最新副族元素及其化合物
副族元素及其化合物
副族元素及其化合物
一、通论
d区元素是指IIIB~VIII族元素，ds区元素是指IB、IIB族元素。d区元素的外围电子构型是(n－1)d1~10ns1~2（Pd例外），ds区元素的外围电子构型是(n－1)d10ns1~2。它们分布在第4、5、6周期之中，而我们主要讨论第4周期的d区和ds区元素。
*（）内为不稳定氧化态。
同一周期的d区或ds区元素有许多相似性，如金属性递变不明显、原子半径、电离势等随原子序数增加虽有变化，但不显著，都反映出d区或ds区元素从左至右的水平相似性。
d区或ds区元素有许多共同的性质：
（1）它们都是金属，因为它们最外层都只有1~2个电子。它们的硬度大，熔、沸点较高。第4周期d区元素都是比较活泼的金属，题目能置换酸中的氢；而第5、6周期的d区元素较不活泼，它们很难和酸作用。
（2）除少数例外，它们都存在多种氧化态，且相邻两个氧化态的差值为1或2，如Mn，它有–1，0，1，2，3，4，5，6，7；而p区元素相邻两氧化态间的差值常是2，如Cl，它有–1，0，1，3，5，7等氧化态。最高氧化态和族号相等，但VIII族除外。第4周期d区元素最高氧化态的化合物一般不稳定；而第5、6周期d区元素最高氧化态的化合物则比较稳定，且最高氧化态化合物主要以氧化物、含氧酸或氟化物的形式存在，如WO3、WF6、
MnO-
4、FeO-2
4
、CrO-2
4
等，最低氧化态的化合物主要以配合物形式存在，如[Cr(CO)5]2–
（3）它们的水合离子和酸根离子常呈现一定的颜色。这些离子的颜色同它们的离子存在未成对的d电子发生跃迁有关。
电子构型未成对电子数阳离子水合离子颜色
3d00
Sc3+
Ti4+
无色
无色
3d11
1
Ti3+
V4+
紫色
蓝色
3d2 2 V3+绿色
3d33
3
V2+
Cr3+
紫色
紫色
3d44
4
Mn3+
Cr2+
紫色
蓝色
3d55
5
Mn2+
Fe3+
肉色
浅紫色
3d6 4 Fe2+绿色
3d7 3 Co2+粉红色
3d8 2 Ni2+绿色
3d9 1 Cu2+蓝色
3d100 Zn2+无色
常见酸根离子的颜色有：
CrO-2
4
（黄色）、Cr2O-27（橙色）、MnO-24（绿色）、MnO-4（紫红色）。
（4）它们的原子或离子形成配合物的倾向都较大。因为它们的电子构型具有接受配体孤电子对的条件。
以上这些性质都和它们的电子层结构有关。
二、d区元素
（一）钛副族
1、钛副族元素的基本性质
钛副族元素原子的价电子层结构为(n－1)d2ns2，所以钛、锆和铪的最稳定氧化态是+4，其次是+3，+2氧化态则比较少见。在个别配位化合物中，钛还可以呈低氧化态0和– l。锆、铪生成低氧化态的趋势比钛小。它们的M(Ⅳ)化合物主要以共价键结合。在水溶液中主要以MO2+形式存在，并且容易水解。由于镧系收缩，铪的离子半径与锆接近，因此它们的化学性质极相似，造成锆和铪分离上的困难。
2、钛及其化合物
（1）钛
钛是活泼的金属，在高温下能直接与绝大多数非金属元素反应。在室温下，钛不与无机酸反应，但能溶于浓、热的盐酸和硫酸中：
2Ti + 6HCl(浓) 2TiCl3 + 3H2↑
2Ti + 3H2SO4(浓) 2Ti2(SO4)3 + 3H2↑
钛易溶于氢氟酸或含有氟离子的酸中：
Ti + 6HF TiF-2
6
+ 2H+ + 2H2↑
（2）二氧化钛
二氧化钛在自然界以金红石为最重要，不溶于水，也不溶于稀酸，但能溶于氢氟酸和热的浓硫酸中：
TiO2 + 6HF = H2[TiF6]+ 2H2O
TiO2 + 2H2SO4 = 2Ti (SO4)2 + 2H2O
TiO2 + H2SO4 = 2Ti OSO4 + H2O
（3）四氯化钛
四氯化钛是钛的一种重要卤化物，以它为原料，可以制备一系列钛化合物和金属钛。它在水中或潮湿空气中都极易水解将它暴露在空气中会发烟：
TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl
（4）钛(Ⅳ)的配位化合物
钛(Ⅳ)能够与许多配合剂形成配合物，如[TiF6]2－、[TiCl6]2－、[TiO(H2O2)]2+ 等，其中与H2O2的配合物较重要。利用这个反应可进行钛的比色分析，加入氨水则生成黄色的过氧钛酸H4TiO6沉淀，这是定性检出钛的灵敏方法。
（二）钒副族
1、钒副族元素基本性质
钒副族包括钒、铌、钽三个元素，它们的价电子层结构为(n-1)d3ns2，5个价电子都可以参加成键，因此最高氧化态为 +5，相当于d0的结构，为钒族元素最稳定的一种氧化态。按V、Nb、Ta顺序稳定性依次增强，而低氧化态的稳定性依次减弱。铌钽由于半径相近，性质非常相似。
2、钒及其化合物
（1）钒
金属钒容易呈钝态，因此在常温下活泼性较低。块状钒在常温下不与空气、水、苛性碱作用，也不与非氧化性的酸作用，但溶于氢氟酸，也溶于强氧化性的酸（如硝酸和王水）中。在高温下，钒与大多数非金属元素反应，并可与熔融苛性碱发生反应。
（2）五氧化二钒
V2O5可通过加热分解偏钒酸铵或三氯氧化钒的水解而制得：
2NH4VO3 V2O5 + 2NH3 + H2O
2VOCl3 + 3H2O = V2O5 + 6HCl
在工业上用氯化焙烧法处理钒铅矿，提取五氧化二钒。
V2O5比TiO2具有较强的酸性和较强的氧化性，它主要显酸性，易溶于碱：
V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O
也能溶解在强酸中（pH＜1）生成VO2+ 离子。V2O5是较强的氧化剂：
V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O
（3）钒酸盐和多钒酸盐
钒酸盐有偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和多钒酸盐（M4V2O7、M3V3O9）等。只有当溶液中钒的总浓度非常稀（低于10－4 mol·L－1）且溶液呈强碱性（pH＞13）时，单体的钒酸根才能在溶液中稳定存在；当pH下降，溶液中钒的总浓度小于10－4 mol·L－1时，溶液中以酸式钒酸根离子形式存在，如HVO-2
、H2VO-4；当溶液中钒的总浓度大于10－4 mol·L－1
4
时，溶液中存在一系列聚合物种（多钒酸盐）如V2O-47、V3O-39、V4O-412、V10O-628等。
（三）铬副族
1、铬副族的基本性质
周期系第VIB族包括铬、钼、钨三个元素。铬和钼的价电子层结构为(n-1)d5ns1，钨为(n-1)d4ns2。它们的最高氧化态为 +6，都具有d区元素多种氧化态的特征。它们的最高氧化态按Cr、Mo、W的顺序稳定性增强，而低氧化态的稳定性则相反。
2、铬及其化合物
（1）铬
铬比较活泼，能溶于稀HCl 、H 2SO 4，起初生成蓝色Cr 2+ 溶液，而后为空气所氧化成绿色的Cr 3+ 溶液：
Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2↑
4CrCl 2 + 4HCl + O 2 = 4CrCl 3 + 2H 2O
铬在冷、浓HNO 3中钝化。 （2）铬(III)的化合物
向Cr 3+ 溶液中逐滴加入2 mol ·dm –3 NaOH ，则生成灰绿色Cr(OH)3沉淀。Cr(OH)3具有两性：
Cr(OH)3 + 3H + = Cr 3+ + 3H 2O Cr(OH)3 +OH －= Cr(OH)-4 (亮绿色)
铬(III)的配合物配位数都是6（少数例外），其单核配合物的空间构型为八面体，Cr 3+ 离子提供6个空轨道，形成六个d 2sp 3杂化轨道。
（2）铬酸、铬酸盐和重铬酸盐
若向黄色CrO -24溶液中加酸，溶液变为橙色Cr 2O -
27（重铬酸根）液；反之，向橙色Cr 2O -27溶液中加碱，又变为CrO -
24黄色液：
2 CrO -24(黄色) + 2H +
Cr 2O -27(橙色) + H 2O K = 1.2×1014 H 2CrO 4是一个较强酸（1a K = 4.1，2a K = 3.2×10－7），只存在于水溶液中。 氯化铬酰CrO 2Cl 2是血红色液体，遇水易分解： CrO 2Cl 2 + 2H 2O = H 2CrO 4 + 2HCl
常见的难溶铬酸盐有Ag 2CrO 4（砖红色）、PbCrO 4（黄色）、BaCrO 4（黄色）和
SrCrO 4（黄色）等，它们均溶于强酸生成M 2+ 和Cr 2O -
27。
K 2Cr 2O 7是常用的强氧化剂（0
/327
2+
-Cr O Cr ?= 1.33 V ）饱和K 2Cr 2O 7溶液和浓H 2SO 4混合液用作实验室的洗液。在碱性溶液中将Cr(OH)-4 氧化为CrO -24，要比在酸性溶液将Cr
3+ 氧化为Cr 2O -27容易得多。而将Cr(VI)转化为Cr(III)，则常在酸性溶液中进行。
3、钼和钨的重要化合物
（1）钼、钨的氧化物
MoO 3、WO 3和CrO 3不同，它们不溶于水，仅能溶于氨水和强碱溶液生成相应的合氧酸盐。
（2）钼、钨的含氧酸及其盐
钼酸、钨酸与铬酸不同，它们是难溶酸，酸性、氧化性都较弱，钼和钨的含氧酸盐只有铵、钠、钾、铷、锂、镁、银和铊(I)的盐溶于水，其余的含氧酸盐都难溶于水。氧化性很弱，在酸性溶液中只能用强还原剂才能将它们还原到+3氧化态。
（四）锰副族
1、锰副族的基本性质
ⅦB 族包括锰、锝和铼三个元素。其中只有锰及其化合物有很大实用价值。同其它副族元素性质的递变规律一样，从Mn 到Re 高氧化态趋向稳定。低氧化态则相反，以Mn 2+ 为最稳定。
2、锰及其化合物
（1）锰
锰是活泼金属，在空气中表面生成一层氧化物保护膜。锰在水中，因表面生成氢氧化锰沉淀而阻止反应继续进行。锰和强酸反应生成Mn(II)盐和氢气。但和冷浓H2SO4反应很慢（钝化）。
（2）锰(II)的化合物
在酸性介质中Mn2+ 很稳定。但在碱性介质中Mn(II)极易氧化成Mn(IV)化合物。
Mn(OH)2为白色难溶物，Ksp = 4.0×10－14，极易被空气氧化，甚至溶于水中的少量氧气也能将其氧化成褐色MnO(OH)2沉淀。
2Mn(OH)2 + O2 = 2 MnO(OH)2↓
Mn2+在酸性介质中只有遇强氧化剂(NH4)2S2O8、NaBiO3、PbO2、H5IO6时才被氧化。
2Mn2+ + 5S2O-2
8+ 8H2O = 2MnO-
4
+ 10SO-2
4
+ 16H+
2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ = 2MnO-
4
+5Bi3+ + 5Na+ + 7H2O （3）锰(IV)的化合物
最重要的Mn(IV)化合物是MnO2，二氧化锰在中性介质中很稳定，在碱性介质中倾向于转化成锰(Ⅵ)酸盐；在酸性介质中是一个强氧化剂，倾向于转化成Mn2+。
2MnO2 + 2H2SO4 (浓) = 2MnSO4+ O2↑+ 2H2O
MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
简单的Mn(IV)盐在水溶液中极不稳定，或水解生成水合二氧化锰MnO(OH)2，或在浓强酸中的和水反应生成氧气和Mn(II)。
（4）锰(VI)的化合物
最重要的Mn(VI)化合物是锰酸钾K2MnO4。在熔融碱中MnO2被空气氧化生成
K2MnO4。
2MnO2 + O2 + 4KOH = 2K2MnO4 (深绿色) + 2H2O
在酸性、中性及弱碱性介质中，K2MnO4发生歧化反应：
3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
锰酸钾是制备高锰酸钾（KMnO4）的中间体。
2MnO-2
4+ 2H2O 电解 2MnO-
4
+ 2OH－+ H2↑
KMnO4是深紫色晶体，是强氧化剂。和还原剂反应所得产物因溶液酸度不同而异。例如和SO-2
3
反应：
酸性 2MnO-
4+ 5 SO-2
3
+ 6H+ = 2Mn2+ + 5SO-2
4
+ 3H2O
近中性 2MnO-
4+ 3 SO-2
3
+ H2O = 2MnO2 + 3 SO-2
4
+ 2OH－
碱性： 2MnO-
4+ SO-2
3
+ 2OH－= 2MnO-2
4
+ SO-2
4
+ H2O
MnO-
4
在碱性介质中不稳定：
4 MnO-
4+ 4OH－= 4 MnO-2
4
+ O2 + 2H2O
KMnO4晶体和冷浓H2SO4作用，生成绿褐色油状Mn2O7，它遇有机物即燃烧，受热爆炸分解：
2KMnO4 + H2SO4(浓) = Mn2O7 + K2SO4 + H2O
2Mn2O7 = 3O2 + 4MnO2
（五）铁系元素
1、铁系元素基本性质
位于第4周期、第一过渡系列的三个VIII族元素铁、钴、镍，性质很相似，称为铁系元素。铁、钴、镍三个元素原子的价电子层结构分别是3d64s2、3d74s2、3d84s2，它们的原子半
径十分相近，最外层都有两个电子，只是次外层的3d电子数不同，所以它们的性质很相似。铁的最高氧化态为 +6，在一般条件下，铁的常见氧化态是 +2、+3，只有与很强的氧化剂作用时才生成不稳定的 +6氧化态的化合物。钴和镍的最高氧化态为 +4，在一般条件下，钴和镍的常见氧化态都是+2。钴的+3氧化态在一般化合物中是不稳定的，而镍的+3氧化态则更少见。
2、铁的化合物
（1）铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物颜色不同，FeO、Fe3O4为黑色，Fe2O3为砖红色。
向Fe2+ 溶液中加碱生成白色Fe(OH)2，立即被空气中O2氧化为棕红色的Fe(OH)3。
Fe(OH)3显两性，以碱性为主。新制备的Fe(OH)3能溶于强碱。
（2）铁盐
Fe(II)盐有两个显著的特性，即还原性和形成较稳定的配离子。Fe(II)化合物中以
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O（摩尔盐）比较稳定，用以配制Fe(II)溶液。向Fe(II)溶液中缓慢加入过量CN－，生成浅黄色的Fe(CN)-4
，其钾盐K4[Fe(CN)6]·3H2O是黄色晶体，俗称黄血盐。
6
溶液，生成难溶的蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6] ，俗称普鲁士若向Fe3+ 溶液中加入少量Fe(CN)-4
6
蓝。
= KFe[Fe(CN)6]↓
Fe3+ + K+ + Fe(CN)-4
6
Fe(III)盐有三个显著性质：氧化性、配合性和水解性。Fe3+ 能氧化Cu为Cu2+，用以制印刷电路板。[FeSCN]2+具有特征的血红色。[Fe(CN)6]3－的钾盐K3[Fe(CN)6] 是红色晶体，俗称赤血盐。向Fe2+ 溶液中加入[Fe(CN)6]3－，生成蓝色难溶的KFe[Fe(CN)6]，俗称滕布尔蓝。
Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3－ = KFe[Fe(CN)6]↓
经结构分析，滕布尔蓝和普鲁士蓝是同一化合物，它们有多种化学式，本章介绍的KFe[Fe(CN)6]只是其中的一种。
Fe(III)对F－离子的亲和力很强，FeF3（无色）的稳定常数较大，在定性和定量分析中用以掩蔽Fe3+。
Fe3+ 离子在水溶液中有明显的水解作用，在水解过程中，同时发生多种缩合反应，随着酸度的降低，缩合度可能增大而产生凝胶沉淀。利用加热水解使Fe3+ 生成Fe(OH)3除铁，是制备各类无机试剂的重要中间步骤。
3、钴、镍及其化合物
（1）钴、镍
钴和镍在常温下对水和空气都较稳定，它们都溶于稀酸中，与铁不同的是，铁在浓硝酸中发生“钝化”，但钴和镍与浓硝酸发生激烈反应，与稀硝酸反应较慢。钴和镍与强碱不发生作用，故实验室中可以用镍制坩埚熔融碱性物质。
（2）钴、镍的氧化物和氢氧化物
钴、镍的氧化物颜色各异，CoO灰绿色，Co2O3黑色；NiO暗绿色，Ni2O3黑色。
向Co2+ 溶液中加碱，生成玫瑰红色（或蓝色）的Co(OH)2，放置，逐渐被空气中O2氧化为棕色的Co(OH)3。向Ni2+ 溶液中加碱生成比较稳定的绿色的Ni(OH)2。
Co(OH)3为碱性，溶于酸得到Co2+（因为Co3+ 在酸性介质中是强氧化剂）：
4Co3+ + 2H2O = 4Co2+ + 4H+ + O2↑
（3）钴、镍的盐
常见的Co(II)盐是CoCl2·6H2O，由于所含结晶水的数目不同而呈现多种不同的颜色：CoCl2·6H2O(粉红)C?3.
120CoCl2(蓝)
90CoCl2·H2O (蓝紫)C?
52CoCl2·2H2O(紫红)C?
碳族元素.碳及其化合物
碳族元素.碳及其化合物 1复习重点 1. 碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价; 2. 碳族元素的性质及其递变规律； 3. 碳和硅的性质、用途。 2. 难点聚焦 碳和硅的化学性质 项目 CO 2 SiO 2 类别 酸性氧化物 酸性氧化物 晶体类型 分子晶体 原子晶体 熔点和沸点 低 高，硬度大 化学性质 CO2+H 2O H 2CO 3 不溶于水，与水也不反应 CO 2 +2NaOH =Na 2CO<^H 2O SiO 2+2NaOH =Na 2SiO 3+H 2O 化学性 质 还 原 性 与单质反 应 点燃 C +O 2—CO 2 2C +O 2 点燃 2CO A Si +O2—SiO 2 Si + 2F 2 =SiF 4 高温 C +2S(g)=CS 2 Si+2H 2高温SiH 4 （不稳定） 与氧化物 反应 C +2CuO —CO 2 +2Cu 3C + Fe 2O 3 高温 3CO +2Fe 电炉 2C +SiO 2——2CO +Si 2C + SiO 2 高温 2CO +SiC Si +2FeO 高温 SiO 2 + 2Fe 与酸反应 △ C+4H NO 3(浓)=CO 2 +4NO 2 + 2H 2O A C + 2H 2SO 4(浓)= O 2 + 2SO 2 +2H 2O 不与HNO 3、H 2SO 4等反应, Si +4HF=SiF 4 + 2H 2 与水或碱 溶液反应 C + H 2O(g)高温CO + H 2 Si+2NaOH + H 2^ Na 2SiO^2H 2 与CaO 反应 3C +CaO ^^aC 2 +CO
高中化学氧族元素知识点
2H 2O 2===2H 2O+O 2 ↑ MnO 2 三、氧族元素 1、氧族元素的原子结构及性质的递变规律 2、臭氧和过氧化氢 臭氧和氧气是氧的同素异形体，大气中臭氧层是人类的保护伞 过氧化氢不稳定分解， 可作氧化剂、漂白剂。 3.硫：难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 （1）与O 2 (2)与强碱 4、二氧化硫的物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体；密度比空气大；易溶于水（1∶40）；易液化（－10℃） 5、二氧化硫的化学性质 1）、酸性氧化物 能和碱反应生成盐和水：SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O 与水反应生成相应的酸：SO 2+H 2O===H 2SO 3（二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红） 二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。SO 2+H 2O H 2SO 3 2）、氧化性： SO 2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。 SO 2＋2H 2S===3S ↓＋2H 2O 3）、还原性：SO 2使溴水和高锰酸钾溶液褪色 SO 2＋Br 2＋2H 2O=== H 2SO 4＋2HBr 5SO 2+2KMnO 4+2H 2O===K 2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4 2SO 2＋O 2 2 SO 3 （SO 3+H 2O===H 2SO 4，SO 3是无色固体SO 3是一种无色固体，熔点是16.80 C ，沸点也只有44.8℃，易溶于水，溶于水时放出大量的热。） 4）、漂白性：SO 2使品红溶液褪色：由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。 把Cl 2和SO 2混合用于漂白，能否增强漂白效果？为什么？ 〖答案〗不能，SO 2＋Cl 2＋2H 2O=== H 2SO 4＋2HCl 6.. 浓硫酸 （1）物理性质：无色油状液体，常见的浓硫酸质量分数为98.3%，沸点为338℃，高沸点难挥发性。 （2）化学性质： ① 吸水性（干燥剂） 吸收气体中水蒸气（作为干燥剂，不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气） 浓硫酸与胆矾反应，由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。 ② 脱水性（炭化）
氧族元素知识点梳理
臭氧O3 1. 同素异形体：有同一种元素组成的性质不同的单质。氧气和臭氧、金刚石和石墨、S 有多种同素异形体。 2. 在常温、常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比空气的大，也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色，沸点为-112.4℃，固态臭氧呈紫黑色，熔点为-251℃。 3. 臭氧不稳定，在常温下能缓慢分解生成氧气，在高温时可以迅速分解。 2O33O2 4. 臭氧具有极强的氧化性，银、汞等在空气或氧气中不易被氧化的金属，可以与臭氧发生反应。 5. 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。 6. 在空气中高压放电就能产生臭氧。 3O22O3 放电 过氧化氢H2O2 1. 过氧化氢是一种无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水，呈弱酸性。 2. 市售双氧水中过氧化氢的质量分数一般约为30%。医疗上广泛使用稀双氧水的质量分数为3%（或更小）作为消毒杀菌剂。工业上用10%的双氧水漂白毛、丝以及羽毛等。 过氧化氢可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等，也可作为火箭燃料，及生产过氧化物的原料。 3. 过氧化氢会分解生成水和氧气。 2H2O22H2O + O2↑ MnO2 综合实验活动：H 2O 2 性质研究及化学反应条件的控制 活动任务：通过实验研究H2O2的化学性质，并讨论反应条件如浓度、温度、反应介质（水溶液的酸碱性）、催化剂等对化学反应结果的影响。 任务一：研究H2O2的化学性质 通过实验研究H2O2的化学性质。 设计实验方案 1. 请你根据你对H2O2性质的了解和对H2O2中氧元素化合价的分析，预测过氧化氢可能 具有哪些化学性质。
14.卤族元素和氧族元素
14．卤族元素和氧族元素 第一课时 教学目标 知识技能：使学生充分认识以氯元素为核心的卤族元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质”的理解；掌握卤族元素的单质、卤化氢的制备方法，进一步认识氧化还原反应；认识卤族元素的单质及其重要化合物的特殊性。 能力培养：通过卤族元素及其重要化合物的转化关系的教学，培养学生的归纳能力；通过卤族元素的“结构—性质”关系的教学，培养学生分析问题的能力和归纳能力；通过卤族元素的“性质—制备”关系的教学，培养学生解决实际问题的综合能力。 科学思想：通过认识卤族元素的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过卤族元素及其重要化合物的特殊性的归纳，认识事物的一般与特殊的关系；通过分析卤单质的制备，认识事物间普遍联系与制约的观点。 科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探索结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨求实、团结、合作的精神。 科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。 重点、难点卤族元素的性质及其递变规律。用氧化还原的观点分析认识卤族元素的单质及其化合物的性质。 教学过程设计 教师活动 【引言】卤族元素和氧族元素是典型的非金属元素族。在复习这部分内容时建议以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。 学生活动 倾听、了解本部分内容的复习方法。 【过渡】下面我们复习卤族元素的知识。 【板书］一、卤族元素
【复习提问】请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。 回忆、再现曾经学过的卤族元素知识，建立起以氯、溴、碘为核心的知识网络图，书写相关的化学方程式。 【讲评】指导学生完成知识网络图，对学生归纳情况给予评价。最终建立如下页关系： 【板书】1．卤族元素及其重要化合物间的转化关系 【投影】 【板书】 2．卤族元素的“原子结构—性质”的关系 【投影】写出下列反应的离子方程式： （1）在NaBr溶液中滴入氯水 （2）在FeSO4溶液中滴入溴水 （3）在FeCl3溶液中滴加KI溶液 【提问】比较Cl2、Br2、I2、Fe3+的氧化性强弱。比较I-、Br-、Fe2+的还原性强弱。 思考并书写离子方程式： Cl2+2Br-=Br2+2Cl- Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br- 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+ 思考并根据书写的离子方程式得出结 论：氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性I-＞Fe2+＞Br-。
{高中试卷}高一化学碳族元素测试[仅供参考]
20XX年高中测试 高 中 试 题 试 卷 科目： 年级： 考点： 监考老师： 日期：
第七章硅和硅酸盐工业 第一节碳族元素 Ⅰ学习重点 1.根据碳族元素原子结构特点，理解为什么碳族元素化合价为正四价和正二价. 2.掌握和解释碳族元素的性质及其逆变规律. 3.了解硅和二氧化硅的结构，掌握硅，二氧化碳，硅酸盐的重要性质. 4.了解硅、二氧化硅的用途. Ⅱ学习难点 1.用原子结构理论解释碳族元素的性质及其递变规律. 2.硅、二氧化硅、硅酸盐的化学性质. 一、选择题 1.下列气态氢化物中最不稳定的是() A.CH4 B.SiH4 C.H2O D.HCl 2.下列说法中，正确的是() A.碳是非金属元素，所以碳单质都是绝缘体 B.硅的导电性介于金属和绝缘体之间 C.锗的非金属性比金属性强 D.锗不存在气态氢化物 3.在元素周期表中，下列有关碳族元素的递变规律正确的是() A．自上而下元素的金属性逐渐增强 B.自上而下元素的非金属性逐渐增强 C.自上而下元素单质颜色逐渐变浅 D.自上而下元素单质溶、沸点逐渐升高 4.碳族元素通常显+2价的原因是() A.得到2个电子 B.只有两个p电子参加反应 C.一个s电子和一个p电子参加反应 D.只有两个s电子参加反应 5.最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60.下列说法中，正确的是() A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素异形体 C.C60中含有离子键 D.C60的式量为720 6.去味剂可以消除冰箱里的一股特殊气味，下列物质可以做去味剂的是() A.干冰 B.活性炭 C.氯气 D.二氧化碳 7.纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解，当剩余的固体质量为原试样质量的一半时，碳酸氢钙的分解率是() A.50% B.75% C.92.7% D.100% 8.下列关于硅的说法中，不正确的是() A.硅是地壳中含量较丰富的元素 B.在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸
碳族元素及其化合物
碳族元素及其化合物 碳族元素通性 1、原子结构性质 相似性： 最外层电子构型:ns2np2 气态氢化物的通式：RH4 最高价氧化物对应的水化物通式为H2RO3或R(OH)4 递变性 +2价化合物主要氧化态稳定性：由上至下逐渐增强 +4价化合物主要氧化态稳定性：由上至下逐渐减弱 铅（Ⅱ）化合物稳定性高于铅（Ⅳ），铅（Ⅳ）本身为强氧化剂。 熔沸点降低（锡和铅反常），单质密度逐渐增大 金属性增强，非金属性减弱，（由于半径不断增大，原子核对外层电子引力变小所致） 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱 氢化物的稳定性减弱 第一电离能:由碳至铅逐渐减小(同主族由上至下半径增大，更易失去最外层电子) 特殊:锡<铅熔沸点:由碳至铅逐渐减小(碳、硅为原子晶体，锗、锡、铅为金属晶体) 二、元素的成键特性 ⒈碳:①共价键(sp:CO sp2:乙烯 sp3:甲烷):碳碳，碳氢，碳氧键键能大，稳定，因此碳氢氧可形成多种有机化合物。 ②以碳酸盐的形式存在于自然界中 2.硅:①硅氧四面体形式存在(石英，硅酸盐矿)
②硅硅，硅氧，硅氢键较弱，可形成有机化合物但数量较少 3.锡铅:①离子键(+2氧化态，SnO、PbO +4氧化态，SnCl4) ②共价键(+4氧化态，SnO、PbO2) 碳及其化合物 1.单质(三种同素异形体) ①金刚石:结构:sp3杂化，原子晶体，五个碳原子构成正四面体 性质:硬度最大，熔沸点很高（由于其为空间网状结构），无色透 明，不导电，化学惰性，但800°C以上与空气反应成CO2 ②石墨:结构:sp2杂化，层状原子晶体，每层上的碳原子各提供一个含成单电子的p轨道形成大π键层与层之间靠分子见作用力结合在一起。 性质: 灰黑色，硬度小，熔沸点低于金刚石； 化学惰性，500°C可被空气氧化成CO2，也可被浓热HClO4氧化成CO2 7C+4HClO4=2H2O+2Cl2↑+7CO2↑ 良好导电性（因为每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键，π电子 可以自由移动） 润滑剂（同一层晶面上碳原子间通过共价键结合，层与层之间以分子间作用力结合，由于层与层之间的作用力很小，故很容易在层间发生相对滑动。因为这些结构上的特点，导致它的强度、硬度很低，可以起到很好的减磨作用） ③足球烯(主要介绍C60): 结构：C原子形成12个五元环和20个六元环，每个C与3个C形成3个σ键， 还有一个π6060的大π键。 应用：嵌入过渡金属元素（特别是稀土元素）合成高温超导材料
高中化学氧族元素知识点
2H 2O 2===2H 2O+O 2 ↑ MnO 2 氧族元素 难点聚焦 1、氧族元素的原子结构及性质的递变规律 2、臭氧和过氧化氢 臭氧和氧气是氧的同素异形体，大气中臭氧层是人类的保护伞 过氧化氢不稳定分解， 可作氧化剂、漂白剂。 3、二氧化硫的物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体；密度比空气大；易溶于水（1∶40）；（可用于进行喷泉实验，如SO 2、HCl 、NH 3）；易液化（－10℃） 4、二氧化硫的化学性质 1）、酸性氧化物 能和碱反应生成盐和水：SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O 与水反应生成相应的酸：SO 2+H 2O===H 2SO 3（二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红） 二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。SO 2+H 2O H 2SO 3 2）、氧化性： SO 2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。 SO 2＋2H 2S===3S ↓＋2H 2O 3）、还原性：SO 2使溴水和高锰酸钾溶液褪色 SO 2＋Br 2＋2H 2O=== H 2SO 4＋2HBr 5SO 2+2KMnO 4+2H 2O===K 2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4 2SO 2＋O 2 2 SO 3 （SO 3+H 2O===H 2SO 4，SO 3是无色固体SO 3是一种无色固体，熔点是16.80C ，沸点也只有44.8℃，易溶于水，溶于水时放出大量的热。） 4）、漂白性：SO 2使品红溶液褪色：由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。 漂白性的比较 具有漂白性的物质 物质 HClO 、O 3、H 2O 2 、Na 2O 2 SO 2 木炭 原理 将有色物质氧化分解 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质的分子吸附在其表面 实质 氧化还原反应 非氧化还原反应 物理吸附 效果 永久性 暂时性 暂时性 范围 可漂白大多数有色物质，能 使紫色石蕊褪色 可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色 可吸附某些有色物质的分子
碳硅及其化合物教学设计
(1)碳 与O 2反应 O 2(足量)： O 2(不足)： 与氧化 物反应 CuO ： (冶炼金属) SiO 2： (制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====CO ＋H 2(制取水煤气) 与强氧化 性酸反应 浓H 2SO 4： 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓) =====CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O) 2013届高三一轮复习碳.硅及其化合物的性质及应用 广州市第五中学 汪爱华 【考纲要求】 1．了解碳.硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用. 2．了解碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 【教学建议】 1． 用对比类比的归纳的方法对碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用的基础知识进行整 理，分成小组，采用思考讨论交流的形式，完成知识点网络的搭建。 2． 关于碳.硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响，可从高考题中总结，让学生熟悉 热点，同时结合元素周期律和结构的理论知识帮助学生理解的基础上加深记忆。 【课时安排】 第1课时：碳、硅单质及氧化物的主要性质及应用 第2课时：硅酸、硅酸盐和无机非金属材料. 【教学过程】 【知识重现1】 1．C 、Si 单质的存在形态、物理性质及用途 (1)碳在自然界既有________态又有________态。碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。 (2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存在，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。 2．碳、硅单质的化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)Si ??? 与非金属单质反应??? O 2： F 2 ：Si ＋2F 2 ===SiF 4 Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△ SiCl 4 与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4 ↑＋2H 2 ↑ 【及时练习】 1．下列关于碳族元素的叙述，不正确的是 ( ) A ．碳族元素的化合物主要是共价化合物 高温 △
碳族元素-教案
第1-3课时 教师活动学生活动设计意图【提问】有人提出：现代化学 是以碳和硅为首的化学，你知道哪些有关碳和硅及其化合物的知识？（见附1）举例。 引入课题， 激发学生求知 欲。 【板书】 第一节碳族元素 一、碳族元素 1．结构特点 【提问】画出C、Si的原子结构示意图和电子式，比较它们的相似与不同。 【讲解】对学生的回答给予正确的评价，重复正确答案后板书。 【板书】相似点：最外层4e。 不同点：核电荷数、电子层数、 原子半径。一学生到黑板板书，其 余在笔记本上写。 比较C、Si原子结构的异同。 使学生明确碳 族元素原子结构特点。 续表 教师活动学生活动设计意图 【板书】2．性质变化规律 指导学生阅读课本1～2页，总结规律，填写下表： 【投影】（见附2） 【组织讨论】从物质结构角度分析金刚石比晶体硅的熔点高的原因？ 阅读课文，总结规律， 填表。 讨论后回答： 都为原子晶体，但碳原 子半径比硅的小，碳原子间 键长比硅的短，键能比硅的 大，所以熔点高。 认识碳族 元素，掌握碳族 元素原子结构 与性质变化的 关系。 明确物质 结构与物理性 质的关系。 【讲解】下面我们通过实 验比较碳和硅的非金属性强弱。 【实验】Mg2Si和盐酸反应 【板书】 观察、比较硅烷、甲烷 的稳定性，确定非金属性碳 比硅强。 比较硅烷 和甲烷的稳定 性，验证非金属 性碳比硅强。
Mg2Si+4HCl=SiH4↑ +2MgCl2 SiH4+2O2=SiO2+2H2O （自然） 【展示】金刚石、石墨图 片，C60结构图片，硅、锡、铅实物样品。【讲解】碳族元素从上到下由非金属递变为金属的趋势非常明显。碳族元素C、Si、Ge、Sn元素的+4价稳定，而+4价的Pb有强氧化性，Pb 的+2价稳定。观察、记忆： C、Si：非金属 Ge：金属性比非金属 性强 Sn、Pb：金属 直观了解碳族元素。 【板书】 二、碳及其化合物的性质【讲解】碳族元素的代表 物之一——碳及其化合物的知识我们已经学习过一部分，下面分别讨论和总结：CH4、C、CO、CO2的氧化性和还原性——从碳的化合价分析；CO2、Na2CO3的化学性质——从物质类别分析。【投影小结】（见附3）分组讨论、总结： 一组：CH4、C 二组：CO、CO2 三组：Na2CO3 （举出反应实例） 总结碳及 其无机化合物 性质。 续表 教师活动学生活动设计意图 【实验】将CO2通入澄清石灰水中，当出现大量沉淀时暂停实验。 继续通入CO2至沉淀完全溶解。练习：将a mol CO2通入含b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，讨论a∶b为何值时： 产物为CaCO3、H2O______ 产物为Ca(HCO3)2______ 产物为CaCO3、Ca(HCO3)2、观察，写出有关化学方程式：CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O 观察，写出有关化学方程式： CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2 （一学生黑板板书） 练习、讨论。 a∶b=1∶1 a∶b=2∶1 1∶1＜a∶b＜2∶1 使学生明确CO2与碱反应可以得到正盐或酸式盐。定量讨论CO2与碱反应。
氧族元素知识点梳理备课讲稿
氧族元素知识点梳理
臭氧O3 1. 同素异形体：有同一种元素组成的性质不同的单质。氧气和臭氧、金刚石和石墨、S有多种同素异形体。 2. 在常温、常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比空气的大，也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色，沸点为-112.4℃，固态臭氧呈紫黑色，熔点为-251℃。 3. 臭氧不稳定，在常温下能缓慢分解生成氧气，在高温时可以迅速分解。 2O33O2 4. 臭氧具有极强的氧化性，银、汞等在空气或氧气中不易被氧化的金属，可以与臭氧发生反应。 5. 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此，它是一种很好的脱色剂和消毒剂。 6. 在空气中高压放电就能产生臭氧。 放电 3O22O3 过氧化氢H2O2 1. 过氧化氢是一种无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水，呈弱酸性。 2. 市售双氧水中过氧化氢的质量分数一般约为30%。医疗上广泛使用稀双氧水的质量分数为3%（或更小）作为消毒杀菌剂。工业上用10%的双氧水漂白毛、丝以及羽毛等。
过氧化氢可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等，也可作为火箭燃料，及生产过氧化物的原料。 3. 过氧化氢会分解生成水和氧气。 MnO2 2H2O22H2O + O2↑ 综合实验活动：H2O2性质研究及化学反应条件的控制 活动任务：通过实验研究H2O2的化学性质，并讨论反应条件如浓度、温度、反应介质（水溶液的酸碱性）、催化剂等对化学反应结果的影响。 任务一：研究H2O2的化学性质 通过实验研究H2O2的化学性质。 设计实验方案 1. 请你根据你对H2O2性质的了解和对H2O2中氧元素化合价的分析，预测 过氧化氢可能具有哪些化学性质。 2. 请选择具体试剂，实现上述反应关系。 可供选择的试剂：5% H2O2溶液、二氧化锰、碘化钾溶液、酸性高锰酸 钾溶液、稀硫酸
氧族元素知识点总结说课材料
2H 2 O 2===2H 2O+O 2 ↑ MnO 2 氧族元素 1．复习重点 1．氧族元素的物理性质和化学性质的递变规律； 2．硫单质、臭氧、过氧化氢、硫化氢的物理性质与化学性质； 3．重点是硫的化学性质及氧族元素性质递变规律。 2．难点聚焦 元素 氧（O ） 硫（S ） 硒（Se ） 碲（Te ） 核电荷数 8 16 34 52 最外层电子数 6 6 6 6 电子层数 2 3 4 5 化合价 -2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 -2，+4，+6 原子半径 逐渐增大 密度 逐渐增大 与H 2化合难 易 点燃剧烈反应 加热时化合 较高温度时化合 不直接化合 氢化物稳定性 逐渐减弱 氧化物化学式 —— SO 2 SO 3 SeO 2 SeO 3 TeO 2 TeO 3 氧化物对应水化物化学式 —— H 2SO 3 H 2SO 4 H 2SeO 3 H 2SeO 4 H 2TeO 3 H 2TeO 4 最高价氧化物水化物酸性 逐渐减弱 元素非金属性 逐渐减弱 臭氧和氧气是氧的同素异形体，大气中臭氧层是人类的保护伞 过氧化氢不稳定分解，可作氧化剂、漂白剂。 归纳知识体系。 2.1.1．与氧气有关的反应 （1）有氧气参加的反应方程式 ① 与绝大多数金属单质作用 4Na+O 2=2Na 2O
②与绝大多数非金属单质作用 ③与非还原性化合物作用 2NO+O2=2NO2 4FeS2+11O22Fe2O2+8SO2 ④与有机物作用 ⑤在空气中易被氧化而变质的物质 a.氢硫酸或可溶性硫化物：2H2S+O2=2S↓+2H2O b.亚硫酸及其可溶性盐2H2SO3+O2=2H2SO4，2Na2SO3+O2=2Na2SO4 c.亚铁盐、氢氧化亚铁4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 d.苯酚 e.氢碘酸及其可溶性碘化物4HI+O2=2H2O+2I2 ⑥吸氧腐蚀（如：铁生锈） 负极：2Fe—4e—=2Fe2+正极：O2+4e—+2H2O=4OH—Fe2++2OH—=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O （2）生成氧气的反应方程式
第八讲 氧族元素硫及其化合物学案设计
第八讲氧族元素 主讲人车琳 （甘肃省清水县第六中学） 高考考点 1、了解氧族元素的原子结构及其单质和化合物性质递变的关系。 2、掌握硫及其化合物的性质。 3、了解臭氧和过氧化氢的性质和用途，初步了解保护臭氧层的意义，加强环境意识，增强 环境责任感和使命感。 本讲序列 一、氧族元素 【阅读议点】 包括（）、（）、（）、（）、（）。 从O到Po：非金属性＿＿，金属性＿＿．其中＿＿为典型的非金属，不导电，＿＿是半导体，＿＿已表现出一定的金属性，能导电，＿＿为金属． 用R表示氧族元素（除Po外），其氢化物的通式为，其中＿＿最不稳定，通常不能由单质与跟H2直接化合制得．氢化物的水溶液（除H2O外）显＿＿性；（除Po、O外）氧化物的通式为、，对应水化物通式为、。 思考1：下列关于硒的叙述，不正确的是（） Ａ．在空气中燃烧生成SeO2，和钠反应生成Na2Se Ｂ．H2Se有恶臭味，比H2S易分解 Ｃ．硒化氢在空气中不能燃烧 Ｄ．亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸 1．氧气 （1）O2在空气中约占________，是一种无色无味的气体，_______于水。_________很强，容易与金属、非金属等发生反应。 （2）工业制法：。 （3）实验室制法： 思考2：写出能生成氧气的化学方程式（至少4条），并讨论哪些能用于实验室制氧气。
（4）化学性质：氧气是一种强氧化剂，能氧化很多物质如： 金属、非金属、 化合物 2、臭氧：是一种有味的色气体，比O2溶于水； 具有性，可用于；化学性质比O2_______。在空气中高压放电就能产生O3，其化学方程式为________________________。 常温下能缓慢分解变为，在高温或有催化剂时分解更快；空气中微量的O3能刺激中枢神经，使人精神振奋，但含量超过10-5%时就会产生危害，而在条件下O2就会转变为O3，如打雷、以及高压电机、复印机工作时，所以这些地方要注意；地球上空的臭氧层以，从而保护地球上的生物。臭氧层能吸收来自太阳的大部分紫外线，防止人类和生物被其侵蚀而产生皮肤癌等疾病。______________等气体是破坏臭氧层的的罪魁祸首。 3、H2O2的性质：(1)氧化性，例： （2）还原性,例： （3）特性： 4、硫及其化合物 硫磺：（1）存在：有态如火山喷口附近及地壳的岩层里，也有态如硫化物和硫酸盐中。
碳族元素-备课笔记-锗、锡、铅及其化合物
13.4锗、锡、铅及其化合物 1、锗、锡、铅单质 （1）物理性质： ①Ge：锗晶格结构与金刚石相同，具有灰白色的金属光泽，粉末状呈暗蓝色,硬度比较大，熔点为1210K。高纯锗是一种良好的半导体材料。 ②Sn：白锡是银白色金属，硬度低，熔点为505K。Sn有三种同素异形体：灰锡(α型)、白锡(β型) 和脆锡。 白锡是银白色略带蓝色的金属，有延展性，可以制成器皿。在常温下，锡是正方晶系的晶体结构，即为白锡。温度低于286K时，白锡将慢慢转换为粉末状地灰锡（无定形），温度越低，转化速度越快，在225K时转变速度最快，因此，锡制品长期处于低温状态会自行毁坏，变成一堆粉末。这种变化先是从某一点开始，然后迅速蔓延，这种锡的“疾病”还会传染给其他“健康”的锡器，被称为“锡疫”。 由于锡怕冷，因此在冬天要特别注意别使锡器受冻。有许多铁器常用锡焊接的，也不能受冻。1912年，斯科特、鲍尔斯、威尔逊、埃文斯、奥茨一行人登上冰天雪地的南极洲探险，他们带去的汽油全部奇迹般地漏光了，致使燃料短缺，探险队遭到了全军覆灭的灭顶之灾。原来汽油桶是用锡焊接的，一场锡疫使汽油漏得无影无踪，造成这样一场惨祸。 温度高于434K时，白锡可以转化为具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，叫做“脆锡”。。 ③Pb：铅是密度很大（11.35g·cm-3）、熔点低（601K）的金属，新切开为银白色，很快在表面生成碱式碳酸铅保护膜而呈暗灰色。铅是银白色的金属(与锡比较，铅略带一点浅蓝色)，十分柔软，用指甲便能在它的表面划出痕迹。用铅在纸上一划，会留下一条黑道道。在古代，人们曾用铅作笔。“铅笔”这名字，便是从这儿来的。 所有可溶铅盐和铅蒸气都有毒，一旦发生铅中毒，应注射EDTA-HAc的钠盐溶液，使Pb2+形成稳定的配离子从尿中排出解毒。 （2）化学性质： ①Ge：常温下不与空气中的氧反应，但高温下能被氧气氧化成GeO2,。 Ge不与稀盐酸、稀硫酸反应，但能被浓硫酸和浓硝酸氧化成水合二氧化锗（GeO2·nH2O）。在碱性溶液中能被过氧化氢氧化为锗酸盐。 Ge+4HNO3(浓) GeO2·H2O↓+4 NO2↑+H2O ②Sn：常温下由于锡表面有一层保护膜，所以在空气和水中能稳定存在。 Sn+O2SnO2 Sn +2X2SnX4（X=Cl、Br） Sn在冷的稀盐酸中溶解缓慢，但迅速溶于热浓盐酸中： Sn +2HCl SnCl2+H2↑ 3Sn+8HNO3(极稀)3Sn(NO3)2↓+2NO ↑+4H2O Sn+4HNO3(浓) H2SnO3(β)↓+4N O2↑+H2O
高一化学氧族元素教案
氧族元素复习课 ●教学目标 1.掌握氧族元素原子结构与元素化学性质的递变规律。 2.掌握二氧化硫的化学性质，了解其用途及对空气的污染，增强环保意识。 3.掌握浓硫酸的化学特性及硫酸根离子的检验方法。 4.通过硫及其重要化合物的相互转化关系的学习，培养学生归纳、总结知识的能力。 5.通过针对练习，训练学生知识迁移和应用能力。 6.进一步体会学习元素化合物知识的方法。 ●教学重点 1.氧族元素的原子结构与元素化学性质的递变规律。 2.归纳总结硫及其重要化合物之间的相互转化关系。 3.硫酸根离子的检验方法。 ●教学难点 硫及其重要化合物之间的相互转化。 ●课时安排 1课时 ●教学方法 归纳总结、练习巩固 ●教具准备 投影仪 ●教学过程 ［讲述］硫及其重要化合物包括的物质较多，性质也较复杂，而掌握物质的化学性质是本章学习的重点。为此，建议从三个方面去把握：（1）单质、化合物的相互关系；（2）元素价态与性质的关系；（3）是否具有特殊性。每一种物质要往类上归纳，掌握其通性，同时还要注意它所处的价态，掌握其氧化性和还原性，另外考虑物质有无特殊性。 ［板书］一、知识点及规律（投影展示） 1.氧族元素原子结构和元素性质 ［投影板书］由学生归纳表中内容。
氧化剂：HNO 3、浓H 2SO 4 KMnO 4、O 2、Cl 2、Br 2、I 2等 2.价态与氧化性、还原性的规律 ［学生小结］H 2S 及－2价硫化物中，硫的价态最低，硫元素只具还原性，浓硫酸中，硫的价态最高，硫元素只具氧化性，而单质硫、二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐中的硫处于中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。 3.H 2S 和S 2－ 有较强的还原性，应掌握以下规律： ［说明］O 2、Cl 2因条件不同，位置可能有变化。 ［举例］如H 2S+I 2====S ↓+2HI 2H 2O+2F 2====O 2+4HF 显然，上述关系式中，S 2－ 应具较强的还原性，易被氧化。 ［学生小结并投影板书］S 2－ S ↓ ［说明］S 2－ 被氧化时，常产生单质硫的浅黄色沉淀，这是实验中的重要现象，依此可推断。 4.掌握下列物质的性质及其应用 （1）硫：氧化性、还原性 （2）硫化氢：不稳定性、还原性（包括可燃性） （3）氢硫酸：不稳定性、弱酸性、还原性（S －2）、氧化性（H + ） （4）二氧化硫：酸性氧化物的性质、还原性、氧化性、漂白性 （5）亚硫酸：酸性、不稳定性、氧化性、还原性 （6）浓硫酸：酸性、难挥发性（高沸点）、稳定性、吸水性、脱水性、强氧化性 5.二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐的还原性比较 按SO 2 H 2SO 3 NaSO 3顺序还原性增强。 ［讲述］H 2SO 3、Na 2SO 3通常就可被O 2氧化。因此，保存和使用时要防止被氧化变质。而SO 2则需在催化剂、加热条件下才能转化为SO 3。那么SO 2通常可被哪些氧化剂氧化呢？ ［回答］如溴水、高锰酸钾溶液等。 6.掌握二氧化硫的漂白原理，以及与HClO 漂白原理的差异，并对高中阶段出现的具有漂白能力的物质进行归纳总结。 ［引导分析并投影板书］ 还原性依次增强 氧化性依次增强 H 2S S SO 2 H 2SO 4 －2 0 +4 +6 还原性依次增强 氧化性依次增强 S 2－ I － Br － Cl － F － S I 2 Br 2 Cl 2 O 2 F 2 +4 +4 +4
十年奥赛真题分类汇总-碳族元素和硼
碳族元素和硼族元素 第1题(共6分) 实验室制备少量硅一般采用镁粉还原SiO2的方法，然后用稀盐酸洗涤产品以除去杂质。某同学在进行上述操作时，在制得的产品中加HCl洗涤时突然起火。 (1)请用化学方程式解释： ①稀盐酸洗涤产品可除去哪些主要杂质? ②为什么加HCl洗涤时突然起火? (2)请设计一个实验来验证你的解释。(不必画出装置图，也不必指出具体化学药品，不要写方程式，只要 简明指出方法。) 1．(共6分) (1) ① 2HCl+MgO H2O+MgCl2 2HCl+Mg H2↑+MgCl2 ② SiO2+4Mg Mg2Si +2MgO Mg2Si+4HCl SiH4+2MgCl2 SiH4+2O2SiO2+2H2O (2) 在N2保护下(或惰性气体)，对硅烷气体进行检验。 SiH4+2KMnO4H2+K2SiO3+2MnO2↓+ H2O (不要求) (方程式各1分，检验1分) 第2题(8分) C60的发现开创了国际科学的一个新领域，除C60分子本身具有诱人的性质外，人们发现它的金属掺杂体系也往往呈现出多种优良性质，所以掺杂C60成为当今的研究热门领域之一。经测定C60晶体为面心立方结构，晶胞参数a=1420pm。在C60中掺杂碱金属钾能生成盐，假设掺杂后的K+填充C60分子堆积形成的全部八面体空隙，在晶体中以K+和C60－存在，且C60－可近似看作与C60分子半径相同的球体。已知C的范德华半径为170pm，K+的离子半径133pm。 11-1 掺杂后晶体的化学式为；晶胞类型为； 如果为C60－顶点，那么K+所处的位置是；处于八面体空隙中心的K+到最邻近的C60－中心的距离是pm。 11-2 实验表明C60掺杂K+后的晶胞参数几乎没有发生变化，试给出理由。 11-3 计算预测C60球内可容纳的掺杂原子的半径。 第11题(8分) 11-1 KC60面心立方晶胞体心和棱心710pm (各1分,共4分) 11-2 C60分子形成面心立方最密堆积,由其晶胞参数可得C60分子的半径：
高一化学碳族元素和无机非金属材料同步测试题
高一化学第七章《碳族元素和无机非金属材料》 单元检测试题 （考试时间：60分钟，满分：100分） 一、选择题（每小题只有一个正确选项，将其序号填入相应括号内，共45分）： 1.下列主族元素中，元素的原子相对来说最不易得电子，也不易失电子的是（） （A）ⅠA （B）ⅡA （C）ⅣA （D）ⅦA 2.检验生石灰中混有杂质碳酸钙和石英，应选用的试剂是（） （A）水（B）盐酸（C）稀硫酸（D）氢氧化钠溶液 3.最近，科学家研制出一种新分子C60，它具有空心足球状结构，下列说法正确的是（） （A）C60是一种新型的化合物（B）C60的熔点高于石墨 （C）C60和石墨都是碳的同素异形体（D）C60的摩尔质量为720 4.下列物质不属于硅酸盐工业产品的是（） （A）水泥（B）玻璃（C）陶瓷（D）水晶 5．过量的河沙、纯碱和生石灰熔化后生成下列物质中的（） ①水泥；②玻璃；③瓷器；④混凝土；⑤一种硅酸盐产品 （A）①④（B）②⑤（C）③（D）② 6．下列叙述正确的是（）（A）石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 （B）用石灰抹墙和用水泥砌墙过程的硬化原理相同 （C）玻璃、陶瓷、水泥制成的容器均可用来贮存氢氟酸 （D）酸均不能与酸性氧化物发生反应 7．下列材料中能高质量传导光的是（）（A）氮化硅陶瓷（B）氧化铝陶瓷（C）光导纤维（D）玻璃 8．锗酸铋（简称BGO）是我国研制成功的一种性能优良的闪烁晶体材料，其中锗处于最高价态，铋元素（Bi）价态与它跟氯形成某种共价氯化物所呈的价态相同，且此氯化物中铋具有8电子稳定结构。BGO的化学式为（）（A）Bi3Ge3O15（B）Bi4Ge3O12（C）Bi4Ge3O16（D）Bi3Ge3O12 9．已知PbSO4为白色难溶物，PbO为黄色固体。将SO2气体徐徐通入悬浮着棕色PbO2的热水中，一段时间后，发生的现象为（）
17.碳族元素化合物
元素化合物 第七节碳族 一、单质 1、碳单质：金刚石、石墨、焦炭、炭黑、C60…… 2、单晶硅的制备（自然界中无游离态单质） 应用：Si——芯片、半导体、太阳能电池板 SiO2——光导纤维、水泥、陶瓷、玻璃 Na2SiO3——黏合剂、木材防火剂 【小结】一步反应无法实现转化 二、CO、CO2 1、制备 （1）CO2 （2）CO
2、CO的检验 （1）CuO法 （2）湿润的氯化钯试纸 （3）银氨溶液 【小结】碳的变价规律 3、CO2、SO2与BaCl2 （1）CO2通入BaCl2中 （2）SO2通入BaCl2中
【练习】 （2013上海理7）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有沉淀生成，X、Y不可能是（） A．X：SO2；Y：H2S B．X：Cl2；Y：CO2 C．X：NH3；Y：CO2 D．X：SO2；Y：Cl2 （模考题）将下列选项中的气体X和Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），无沉淀产生的是（） A．铜跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y B．碳跟浓硫酸共热产生的气体X和石英跟焦炭高温下反应产生的气体Y C．MnO2跟浓盐酸共热产生的气体X和碳跟浓硫酸共热产生的气体Y D．铜跟浓硫酸共热产生的气体X和氨水受热产生的气体Y
三、SiO2 1、主要成分总结： 水晶、石英、云母、沙土、玛瑙—— 红宝石、蓝宝石、人造刚玉—— 2、方程式书写： （1）盛装NaOH的磨口玻璃瓶不能用玻璃塞/熔融NaOH固体时不可使用石英坩埚：______________________________________ （2）雕刻玻璃的原理/HF不可使用玻璃瓶盛装： ______________________________________ ______________________________________ 例：SiO2可以与HF和NaOH反应，因此是两性氧化物（） （3）制玻璃时加入石灰石形成炉渣：_________________________ （4）SiO2与焦炭混合后通入氮气，高温煅烧生成耐高温陶瓷材料和一种可燃性气体：_________________________________________ 耐高温陶瓷材料常含有的元素：
高中化学-氧族元素及其化合物的特殊性
氧族元素及其化合物的特殊性 河北省宣化县第一中学栾春武 一、氧元素及其化合物的特殊性 1. 在氧族元素中，只有氧元素的单质（O2和O3）在常温常压下是气体。 2. 非金属元素的单质分子一般为非极性分子，但O3却是极性分子。 3. 氧元素只有在与氟元素形成的化合物中显正化合价，如在二氟化氧（OF2）中氧元素显其最高正化合价为+2价，其最高正化合价与其族序数不相等。 4. 氧元素只有在过氧化物（如H2O2、Na2O2、K2O2等）中显－1价。 5. 在氧族元素中，氧元素与氢元素能形成氧化物（H2O）和过氧化物（H2O2）。 6.在氧族元素中，氧元素与金属元素能形成氧化物（K2O）、过氧化物（K2O2）超氧化物（KO2）。 7. 在氧族元素中，氧元素的非金属性最强，其单质（O2和O3）的氧化性最强。 8. 在所有气体中，只有O2能够供人和动植物呼吸。 9. 在O3层中，O3的含量虽然很小，却可以吸收来自太阳的大部分紫外线。因此，臭氧层被称为人类和生物的保护伞。 10 在氧族元素的单质中，O3的化学性质最活泼（比O2还活泼）并且臭氧具有不稳定、强氧化和漂白能力这三大特性： （1）不稳定性：臭氧不稳定，在常温下能缓慢分解生成氧气，在高温时可以迅速分解： 2O3 === 3O2 （2）强氧化性：O3具有极强的氧化性，凡能与空气或氧气反应的物质都能与O3反应；Ag、Hg 等在空气或氧气中不易被氧化的金属也能与O3反应： 2Ag + 2O3=== Ag2O2+ 2O2、Hg + O3 === HgO + O2 （3）漂白性：臭氧具有漂白性，实质是染料受到O3的强烈氧化作用而褪色。 11. 在氧族元素与氢元素形成的化合物中，只有H2O2是强氧化剂。H2O2在酸性或碱性溶液中都具有强氧化性，其还原产物为H2O（氧元素由－1价还原为－2价）。如： H2O2 + 2I－+ 2H+=== I2 +2H2O、PbS + 4H2O2=== PbSO4 + 4H2O。并且使用H2O2作氧化剂不会引入新杂质，因此，H2O2被称为“绿色”氧化剂。 12. 在氧族元素中的氢化物（H2R）中，H2O的沸点最高，最稳定，且呈中性。 二、硫元素及其化合物的特殊性 1. 在氧族元素中，硫元素与氢元素能形成硫化物（H2S）和过硫化物（H2S2）。 2. 在氧族元素中，硫元素与金属能形成硫化物（Na2S）、过硫化物（Na2S2）和多硫化物（Na2S x，
高中化学58个考点精讲21、碳族元素.碳及其化合物
高中化学58个考点精讲 21、碳族元素.碳及其化合物1．复习重点 1．碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价； 2．碳族元素的性质及其递变规律； 3．碳和硅的性质、用途。 2．难点聚焦
3 硅及其化合物的特性 ①. Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：↑++CO Si C SiO 222高温也能发生。 10. Na 2SiO 3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。 ②.金属单质跟碱液作用一般无2H 放出，但Si 却放出H 2：↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si ↑+↑=+2424H S i F HF Si ③.金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 能与HF 作用： ④.非金属单质一般为非导体，但Si 为半导体。 ⑤. SiO 2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H 2SiO 3。 ⑥. 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO 2的却很高。 ⑦. 酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO 2能跟HF 作用：↑+↑=+24224H SiF HF SiO ⑧. 无机酸一般易溶于水， 却难溶于水。 ⑨. 因H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3，所以在Na 2SiO 3溶液中通入CO 2能发生下列反应： 32322232CO Na SiO H O H CO SiO Na +↓=++， 但在高温下↑++232232CO SiO Na SiO CO Na 高温 4 硅与碱溶液的反应特点 硅与强碱溶液反应的实质是什么？究竟哪种物质是氧化剂？根据化学方程式： ↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si 进行分析，似乎NaOH 和O H 2都是氧化剂，其实不然。上述反应实际分两步进行