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第六章 氧族元素. 2006 年 4 月 13 日. 第一节 氧族元素. 教学内容： 1. 掌握氧族元素的原子结构与其单质和化合物性 质递变的关系。 2. 掌握臭氧的物理性质、化学性质及臭氧层的保 护。 3. 掌握同素异形体的概念。 4. 过氧化氢的性质与用途。. 知识要点： 元素名称：氧 硫 硒 碲 ( 钋 ) 元素符号： O S Se Te (Po) 核电荷数：（会推理） 原子结构示意图：. 1 ．从原子结构角度解释氧族元素性质递变规律 ?
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第六章 氧族元素 2006年4月13日
第一节 氧族元素 教学内容： 1.掌握氧族元素的原子结构与其单质和化合物性 质递变的关系。 2.掌握臭氧的物理性质、化学性质及臭氧层的保 护。 3.掌握同素异形体的概念。 4.过氧化氢的性质与用途。
知识要点： 元素名称：氧 硫 硒 碲 (钋) 元素符号： O S Se Te (Po) 核电荷数：（会推理） 原子结构示意图： 1．从原子结构角度解释氧族元素性质递变规律? 随核电荷数增加，电子层数的增多，原子半径依次增大，使原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子能力依次减弱，失电子能力依次增强，既元素非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。 理论推测是否正确，请大家翻阅课本表6—1相关的内容和数据。
⑴氢化物的稳定性 ［资料］ O2与H2点燃或放电可反应，H2O稳定，1000℃时开始分解。 S与H2，444℃以上反应，H2S300℃时开始分解。 Se与H2，573℃以上反应，H2Se稍加热即开始分解。 Te与H2不能直接化合，H2Te低温时就分解。 ［结论］从O→Te，与氢化合由易到难，氢化物稳定性逐渐 减弱，说明元素非金属性逐渐减弱。 ⑵最高价氧化物对应水化物酸性强弱 元素最高价氧化物对应水化物——含氧酸酸性变化趋势为： H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4
2．氧族元素在性质上的相似性和递变性 ⑴单质的物理性质：熔沸点依次升高、密度逐渐增大。 ⑵氧族元素在性质上的相似性 ①化合价都是-2、+4、+6(氧通常无正价) ②都能与氢形成气态氢化物。 ③除氧外，都能与氧结合生成两种氧化物：二氧化物和三氧 化物。 ④最高价氧化物对应水化物都是含氧酸(氧除外)。
例题分析： 1．随着核电荷数的递增，下列关于氧族元素性质的叙述中，错误的是 A. 单质的密度逐渐增大 B. 元素的非金属性逐渐增强 C. 氢化物的稳定性逐渐减弱 D. 单质的熔、沸点逐渐升高 【答案】 B 2. VCD光盘上的光记材料有多种，其光记原理为：在激光照射下发生物理变 化或化学变化，从而记录储存信号，碲的某种化合物是常见的一种VCD光 记录材料，关于碲及其化合物的叙述不正确的是 A.Te元素位于元素周期表中第四周期ⅥA族 B.Te元素位于元素周期表中第五周期ⅥA族 C.H2TeO4的酸性比H2SO4强 D.H2S比H2Te稳定 【答案】 AC
3.工业上从含硒废料中提取硒的方法是用H2SO4和NaNO3处理3.工业上从含硒废料中提取硒的方法是用H2SO4和NaNO3处理 废料，获得亚硒酸和少量硒酸，再与盐酸共热，硒酸即转化 为亚硒酸(2HCl＋H2SeO4＝H2SeO3＋Cl2↑＋H2O)，再通入 SO2于亚硒酸的溶液中，单质硒析出，据此下列叙述正确的 是: A. H2SeO4的氧化性强于Cl2 B. 亚硒酸的氧化性强于亚硫酸 C. SeO2还原性强于SO2 D. 析出1mol硒，消耗1mol SO2
3、硫的性质 物理性质：黄色固体，俗称硫磺，不溶于水。 化学性质： 从化合价角度推出硫的氧化性与还原性。
（1）硫的还原性： 与O2的反应： （2）硫的氧化性： 与H2、金属的反应： 对于Fe、Cu这样具有变价的金属，当被Cl2氧化时生成高价态金属氯化物，被硫氧化时，只能生成低价态金属硫化物；即硫的非金属性比氯弱。 实际应用： 划火柴时，常闻到一股刺鼻的气味，这正是火柴头成分中硫燃烧后产生的SO2。 焰火爆竹中也存在硫，所以在燃放时，也会产生SO2 利用S和Ag的反应，可用简易的方法鉴别出真假银；用一布条沾上少量硫粉在待鉴 别的器皿表面用力磨擦，如被磨擦处出现黑斑则说明是真银，否则为假。 S和Hg反应，常温下即可完成，而且生成高价态硫化汞，利用此反应，可以消除温 度计、气压计等被打破后汞的毒害，若不慎汞洒落于地，要立即打开门窗通风，并 尽量将汞收集，残留部分，可覆盖硫粉处理，以免汞蒸气中毒。此外HgS还可用作红 色颜料(朱砂)，红色印泥就是用朱砂做的。
例题分析： 1. 0.1mol某金属单质与足量的硫粉反应后，质量增加1.6g，该金属可能是 A. 钾 B. 铁 C. 镁 D. 铜 2. 将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量稀 H2SO4，得到标准状况下气体11.2L，则原混合物可能的组成是 （n代表物质的量） A n(Fe)＜n(S)，总质量等于44g B n(Fe)＞n(S)，总质量等于44g C n(Fe)＝n(S)，总质量大于44g D n(Fe)＞n(S)，总质量小于44g
4、O3的性质： 图1：包围着地球的臭氧层
同素异形体: 同素异形体与同位素的比较：
物理性质： 常温、常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体， 它的密度比氧气大，比氧气易溶于水； 淡蓝色（气体） 深蓝色（液态） 紫黑色（固态） 化学性质： 1.不稳定性—常温分解 2O3 = 3O2 2.极强的氧化性——可氧化不活泼金属 3.漂白和消毒 4.产生方法：3O2 == 2O3 放电
臭氧空洞 （1） 使动物和人眼睛失明;（2） 使人和动物免疫力减低；（3） 人的皮肤色斑增多，皮肤癌发病率增高；（4） 促进地球变暖。因为海洋中的浮游生物大量被紫外线 杀死后，大气中大量的二氧化碳就不能被海洋吸收了。 臭氧分子被氯原子夺去氧原子示意图
例2 有关O3的说法中错误的是 C (1) O3具有特殊臭味,因此被称为“臭氧” （2）臭氧可用于漂白和消毒作用 （3）O3比O2在相同条件下密度大，比O2易溶于水 (4) O3比O2稳定，高温下不易分离 （5）空气中高压放电，高压电机，复印机工作时都会有O3生 成 （6）空气中微量的O3可以刺激中枢神经，加速血液循环，因此 空气中O2含量越高越好 （7）NO和氟里昂（CCl2F2）会促使O3分解 A.(1)(2)(3) B.(4)(5)(6) C.(4)(6) D.(5)(6)
3.（06西城一模）某气体在近地面空气中浓度稍大时是一3.（06西城一模）某气体在近地面空气中浓度稍大时是一 种污染物，而在高空却对人类有保护作用，该气体是 A．NO B．O3 C．CO D．氟氯烃 4.(05北京 )高压电机、复印机工作时会产生臭氧，该气体有 强氧化性。下列叙述中不正确的是 A.臭氧和氧气是氧的同素异形体 B.臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 C.臭氧的存在对人体有益无害 D.臭氧是很好的消毒剂和脱色剂
04新课程大综合 5．臭氧层能够大量吸收 A．太阳辐射中的紫外线B．太阳辐射中的红外线 C．地面辐射D．大气辐射 6．保护臭氧层的有效对策是 A．建立大范围的热带雨林自然保护区 B．各国共同行动,联合治理酸雨和汽车尾气污染 C．各国共同行动,禁止氟氯烃化合物的排放 D．严格控制发达国家CO2的排放量 2001年高考 7．为了保护臭氧层，可采取的有效措施是 A.减少二氧化硫的排放量 B.减少含铅废气的排放量 C.减少氟氯代烃的排放量 D.减少二氧化碳的排放量
8．下列关于臭氧性质的叙述中不正确的是 A. 臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化 B. 臭氧可以杀死许多细菌，是一种良好的消毒剂 C. 臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂 D. 臭氧和氧气一定条件下可以相互转化 【答案】 C 9.从20世纪20年代起，就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子，但一 直没有得到证实。最近，意大利一所大学的科学家使用普通氧分子和带正 电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据。 若该氧分子具有空间对称结构，你认为该氧分子是 A.氧元素的一种同位素 B.臭氧的同素异形体 C.一种新的氧化物 D.可能由极性键构成 【答案】 B
10. 一瓶气体经化验只含一种元素，则该气体是 A.一种单质 B.一种化合物 C.化合物与单质的混合物 D.既可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物 【解析】 一瓶气体经化验只含一种元素，说明这瓶气体既不可能是一种化合 物，也不可能其中含某种化合物。至于这瓶气体是否只是一种单质，则应 考虑到一种元素可能形成几种单质的现象，即同素异形现象。若假设这瓶 气体是由氧元素形成的两种单质O2和O3混合而成时，完全符合题意。所 以正确选项是D。 【答案】 D
11.臭氧可以是湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，化学方11.臭氧可以是湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，化学方 程式为： KI + O3 + H2O→KOH + I2 + O2（未配平）， 下列叙述正确的是 A.在反应中H2O被氧化成O2 B. 每生成1moL I2，转移的电子为2moL C. 该反应的还原产物是I2 D.反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
5.过氧化氢 （1）物理性质 （2）化学性质 ① 不稳定性 ② 做还原剂 ③ 做氧化剂 用途： 1.过氧化氢作为漂白剂. 2.过氧化氢也可作为消毒剂。 用过氧化氢处理烟叶可减少尼古丁含量，提高香味。
例题分析： 1.(05广东)下列关于过氧化氢的说法正确的是 A. 过氧化氢具有杀菌消毒作用，是强酸 B. 过氧化氢是离子化合物 C. 过氧化氢可以发生分解反应 D．过氧化氢是水的同分异构体 2. 过氧化氢（H2O2）俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。 （1）向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至 无色，主要原因是双氧水的 性, 如何证明？ （2）将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，溶液紫红色消褪 了，此时双氧水表现出性 （3）久置的油画，白色部位（PbSO4）常会变黑（PbS),用双氧 水揩擦后又恢复原貌，有关反应的化学反应方程式为 。 （1）漂白（氧化）（2）还原（3）PbS+4H2O2＝PbSO4+H2O
3.“过氧化氢”（H2O2）被称为“绿色漂白剂”，下列叙述中3.“过氧化氢”（H2O2）被称为“绿色漂白剂”，下列叙述中 不正确的是 A.H2O2分子中含有O2－ B.纯H2O2是一种淡蓝色粘稠液体，能与水以任意比例混合 C.H2O2常用作医用消毒剂 D.在酸性溶液中H2O2是强氧化剂，而还原性较弱 【解析】 H2O2是共价化合物，分子中不含有O2－。 【答案】 A
第二节：二氧化硫 教学内容： 1、使学生了解二氧化硫的物理性质和用途。 2、使学生掌握二氧化硫的化学性质。 3、使学生了解二氧化硫对空气的污染和如何防止污染。
[引入资料] 1、1972年美国化学家smith，首先提出了“酸雨”一词，直到 本世纪四十年代，酸雨问题才引起人们的广泛关注。 2、在1972年6月5日的环境会议上确定每年的6月5日为“世界 环境日”；从1974年起，每年由联合国环境规划署确定一 个主题，开展“世界环境日”活动，其中1983年的主题是 “防治酸雨”。 3、1985年，几场酸雨过后，我国四川奉节县9万亩华山松枯 死，重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半。 酸雨的危害如此之大，造成酸雨的罪魁祸首是谁呢？ ——是二氧化硫。
1.二氧化硫的物理性质： 无色、有刺激性、有毒气体、易液化（沸点－10℃） 密度比空气大 易溶于水（在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2）。
2 .SO2的化学性质： ①与水化合：（亚硫酐——酸酐的判断） ②氧化性： ③还原性： 写出与O2、Cl2、溴水的反应方程式。 （SO2使KMnO4溶液褪色） 介绍SO3的性质：无色易挥发的晶体。熔点16.8℃沸点44.8℃与水剧烈化合；与碱及碱性氧化物反应 ④与碱溶液的反应（同CO2）： ⑤具有漂白作用（使品红溶液褪色，加热后复原） 注意；SO2使品红褪色和使KMnO4溶液褪色原理不同。
二氧化硫的用途: ⑴制造硫酸 ⑵可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等。 ⑶杀灭霉菌和细菌。 ⑷作食物和干果的防腐剂。 二氧化硫的污染: 1、什么是酸雨？ 2、正常雨水pH应在什么范围？ 3、酸雨是怎样形成的？ 4、酸雨有什么危害？ 5、应如何防止酸雨呢？
例题分析： 1.（00年全国）导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是 A、酸雨 B、光化学烟雾 C、臭氧空洞 D、温室效应 2.区别SO2和CO2选用的试液是 A、澄清的石灰水 B、品红溶液 C、氢氧化钡溶液 D、酸性高锰酸钾溶液 3.氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者 (1:1) 一起漂 白一种物质时，漂白效果会 A. 增强 B. 不变 C. 减弱 D. 难确定
4.盛有氯化钡稀溶液甲乙两试管分别通入SO2至饱和，若向甲4.盛有氯化钡稀溶液甲乙两试管分别通入SO2至饱和，若向甲 试管中加入足量硝酸，乙试管中加入足量氢氧化钠溶液， 则下列叙述正确的是 A 甲、乙两试管都有白色沉淀生成 B 甲、乙两试管都没有白色沉淀生成 C 甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有 D甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有 5.下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是 ①过氧化钠 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧 A、①②⑤ B、①③⑤ C、②③④ D、①②③
6．已知硫化氢和二氧化硫气体可发生如下反应：6．已知硫化氢和二氧化硫气体可发生如下反应： 2H2S+SO2==3S↓+2H2O。向20L真空容器中通入amolH2S和 bmolSO2(a，b都是正整数，且a≤5，b≤5)，反应完全后， 容器内气体可能达到的最大密度约是 A. 24.5g/L B. 14.4 g/L C. 8 g/L D. 5.1g/L
7.酸雨主要是燃烧含硫燃料时释放出SO2所造成的。现取一份 雨水样品,每隔一定的时间测定其pH值,测定结果见附表： 附表：雨水样品pH值随时间的变化值 测试时间(h) 0 1 2 4 8 雨水样品pH值 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 试说明雨水样品pH值减小的原因
第三节 硫 酸 教学内容： 1.浓硫酸的性质： 物理性质： 三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。 吸水性：作某些气体的干燥剂。不能干燥： 脱水性：炭化（与吸水性的区别） 强氧化性：常温下把Al Fe钝化；与Cu 、C的反应 2.SO42—的检验：
清华学子刘海洋伤熊事件。 2月23日下午1时10分，正在北京动物园熊山附近的游客惊呆了，刚才还在争食物的两头黑熊突然在一阵白色烟雾中倒在地上。两头黑熊口吐白沫，在地上不停地翻滚着，在一阵阵凄厉的嚎叫中，一个男青年快步离开熊山，神情慌张。他就是清华大学学生。 事件发生以后，许多人谴责刘海洋不该如此残忍，表示他应受到惩罚。
实验内容 相应的离子反应方程式 稀 硫 酸 石蕊试液 铁钉 氧化铜 氢氧化铜 氯化钡溶液 一、硫酸的性质： 1.具有酸的通性（H2SO4===2H++SO42-）
2.浓硫酸的特性： （1）吸水性 【思考应用】那些气体能够通过下列装置干燥？浓硫酸不能干燥那些气体？
（2）脱水性 [实验2]在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。 然后加入15mL溶质的质量分数为98﹪的浓硫酸，迅速搅拌。 观察实验现象。 [实验3]用玻璃棒蘸取浓硫酸在白纸上写字，观察发生的现象。 【讨论】脱水性和吸收性的区别？ 吸水性是指物质中本身就存有水，浓硫酸直接与水分子结合； 脱水性是指浓硫酸将有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去。
（3）氧化性： 【学生演示】铜与浓硫酸反应。 【交流与讨论】 [分析1]在此反应过程中，浓硫酸表现了什么性质？ [分析2]随着反应的进行，浓硫酸的浓度有何改变？ [拓展]除铝、铁等少数金属常温下遇浓硫酸会发生钝化，浓硫酸能与绝大 部分金属发生反应。
[针对训练]向50mL 18mol/L的硫酸溶液中加入足量铜片并加热，充分反应 后，被还原的硫酸的物质的量为 A、小于0.45mol B、等于0.45mol C、在0.45mol和0.90mol之间 D、大于0.90mol
[探索思考] 将足量锌粒放入浓硫酸中，在反应开始的一段时 间内会产生H2吗？随着反应的进行呢？试解释原因。 例题: 将一定量的锌与100mL 18.5mol/L浓硫酸充分反应后，锌完全 溶解，同时生成气体A33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释 至1L,测得溶液的C(H+) =0.1mol/L，则下列叙述中错误的是 A．气体A为SO2和H2的混合物 B．气体A中SO2与H2的体积比为4：1 C．反应中共消耗Zn97.5g D．反应中共转移电子3mol
[信息提示]加热时，浓硫酸还能氧化一些非金属及某些化合物[信息提示]加热时，浓硫酸还能氧化一些非金属及某些化合物 反应。 C+2H2SO4(浓)==CO2↑ +2SO2 ↑ +2H2O [实验探究]根据上述反应方程式，参照下列实验装置提示，试 设计实验方案，检验炭与浓硫酸的全部产物。 实验方案流程：________________
例题分析: 1、硫酸具有下列性质：①在水溶液中电离，并呈强酸性，②浓 硫酸具有吸水性，③浓硫酸具有脱水性，④浓硫酸具有强氧 化性。在下列变化中，硫酸体现的性质为（填序号）： ⑴把浓硫酸露置在空气中，质量会增加。（ ） ⑵铜跟浓硫酸共热，产生二氧化硫气体。（ ） ⑶把锌粒入稀硫酸里，会产生氢气。（ ） ⑷用浓硫酸干燥H2、O2、Cl2等，但不能用来干燥NH3、HI、 H2S等气体。（ ） ⑸纸张、布片、蔗糖等浓硫酸会慢慢变黑。 ⑹浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。（ ） ⑺常温下可用铁或铝制容器贮存浓硫酸。（ ）
2．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是2．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是 A．与Cu片反应 B．与氢氧化钠溶液作用 C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D．加入镁片或铁片看是否发生钝化现象 3.下列实验中浓硫酸表现脱水性的是：①浓硫酸敞口久置于空 气中增重；②浓硫酸干燥氢气；③浓硫酸使白纸变黑；④浓 硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白；⑤浓硫酸使铁、铝等金属钝化 ⑥蔗糖中加入浓硫酸制“黑面包” A．②④⑤ B．③④⑤ C．③⑥ D．①③⑤
04江苏化学试题 4．下列关于浓硫酸的叙述正确的是 A 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D 浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
2001年北京春季高考 5.下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的 所有气体产物，填写下列空白： （1）如果装装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③，则可 以检出的物质是___；不能检出的物质是____。 （2）如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，则可以检出的物质是______； 不能检出的物质是_________。 （3）如果将仪器的连接顺序变为②、③、①，则可以检出的物质是_____； 不能检出的物质是__________。
编号 ① ② ③ ④ 装 置 6.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是:. (2)试用下图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物. 这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):→→→. (3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色.A瓶溶液的作用是,B瓶溶液的作用是.C瓶溶液的作用是. (4)装置②中所加的固体药品是,可验证的产物是,确定装置②在整套装置中位置的理由是. (5)装置③中所盛溶液是,可验证的产物是.
SO42—的检验： 三位学生设计了下述三个方案,并都认为,如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证试液中有SO42-. 试评价上述各种方案是否严密,并分别说明理由.
