化学第六章课件.ppt
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1、,化 学,化 学,第六章 常见的非金属单质及其化合物,第六章 常见的非金属单质及其化合物第二节几种常见的非金,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氯元素的单质,一、,氯元素的原子结构及化合价,氯原子的电子层结构为 ,最外层电子数为7,因此很容易得到一个电子而形成Cl。氯元素是活泼的非金属元素,也可以失去电子显正价:+1,+3,+5,+7。氯元素在自然界中常以化合态存在,主要以氯化钠的形式存在。,第一节 几种常见的非金属 氯元素的单质 一,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,Cl2是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体,易液化,能溶于水,1体积水可溶解2体积的氯气。,氯气的物理性质,第一节 几种
2、常见的非金属 Cl2是,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氯气的化学性质,1)与金属单质的反应 将金属钠在酒精灯上加热至熔化,然后将其放入盛有氯气的集气瓶中,会发现金属钠在氯气中燃烧,火焰呈黄色,并且有白烟生成,反应方程式如下:,第一节 几种常见的非金属氯气的化学性质3.,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,Cl2与金属Fe反应的实验 将一根洁净的铁丝在酒精灯灼烧至红热,然后将其伸入盛有Cl2的集气瓶中。会发现铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生红棕色的烟。反应结束后若向集气瓶中加入少量的水,可以观察到溶液呈黄色。,第一节 几种常见的非金属课堂链接 Cl2与,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,
3、Cl2与金属Cu反应的实验 将铜丝在酒精灯上加热至红热,然后将其伸入盛有Cl2的集气瓶中。会发现铜在氯气中燃烧,并且产生大量的棕黄色的烟。反应结束后若向集气瓶中加入少量的水,可以观察到溶液呈蓝色。,第一节 几种常见的非金属课堂链接 Cl2与金,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,2)与非金属的反应 Cl2不仅可与金属发生反应,和一些非金属单质也可发生反应,如Cl2与H2发生反应的方程式为,第一节 几种常见的非金属 2)与非金,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,第一节 几种常见的非金属课堂链接 Cl2与H2反,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,第一节 几种常见的非金属学习提示 若将Cl
4、,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,将红磷在酒精灯上点燃,然后将其放入盛有Cl2的集气瓶中,会观察到红磷在Cl2中燃烧,并产生大量的白色烟雾(因为燃烧生成的PCl3呈液态,生成的PCl5呈固态,因此产生白色烟雾)。,第一节 几种常见的非金属课堂链接 将红磷在,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,3)与水的反应 Cl2溶于水后的溶液称为氯水,呈浅黄绿色。Cl2在溶于水的同时也会与水发生反应,生成盐酸和次氯酸,其反应方程式为:,第一节 几种常见的非金属 3)与水的反,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氯气与水反应的有关实验 分别将一干燥的有色布条和一湿润的有色布条放入盛干燥氯气的集气瓶,
5、则会观察到干燥的有色布条未发生变化,湿润的有色布条褪色了。 实验结论:具有漂白作用的不是Cl2,而是Cl2与H2O反应生成的另一物质,即HClO。,第一节 几种常见的非金属课堂链接 氯气与水反应,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氯水久置,会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应,HClO完全分解生成盐酸和O2,使溶液酸性增强,失去强氧化性而变质。,第一节 几种常见的非金属学习提示 氯水久,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,4)与碱的反应 将Cl2通入NaOH溶液中会发生如下反应:Cl22NaOHNaClNaClOH2O 离子方程式为:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
6、 该反应可用于制取漂白液。,第一节 几种常见的非金属 4)与碱的反,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,第一节 几种常见的非金属课堂链接 漂白液与漂白粉,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,Cl2的实验室制取,第一节 几种常见的非金属Cl2的实验室制取4.,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,气体的制备装置一般包括反应装置、除杂装置、收集装置、尾气处理装置等。反应装置的选择要依据反应物的状态和反应的条件;收集方法的选择应考虑气体的密度、溶解性及在空气中的稳定性;是否处理尾气,要取决于该气体是否有毒、是否污染环境。一套实验装置的选择实际上与气体的性质密切相关。,第一节 几种常见的非金属课堂
7、链接 气体的制,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,Cl2除了可用于消毒 、制造盐酸和漂白粉外,还可用于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。,Cl2的用途,第一节 几种常见的非金属 Cl2除了,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,硫元素的单质,二、,硫元素的原子结构及化合价,硫元素的原子结构为 ,其最外层上有6个电子,在化学反应中易得到2个电子(或共用电子对偏近于硫原子)而达到稳定结构, 显2价, 表现出氧化性。但硫原子最外电子层上的6个电子或其中的4个电子在与某些非金属结合时, 形成的共用电子对会偏离硫原子, 因此硫原子也会显+6价或+4价, 表现出还原性,如硫单质与O2、Cl2、F2等非金属
8、的反应。因此硫元素有2、0、+4、+6等多种价态。,第一节 几种常见的非金属 硫元素的单质 二,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,单质硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。,单质硫的物理性质,第一节 几种常见的非金属 单质硫俗称,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,单质硫的化学性质,1)氧化性 硫单质的氧化性主要体现在其与金属的反应中。硫与金属反应时,硫作为氧化剂,反应生成低价的金属硫化物。例如S与Fe、Cu可发生如下反应:,第一节 几种常见的非金属单质硫的化学性质3.,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,2)还原性 当S与O2等强氧化剂反
9、应时,硫原子的化合价会升高,表现出其还原性。例如S与O2反应的方程式为,第一节 几种常见的非金属 2)还原性,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,硫单质在氧气中燃烧会发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体。我们在划火柴时常会闻到的一股呛鼻的气味,就是火柴头成分中的硫元素燃烧后产生了具有刺激性气味的二氧化硫。,第一节 几种常见的非金属课堂链接 硫单质在,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氮元素的单质,三、,氮元素的原子结构及化合价,氮元素的原子结构为 ,其最外层有5个电子,因此可以得到3个电子而达到稳定结构,显-3价。但氮原子也会失去其最外层的电子形成正化合价,所以氮元素的化合价会有多种,
10、常见的价态有-2、 0 、+1 、+2 、+4 、+5等。,第一节 几种常见的非金属 氮元素的单质 三,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氮气在空气中的体积分数约为78%。氮气是无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水(通常状况下在水中的溶解度为10.02),沸点为196 。,N2的物理性质,第一节 几种常见的非金属 氮气在空气中,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,N2的化学性质,1)与 H2反应 在高温高压,并有催化剂存在的条件下,N2能与H2反应生成NH3,反应如下: 这是一个可逆反应,也是工业合成氨的反应原理。,第一节 几种常见的非金属N2的化学性质3.,第一节 几种常见的非金
11、属单质及其性质,2)与O2反应 N2在放电或者高温条件下也可以和O2反应生成NO: 一般情况下,N2与金属很难发生反应。,第一节 几种常见的非金属 2)与O2反应,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,N2的用途非常广泛,例如可用来合成氨、制硝酸、制氮肥、炸药等;还可用作焊接金属、保存食品等的保护气;医学上也常用液氮作为冷冻剂,以在冷冻麻醉下做手术;科学研究中也常用液氮制造低温环境,以使有些超导材料获得超导性能。,N2的用途,第一节 几种常见的非金属 N2的用,第一节 几种常见的非金属单质及其性质,氮的固定 将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定。氮的固定分为自然固氮和人工固氮。
12、自然固氮又包括生物固氮和大气固氮,如豆科植物根瘤菌把氮气转化为硝酸盐等含氮化合物的过程被称为生物固氮,在放电条件下氮气与氧气结合生成氮氧化物并随雨水进入水体及土壤中的过程被称为大气固氮。人工固氮主要是针对生物固氮而言,通过化学方法,使空气中的氮气转化为氨态氮或铵态氮,如合成氨属于人工固氮。,第一节 几种常见的非金属课堂链接 氮的固定,第二节 几种常见的非金属气态氢化物,氯化氢,一、,氯化氢气体的性质,氯化氢是无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,极易溶于水,通常条件下,1体积的水可以溶解大约500体积的氯化氢(1500),其水溶液为盐酸。 干燥的氯化氢气体的化学性质非常稳定。,第二节 几种常见
13、的非金属气态氢化物 氯化氢,第二节 几种常见的非金属气态氢化物,盐酸的性质,盐酸是氯化氢气体溶于水后形成的溶液,是混合物。它具有酸的通性,可以使石蕊试纸变红,还可以发生如下的化学反应。 (1)和碱反应生成盐和水,例如:HCl+HaOHNaCl+H2O,第二节 几种常见的非金属气态氢化物盐酸的性质2.,(2)和碱性氧化物反应生成盐和水,例如:2HCl+CuOCuCl2+H2O (3)和活泼金属反应生成盐和氢气,例如:2HCl+ZnZnCl2+H2 (4)和盐反应生成新盐和新酸,例如:2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2,第二节 几种常见的非金属气态氢化物,(2)和碱性氧化物反应生成盐和
14、水,例如:,表6-1 氯化氢气体和盐酸性质的比较,第二节 几种常见的非金属气态氢化物,表6-1 氯化氢气体和盐酸性质的比较 第二节 几种常见,硫化氢,二、,硫化氢气体的物理性质,硫化氢(H2S)是无色,有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,有剧毒,能溶于水(通常情况下1体积水能溶解2.6体积的硫化氢)。,第二节 几种常见的非金属气态氢化物,硫化氢 二、硫化氢气体的物理性质1.,硫化氢气体的化学性质,1)不稳定性 硫化氢不稳定,加热条件下可分解,其反应为: 2)可燃性 硫化氢与氧气在点燃的条件下可发生如下反应:,第二节 几种常见的非金属气态氢化物,硫化氢气体的化学性质2. 1)不稳定性,3)还原性
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