氧族元素--化學競賽無機化學絕密課件氧族元素包括氧、硫、硒、碲和釙，是元素周期表第ⅥA族元素。它們在自然界中分布廣泛，并參與了許多重要的化學反應。本課件將深入探討氧族元素的性質、反應以及在化學競賽中的應用。氧族元素的基本概念和性質氧族元素位于周期表VIA族，包括氧、硫、硒、碲、釙五種元素。周期表位置從上到下，非金屬性減弱，金屬性增強，原子半徑增大。電子層結構最外層均有6個電子，呈現多種價態，例如-2、+2、+4、+6等。重要性質氧族元素的化學性質活潑，易于形成化合物，在自然界中分布廣泛。氧族元素在周期表中的位置第六主族氧族元素位于周期表的第六主族，也稱VIA族。從上到下氧族元素從上到下依次為氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、釙(Po)，它們都是非金屬元素，除釙外，其余都是固體。氧族元素的電子層結構和價態氧族元素位于周期表中第VIA族，包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和釙(Po)，它們是典型的非金屬元素，具有相似的電子層結構和價態。氧族元素最外層電子構型為ns2np4，因此它們具有形成2個共價鍵的能力。氧族元素在周期表中的位置決定了它們的化學性質，從上到下，非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強。氧素的物理性質和化學性質物理性質氧氣是無色無味的氣體，在標準狀況下密度為1.429g/L，略大于空氣。氧氣不易溶于水，但能溶于一些有機溶劑，如乙醇和丙酮。化學性質氧氣是一種非常活潑的非金屬元素，具有強氧化性，能與大多數元素發生反應。氧氣與許多金屬反應生成氧化物，例如鐵與氧氣反應生成氧化鐵。氧氣與非金屬的反應氧氣與非金屬反應也生成氧化物，例如碳與氧氣反應生成二氧化碳。氧氣與一些有機物反應生成二氧化碳和水，例如甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和水。氧素的化合物及應用1水地球上最常見的化合物，生命之源，在農業、工業和生活中都有廣泛應用。2二氧化碳重要的溫室氣體，參與光合作用，也是碳酸飲料和滅火器的主要成分。3氧化物氧化物種類繁多，包括金屬氧化物和非金屬氧化物，廣泛應用于各個領域。4臭氧具有強氧化性，用于凈化空氣，消毒殺菌，還可以用于合成有機物。氧化物的分類和性質按組成元素分類金屬氧化物，如氧化銅（CuO），非金屬氧化物，如二氧化碳（CO2），兩性氧化物，如氧化鋁（Al2O3）。按氧化物與水反應的性質分類酸性氧化物，如SO3溶于水生成酸，堿性氧化物，如Na2O溶于水生成堿，兩性氧化物，如ZnO既能與酸反應又能與堿反應。氧化物酸堿性的判斷1金屬氧化物一般呈堿性2非金屬氧化物一般呈酸性3兩性氧化物既能與酸反應又能與堿反應4氧化物酸堿性判斷元素的金屬性越強，其氧化物堿性越強氧化物的酸堿性可以通過元素的金屬性和非金屬性來判斷，金屬性越強，氧化物堿性越強；非金屬性越強，氧化物酸性越強。氧氣的制備和性質1氧氣的實驗室制備加熱氯酸鉀或高錳酸鉀2氧氣的工業制備分離液態空氣3氧氣的物理性質無色無味氣體，密度略大于空氣4氧氣的化學性質助燃劑，與大多數元素反應氧氣是重要的工業原料，在冶金、化工、醫療等領域都有廣泛應用。氧氣可以與許多元素反應，生成氧化物，例如鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵。臭氧的性質和用途化學性質臭氧具有強氧化性，可氧化許多物質，并能與多種物質發生反應。用途臭氧可用于飲用水消毒、空氣凈化、工業廢水處理等領域。大氣層臭氧層位于平流層，吸收太陽輻射中的紫外線，保護地球上的生命。雙氧水的制備和性質1實驗室制備實驗室中，雙氧水可以通過過氧化鋇與稀硫酸反應制備，得到雙氧水溶液。反應方程式為：BaO2+H2SO4→BaSO4+H2O22工業制備工業上，雙氧水主要通過電解法制備，以硫酸為電解質溶液，電解水，在陰極生成氫氣，在陽極生成雙氧水。3主要性質雙氧水是一種無色透明液體，具有強氧化性和不穩定性，在常溫下緩慢分解，釋放出氧氣。雙氧水還能與某些物質發生反應，生成相應的氧化物或過氧化物。雙氧水的實驗應用氧化還原反應雙氧水是強氧化劑，可氧化許多物質，例如，雙氧水可以氧化碘化鉀溶液，生成碘單質，并伴隨顏色變化。漂白和消毒雙氧水可用于漂白紙張、織物、頭發等，也能用于消毒傷口，因為其可以分解為氧氣，殺死細菌。合成反應雙氧水是合成過氧化物的原料，例如，過氧化氫與過氧化鈉反應生成過氧化鈉溶液。催化劑研究雙氧水可以用于催化劑的研究，例如，探究不同金屬離子對雙氧水分解速率的影響。硫的物理性質和化學性質硫的物理性質硫是淡黃色固體，無味，不溶于水，微溶于酒精和二硫化碳。熔點112.8℃，沸點444.6℃。硫的晶體結構有多種，常見的為斜方硫和單斜硫。硫的化學性質硫是一種非金屬元素，具有較強的非金屬性。硫能夠與多種元素化合，生成相應的硫化物。硫在空氣中燃燒時生成二氧化硫，在氧氣中燃燒時生成三氧化硫。硫酸硫酸是重要的化工原料，廣泛應用于化肥、炸藥、染料、醫藥、冶金等工業部門。硫酸的濃度對它的性質有很大的影響。濃硫酸具有強氧化性，稀硫酸具有酸的通性。硫的重要化合物及應用二氧化硫(SO2)二氧化硫是一種無色氣體，具有刺激性氣味。主要用于生產硫酸、漂白劑、殺菌劑和食品添加劑等。三氧化硫(SO3)三氧化硫是一種無色液體，在常溫下易揮發。主要用于生產硫酸、合成纖維、染料和炸藥等。硫酸(H2SO4)硫酸是一種重要的工業原料，廣泛應用于化工、冶金、醫藥、染料等領域。硫化氫(H2S)硫化氫是一種無色、有毒的氣體，具有臭雞蛋的氣味。主要用于制備硫化物、生產農藥和染料等。硫化物的制備和性質11.制備方法硫化物可以由金屬或非金屬與硫直接反應制得，也可以通過硫化氫與金屬鹽溶液反應生成。22.性質大多數硫化物不溶于水，但堿金屬和堿土金屬的硫化物可溶于水。33.分類硫化物可分為堿金屬硫化物、堿土金屬硫化物、過渡金屬硫化物和非金屬硫化物等。44.應用硫化物在工業生產中用途廣泛，例如，硫化氫是重要的化工原料，硫化鋅用于制造白色顏料等。亞硫酸及其鹽的性質亞硫酸亞硫酸（H2SO3）是一種弱酸，不穩定，易分解為二氧化硫和水。亞硫酸鹽亞硫酸鹽易溶于水，水溶液呈堿性。化學性質亞硫酸鹽具有還原性，可被氧化劑氧化為硫酸鹽。硫酸的制備和性質接觸法制備硫酸工業生產中，采用接觸法制備濃硫酸。該方法利用硫黃或硫化物在空氣中燃燒生成二氧化硫，再經催化氧化生成三氧化硫，最后用濃硫酸吸收三氧化硫得到濃硫酸。化學性質硫酸是強酸，具有強烈的腐蝕性。硫酸能與金屬、堿、鹽等多種物質反應。硫酸在水中完全電離，生成氫離子和硫酸根離子。物理性質濃硫酸是無色、無味的油狀液體，密度很大，易溶于水，并放出大量的熱。濃硫酸具有脫水性、氧化性、吸水性等性質。硫酸的工業應用化肥生產硫酸是生產磷肥、氮肥和鉀肥的重要原料，廣泛應用于農業生產。化工原料硫酸是許多化工產品的生產原料，例如染料、炸藥、塑料和合成纖維等。石油煉制硫酸用于石油煉制過程中去除雜質，提高汽油的辛烷值。蓄電池硫酸是鉛酸蓄電池的電解液，廣泛應用于汽車、電動車和儲能系統。硒的性質和用途非金屬性質硒是一種非金屬元素，在常溫下呈固態，顏色為灰黑色。生物活性硒是人體必需的微量元素，參與多種酶的活性，具有抗氧化作用。半導體性質硒具有半導體性質，在光電器件和光伏材料方面有重要應用。光敏性質硒對光敏感，用于復印機和照相器材中的感光元件。硫化氫的制備和性質1實驗室制備實驗室中，通常通過金屬硫化物與強酸反應制備硫化氫氣體。例如，用硫化亞鐵與稀硫酸反應，可以生成硫化氫氣體。反應方程式為：FeS+H2SO4=FeSO4+H2S2硫化氫的性質硫化氫是一種無色、有臭雞蛋氣味的有毒氣體，密度比空氣大。硫化氫易溶于水，并與水反應生成弱酸，即氫硫酸。硫化氫具有還原性，可以被氧化劑氧化成單質硫。3硫化氫的應用硫化氫可以用于制備一些硫化物，例如硫化銅、硫化鉛等。此外，硫化氫還可以作為某些有機合成反應的原料。二氧化碳的性質和用途無色無味氣體二氧化碳是無色無味的氣體，密度比空氣大，微溶于水。溫室效應二氧化碳是主要的溫室氣體之一，過量的排放會導致全球氣候變暖。工業用途二氧化碳用于生產碳酸飲料、干冰、滅火器等。植物光合作用二氧化碳是植物進行光合作用的重要原料，能夠轉化為有機物。碳酸及其鹽的性質碳酸鈉碳酸鈉是重要的化工原料，俗稱純堿，在工業中有著廣泛的應用，例如玻璃、造紙、洗滌劑的生產。碳酸鈉易溶于水，水溶液呈堿性，可以與酸反應生成二氧化碳，與強堿反應生成碳酸氫鹽。碳酸氫鈉碳酸氫鈉俗稱小蘇打，主要用于食品工業作為膨松劑，在醫藥上可以用于治療胃酸過多。碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，與酸反應生成二氧化碳，與堿反應生成碳酸鹽。硫酸根離子的性質及檢驗硫酸根離子性質硫酸根離子是無色透明的，易溶于水。它具有強烈的氧化性，能與許多金屬反應生成硫酸鹽。硫酸根離子檢驗在溶液中加入氯化鋇溶液，產生白色沉淀，該沉淀不溶于硝酸，即可證明該溶液中含有硫酸根離子。反應方程式Ba2+(aq)+SO42-(aq)→BaSO4(s)無機化學常見概念梳理11.原子結構原子核的組成，電子層結構，元素周期律，價電子22.化學鍵離子鍵，共價鍵，金屬鍵，氫鍵，鍵能33.化學反應氧化還原反應，酸堿反應，沉淀反應，復分解反應44.物質性質溶解度，沸點，熔點，密度，顏色，氣味，酸堿性無機化學常見實驗技能總結精確稱量準確稱取固體試劑，保證實驗結果的準確性。溶液配制掌握各種溶液的配制方法，如標準溶液、稀釋溶液等。滴定操作掌握酸堿滴定、氧化還原滴定等操作，并能準確判斷滴定終點。儀器使用熟練使用各種化學儀器，如燒杯、量筒、滴定管、移液管等。化學競賽備考策略分享基礎知識夯實熟練掌握課本知識點，構