第六章主族元素综述 §6-1单质 教学目的:了解单质的类型;掌握单质的化学性质。 、教学过程 [板]一、单质的晶体结构类型 IAIA|夏AⅣA ⅥA A零 N 盒|盒|柔佥刚石分子晶体 分子晶体 盆体 P S 盒|盒蹂|盒|嚣柔 白磷 分子晶体 解方填,知盆不盆柔 性硫 状结构晶体链状结构晶体 BraKr 黑砷 红硒 分子晶体 分子晶体 层状结构晶体链状结构晶体 luXe 盒|盒蹂盒探||两 盆柔|盆柔 链状结构晶体 白锡 「盒体|层状结构晶体 六|盒探盒|盒|馫棵层状结构体|金属晶体「盒棵 近于金属晶体 [叙]可以看出:s区元素的单质均为金属晶体;p区元素的中间部分
第六章 主族元素综述 §6-1 单 质 一、 教学目的：了解单质的类型；掌握单质的化学性质。 二、 教学过程： [板] 一、单质的晶体结构类型 [叙] 可以看出：s 区元素的单质均为金属晶体；p 区元素的中间部分
其单质的晶体结构较为复杂,有的为原子晶体,有的是过渡型(链状 或层状)晶体,有的为分子晶体。 [结论]l、周期系最右方的非金属和稀有气体则全部为分子晶体 2、同一周期元素的单质,从左向右,一般由典型的金属晶体 经过原子晶体最后过渡到分子晶体 二、单质的化学性质 s区金属单质均为活泼的金属,具有很强的还原性,易形成阳离子盐, p区绝大多数非金属既有氧化性又有还原性。 除卤素外,大部分非金属单质在常温下不与水作用 主族大多数金属均不与碱作用。只有少数两性金属元素A1,Be Ge,Sn等能与强碱作用形成相应的含氧酸并放出氢气ε §6-2共价型氢化物 教学目的:了解共价型氢化物的性质 教学过程: 课题引出]
其单质的晶体结构较为复杂，有的为原子晶体，有的是过渡型(链状 或层状)晶体，有的为分子晶体。 [结论]1、周期系最右方的非金属和稀有气体则全部为分子晶体。 2、同一周期元素的单质，从左向右，一般由典型的金属晶体 经过原子晶体最后过渡到分子晶体。 二、单质的化学性质 s 区金属单质均为活泼的金属，具有很强的还原性，易形成阳离子盐。 p 区绝大多数非金属既有氧化性又有还原性。 除卤素外，大部分非金属单质在常温下不与水作用。 主族大多数金属均不与碱作用。只有少数两性金属元素 A1，Be， Ge，Sn 等能与强碱作用形成相应的含氧酸并放出氢气。 §6-2 共价型氢化物 一、 教学目的：了解共价型氢化物的性质。 二、 教学过程： [课题引出]
NH: H20 HE 稳还水 定原溶 SiHa PH H2S HCl 性性液 GeH AsH3 H2Se HBr 减增酸 弱强性 SnH4 SbH3 H2Te HI 稳定性增强 还原性减弱 水溶液酸性增强 [板]一、热稳定性 「叙]共价型氢化物的热稳定性差别甚大,这与组成氢化物的非金属 元素的电负性有关。非金属与氢的电负性相差越大,所生成的氢化 物越稳定;反之,不稳定。 [板]共价型氢化物的热稳定规律是:同族元素从上往下,共价型氢 化物的热稳定性递减,同一周期从左向右,共价型氢化物的热稳定 性递增。这显然与元素的电负性变化规律有关。 、还原性 [叙]共价型氢化物中氢的氧化值为+1,可见共价型氢化物HnA的还 原性来自A。A失电子能力与元素A的电负性及离子半径有关。 [板]在同一周期中,从左向右过渡A的半径依次递减,电负性依次 递增,造成同周期元素从左向右氢化物(例如PH3,HS,HCI)的还 原性依次递减
[板] 一、热稳定性 [叙] 共价型氢化物的热稳定性差别甚大，这与组成氢化物的非金属 元素的电负性有关。非金属与氢的电负性相差越大，所生成的氢化 物越稳定；反之，不稳定。 [板] 共价型氢化物的热稳定规律是：同族元素从上往下，共价型氢 化物的热稳定性递减，同一周期从左向右，共价型氢化物的热稳定 性递增。这显然与元素的电负性变化规律有关。 二、还原性 [叙] 共价型氢化物中氢的氧化值为+1，可见共价型氢化物 HnA 的还 原性来自 An-。An-失电子能力与元素 A 的电负性及离子半径有关。 [板] 在同一周期中，从左向右过渡 An-的半径依次递减，电负性依次 递增，造成同周期元素从左向右氢化物(例如 PH3，H2S，HCI)的还 原性依次递减
在同一族中,从上往下An半径递增,电负性递减,因此同族元素从 上往下氢化物(例如HC,HBr,H)的还原性依次递增。 水溶液的酸碱性(见表6-3) 同一周期中,从左向右,如在NH3H2OHF系列中,HnA的酸 性随元素A的电负性的增加而加强;同一族中,从上往下,如 HF→HCl→HBr→H系列中酸性逐渐增强 §6-3氢氧化物及含氧酸 、教学目的:了解氧化物水合物的酸碱性;掌握几种重要的含氧酸的性质 、教学过程 [板]一、氧化物水合物的酸碱性 「课题引出] 表6-4第三周期元素氧化物水合物的酸碱性 元素 M A Si P S 氧化物水合物 NaOH Mg(OH)2Al(OH)3H2siO 4 HCIO. 酸碱性强碱中强碱 两性 弱酸中强酸强酸最强酸 表6-5碱土金属元素氢氧化物的酸碱性 元素 氢氧化物Be(OHD2MgoH2ca(oH)2sr(OH2|BaOH)2 酸碱性 两性中强碱 碱 强碱 强碱
在同一族中，从上往下 An-半径递增，电负性递减，因此同族元素从 上往下氢化物(例如 HCl，HBr，HI)的还原性依次递增。 三、水溶液的酸碱性（见表 6-3） 同一周期中，从左向右，如在 NH3—H2O—HF 系列中，HnA 的酸 性随元素 A 的电负性的增加而加强；同一族中，从上往下，如 HF→HCl→HBr→HI 系列中酸性逐渐增强。 §6-3 氢氧化物及含氧酸 一、 教学目的：了解氧化物水合物的酸碱性；掌握几种重要的含氧酸的性质。 二、 教学过程： [板]一、氧化物水合物的酸碱性 [课题引出] 表 6-4 第三周期元素氧化物水合物的酸碱性 表 表 6-5 碱土金属元素氢氧化物的酸碱性
[板]同周期中,从左到右由于非金属性渐强,所以碱性渐弱酸 性渐强。同族中,从上到下由于金属性渐强,碱性渐强。 、重要的含氧酸 (一)氯的含氧酸 [叙]在这些酸中,除了碘酸和髙碘酸能得到比较稳定的固体结晶外 其余都不稳定。并且易发生歧化反应 [板]、次氯酸 Cl+H,O= HC1O+HCl 漂白粉是Ca(CO22H2O和CuCl2Cu(OH)2H2O的混合物,有效成 份是ca(CO2·2H2O,约含有效氯35%。将漂白粉分离提纯,可得到 高效漂白粉(又称漂臼粉精),主要成份仍是Ca(CO2·2HO,其中, 有效的氯可高达60%70 2、高氯酸 无水高氯酸CUO为无色透明的发烟液体,是一种极强的氧化 剂。但是HCO冷的稀溶液氧化性很弱。HCO能与水以任何比例混 合,是最强的无机酸。工业级含量为60%以上,试剂级为70%—72% HCO4广泛用作分析试剂,还用于电镀、医药、人造金刚石的提纯等。 (二)硫的重要含氧酸
[板] 同周期中，从左到右由于非金属性渐强，所以碱性渐弱酸 性渐强。同族中，从上到下由于金属性渐强，碱性渐强。 二、重要的含氧酸 （一）氯的含氧酸 [叙] 在这些酸中，除了碘酸和高碘酸能得到比较稳定的固体结晶外， 其余都不稳定。并且易发生歧化反应。 [板] 1、次氯酸 Cl H O HClO HCl 2 2 + + 漂白粉是 2 2 Ca ClO H O ( ) 2 和 2 2 2 CaCl Ca OH H O ( ) 的混合物，有效成 份是 2 2 Ca ClO H O ( ) 2 ，约含有效氯 35%。将漂白粉分离提纯，可得到 高效漂白粉（又称漂白粉精），主要成份仍是 2 2 Ca ClO H O ( ) 2 ，其中， 有效的氯可高达 60%~70%。 2、 高氯酸 无水高氯酸 HClO4 为无色透明的发烟液体，是一种极强的氧化 剂。但是 HClO4 冷的稀溶液氧化性很弱。 HClO4 能与水以任何比例混 合，是最强的无机酸。工业级含量为 60%以上，试剂级为 70%—72%。 HClO4 广泛用作分析试剂，还用于电镀、医药、人造金刚石的提纯等。 （二）硫的重要含氧酸
1.亚硫酸 SO溶于水生成不稳定的亚硫酸(H2SO),只能在水溶液中存在。 H2SO是二元中强酸,分两步离解:俗称海波或大苏打,是无色透明 的晶体,易溶于水,水溶液呈弱碱性,在中性、碱性溶液中很稳定, 酸性溶液中迅速分解: H2SO3 H+HSO3, K=1.3x10 HSO、H++SO2;K=6.1×10-8 H2SO中硫的氧化值+4,是中间价态,它既具有氧化性又具有还 原性,但以还原性为主。 2.硫酸 SO与水作用生成硫酸(H2SO),纯浓硫酸是无色透明的油状液体, 工业品因含杂质呈浅黄色。浓硫酸具有强吸水性和中等强度的氧化 性,稀释时会放出大量热 3.发烟硫酸和焦硫酸 含有过量的SO的浓H2SO称为发烟硫酸(H2SO4·xSO3)。市售品 通常有两种规格:一种含SO20%-25%,另一种含SO40%-50% 当含HSO和SO的物质的量之比为1:1(含45%80)时,这种发烟 硫酸称为焦硫酸(H2SO4SO或H2SO)。 发烟硫酸比H2SO具有更强的氧化性,主要用作有机合成的磺化
1．亚硫酸 2 SO 溶于水生成不稳定的亚硫酸（ H SO2 3 ），只能在水溶液中存在。 H SO2 3 是二元中强酸，分两步离解：俗称海波或大苏打，是无色透明 的晶体，易溶于水，水溶液呈弱碱性，在中性、碱性溶液中很稳定， 酸性溶液中迅速分解： 2 2 3 3 1 2 8 3 3 2 ; 1.3 10 ; 6.1 10 H SO H HSO K HSO H SO K + − − − + − − + = + = H SO2 3 中硫的氧化值+4，是中间价态，它既具有氧化性又具有还 原性，但以还原性为主。 2． 硫酸 3 SO 与水作用生成硫酸（ H SO2 4 ），纯浓硫酸是无色透明的油状液体， 工业品因含杂质呈浅黄色。浓硫酸具有强吸水性和中等强度的氧化 性，稀释时会放出大量热。 3． 发烟硫酸和焦硫酸 含有过量的 3 SO 的浓 H SO2 4 称为发烟硫酸（ H SO xSO 2 4 3 ）。市售品 通常有两种规格：一种含 3 SO 20% 25%，另一种含 3 SO 40% 50%。 当含 H SO2 4 和 3 SO 的物质的量之比为 1:1（含 45% 3 SO ）时，这种发烟 硫酸称为焦硫酸（ H SO SO 2 4 3 或 H S O 2 2 7 ）。 发烟硫酸比 H SO2 4 具有更强的氧化性，主要用作有机合成的磺化
剂以及硝化反应中的脱水剂。 §6-4非金属含氧酸盐 教学目的:了解非金属含氧酸盐的性质。 二、教学过程: [板]一、溶解性 叙]含氧酸盐属于离子化合物,它们的绝大部分钠盐、钾盐、铵盐 以及酸式盐都易溶于水。按照含氧酸盐在水中的溶解性可归纳如下: [板]l、硝酸盐和氯酸盐几乎都易溶于水,且溶解度随温度的升高而 迅速增大。 2、多数硫酸盐都是易溶的,但P¨’Ba¨,srˆ的硫酸盐难溶, a2,Ag',Hg2’,Hgi的硫酸盐微溶。 3、大多数碳酸盐都难溶于水(Na,K,Rb,csN盐例外),其 中又以ca,sr3',Ba’Pb的碳酸盐最难溶, 、热稳定性(书上有相应的表) [叙]影响含氧酸盐热稳定性的因素很复杂,与含氧酸根的结构、金 属阳离子的性质都有关系。归纳起来,含氧酸盐的热稳定性有如下 规律:
剂以及硝化反应中的脱水剂。 §6-4 非金属含氧酸盐 一、 教学目的：了解非金属含氧酸盐的性质。 二、 教学过程： [板] 一、 溶解性 [叙] 含氧酸盐属于离子化合物，它们的绝大部分钠盐、钾盐、铵盐 以及酸式盐都易溶于水。按照含氧酸盐在水中的溶解性可归纳如下： [板] 1、硝酸盐和氯酸盐几乎都易溶于水，且溶解度随温度的升高而 迅速增大。 2、多数硫酸盐都是易溶的，但 的硫酸盐难溶， 的硫酸盐微溶。 3、大多数碳酸盐都难溶于水 盐例外)，其 中又以 的碳酸盐最难溶。 二、热稳定性（书上有相应的表） [叙] 影响含氧酸盐热稳定性的因素很复杂，与含氧酸根的结构、金 属阳离子的性质都有关系。归纳起来，含氧酸盐的热稳定性有如下 规律：
[板]l、相同金属离子与相同成酸元素所组成的含氧酸盐,其热稳定 性相对大小为:正盐>酸式盐。 2、不同金属离子与相同含氧酸根所组成的盐,其热稳定性相对 大小为: 碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐 3、相同金属离子与不同酸根所形成的盐,其热稳定性取决于对 应酸的稳定性,酸较稳定,其盐也较稳定 同一成酸元素,一般来说高氧化值的含氧酸比低氧化值的含氧 酸稳定,其相应含氧酸盐的稳定性也有此规律。 5、ⅡA族元素阳离子所形成的含氧酸盐,阳离子半径越大,含氧 酸盐一般越稳定 、氧化还原性 含氧酸及其盐的氧化还原性首先取决于成酸元素的性质,成酸元 素是非金属性很强的元素,它们的酸和盐往往具有氧化性
[板]1、相同金属离子与相同成酸元素所组成的含氧酸盐，其热稳定 性相对大小为： 正盐>酸式盐。 2、不同金属离子与相同含氧酸根所组成的盐，其热稳定性相对 大小为： 碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐 3、相同金属离子与不同酸根所形成的盐，其热稳定性取决于对 应酸的稳定性，酸较稳定，其盐也较稳定。 4、同一成酸元素，一般来说高氧化值的含氧酸比低氧化值的含氧 酸稳定，其相应含氧酸盐的稳定性也有此规律。 5、ⅡA 族元素阳离子所形成的含氧酸盐，阳离子半径越大，含氧 酸盐一般越稳定。 三、氧化还原性 含氧酸及其盐的氧化还原性首先取决于成酸元素的性质，成酸元 素是非金属性很强的元素，它们的酸和盐往往具有氧化性