱性及变化规律,碳族和氮族元素氢化物,(NH,3,、,PH,3,除外,),不显酸碱性,氧族和卤族元素氢化物,(H,2,O,除外,),的水溶液显酸性,同一周期从左至右酸性递增,同一族从上至下酸性递增,NH,3,H,2,O HF,HF HCl HBr HI,水溶液的酸碱性及变化规律 碳族和氮族元素氢化物(NH3、PH,B,：利用,sp,3,杂化轨道，与氢形成三中心两电子键,氢桥键,非平面结构,B,2,H,6,:,B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键氢桥键非平面结,缺电子原子和缺电子化合物,缺电子原子,缺电子化合物,价电子数少于价层轨道数的原子 如：,B,当缺电子原子与其它原子形成共价键时，价,电子层中还留下空轨道，这种化合物称为,如：,BF,3,、,AlCl,3,成键电子对数,价层轨道数,缺电子原子和缺电子化合物 缺电子原子 缺电子化合物价电,缺电子化合物易形成配合物及聚合分子,BF,3,+F,=BF,4,缺电子化合物易形成配合物及聚合分子BF3+F=,2.3 HX,的制备,1.,单质合成法,:,适用于,HCl,的制备：,Cl,2,+H,2,=2HCl,2.,复分解法：,NaCl+H,2,SO,4,(,浓,)=HCl+NaHSO,4,CaF,2,+H,2,SO,4,(,浓,)=2HF+CaSO,4,不可用浓,H,2,SO,4,制备,HBr,和,HI,3.,卤化物的水解法：,适用于,HBr,及,HI,的制备：,PBr,3,+3H,2,O=H,3,PO,3,+3HBr,PI,3,+3H,2,O=H,3,PO,3,+3HI,2.3 HX的制备适用于HBr及HI的制备：,3,卤化物,3.1,卤化物,3.2,卤化物的水解性,3 卤化物3.1 卤化物3.2 卤化物的水解性,3.1,卤化物,1.,卤化物：金属、非金属与卤素形成的化合物,与,s,区（,A,、,A,族）的金属元素（,Li,、,Be,除外,),形成离子型卤化物，熔、沸点高、挥发性低，熔融时导电,与,p,区非金属元素形成共价型卤化物,熔、沸点低,有挥发性，熔融时不导电,与,p,区同族元素形成的卤化物键型从上到下由共价型逐步过渡到离子型,，如,NF,3,PF,3,AsF,3,SbF,3,BiF,3,键型 共价型 共价型 共价型 过渡型 离子型,熔点,/-206.6 -151.5 -85 292 727,3.1 卤化物 1.卤化物：金属、非金属与卤素形成的化合,2.,卤化物的水溶性,大多数卤化物易溶于水,AgX(X=Cl,、,Br,、,I),难溶于水,AgF,（离子型）易溶于水,PbX,2,、,Hg,2,X,2,、,CuX,难溶于水,CaX,2,(X=Cl,、,Br,、,I),易溶于水，,CaF,2,难溶于水，都是离子型卤化物，但,F,-,半径小、与,Ca,2+,吸引力强，晶格能大，使其难溶于水,2.卤化物的水溶性,3.2,卤化物的水解性,活泼金属的卤化物大多在水中电离而不水解，唯氟化物在水中水解：,F,-,+H,2,O,HF+OH,-,活泼性较差的金属元素卤化物在水中水解：,SbCl,3,+H,2,OSbOCl(s)+2HCl,BiCl,3,+H,2,OBiOCl(s)+2HCl,SnCl,2,+H,2,OSn(OH)Cl(s)+HCl,非金属元素卤化物在水中完全水解：,PCl,5,+4H,2,OH,3,PO,4,+5HCl,BCl,3,+3H,2,OH,3,BO,3,+3HCl,3.2 卤化物的水解性 活泼金属的卤化物大多,4,含氧酸的种类及性质,4.1,卤素的含氧酸,4.2,硫的含氧酸,4.3,磷的含氧酸,4.4,硼的含氧酸,4 含氧酸的种类及性质4.1 卤素的含氧酸4.2 硫的,4.1,卤素的含氧酸,(,以氯为例,),HClO HClO,2,HClO,3,HClO,4,次氯酸 亚氯酸 氯酸 高氯酸,弱酸 中强酸 强酸 最强无机酸,酸性增强,稳定性增大,(HClO,2,除外,),氧化性减弱,(HClO,2,除外,),注：,HClO,2,稳定性小于,HClO,，氧化性强于,HClO,4.1 卤素的含氧酸(以氯为例)HClO,4.2,硫的含氧酸,H,2,SO,3,亚硫酸,H,2,S,2,O,4,连二亚硫酸,H,2,SO,4,硫酸,H,2,S,2,O,3,硫代硫酸,H,2,S,2,O,7,焦硫酸,4.2 硫的含氧酸 H2SO3 亚,H,2,S,4,O,6,连四硫酸,H,2,S,x,O,6,(x=26),连多硫酸,H,2,SO,5,过一硫酸,H,2,S,2,O,8,过二硫酸,H2S4O6 连四硫酸H2SxO6(x,4.3,磷的含氧酸,1.,次磷酸（,H,3,PO,2,）,一元中强酸,结构：,2.,亚磷酸,(H,3,PO,3,),二元中强酸,结构,：,4.3 磷的含氧酸 1.次磷酸（H3PO2）一元中强,3.,磷酸,H,3,PO,4,结构：,性质：,三元中强酸,3.磷酸 H3PO4结构：,4.,焦磷酸,H,4,P,2,O,7,5.,三,(,聚,),磷酸,:H,5,P,3,O,10,6.,偏磷酸,:HPO,3,7.,硫代硫酸盐,：,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,，海波，大苏打,性质,：,a,.,易溶于水,水溶液呈弱碱性,b,.,遇酸分解,S,2,O,3,2,-,+2H,+,=H,2,S,2,O,3,S+SO,2,+H,2,O,c.,还原性,4.焦磷酸 H4P2O75.三(聚)磷酸:H5,4.4,硼的含氧酸,H,3,BO,3,一元弱酸,K,a,=5.8 10,-10,H,3,BO,3,+H,2,O,+H,+,硼酸的酸性并不是本身给出质子，,而是由于硼为缺电子原子，加合了,来自水分子中的,OH,而释放出,H,+,4.4 硼的含氧酸H3BO3 一元弱酸,5,简单含氧酸的结构,5.1,只含简单单键的含氧酸结构,5.2,含一般双键的含氧酸结构,5.3,含大,键的含氧酸结构,5.4,含,(p-d),键的含氧酸结构,5 简单含氧酸的结构5.1 只含简单单键的含氧酸结构5.,5.1,只含简单单键的含氧酸结构,氧原子数与氢原子数相等,，如：,HClO,、,H,3,AsO,3,HClO,的结构：,H,3,AsO,3,的结构：,HOCl,AsOH,HO,HO,5.2,含一般双键的含氧酸结构,一般是,第二周期元素的含氧酸，氧原子数多于氢原子数，,如：,H,2,CO,3,、,HNO,2,等,HNO,2,的结构,：,N,：,sp,2,杂化后,HON=O,5.1 只含简单单键的含氧酸结构 氧原子数与氢,H,2,CO,3,的结构：,CO,3,2-,(6+