P区元素性质小结.ppt

p区元素性质小结区元素性质小结 非金属元素数量虽不多非金属元素数量虽不多( (22种，基本种，基本都在都在p区区) )，但所涉及的面却很广但所涉及的面却很广p 区元素性质小结主要是对非金属元素区元素性质小结主要是对非金属元素的单质、氢化物、含氧酸及含氧酸盐的的单质、氢化物、含氧酸及含氧酸盐的结构和性质、结构和性质、以及以及p区元素的某些特殊区元素的某些特殊性进行小结性进行小结元素在周期表中的分布元素在周期表中的分布蓝框内是蓝框内是p区元素区元素(30种种)折线折线上方是非金属上方是非金属(22种种)氢氢目前在元素周期表中有目前在元素周期表中有110多种元素，多种元素，非金属元素只占非金属元素只占22种，主要分布在种，主要分布在p区区( (除除H的位置有不同看法外的位置有不同看法外) )，其中稀有，其中稀有气体整个一列都是非金属元素，其余非气体整个一列都是非金属元素，其余非金属元素很有规律地占据了右上角区域金属元素很有规律地占据了右上角区域一、非金属元素单质的结构一、非金属元素单质的结构(8-N法法则则) 非金属原子相互以非金属原子相互以共价单键结合时，周围共价单键结合时，周围通常会配置通常会配置 8-N个原子，个原子，非金属间化合物配位非金属间化合物配位也是如此。

也是如此N 是元素的族数是元素的族数( (按罗马数字编号系按罗马数字编号系统统)，这就是格里姆，这就是格里姆- -索末菲法则，即索末菲法则，即8-N 法则法则 稀有气体稀有气体N=8 ，，8-N=0，所以，所以, , 分子是单原子分子分子是单原子分子 它们的晶体结构如下它们的晶体结构如下: :HeNe、、Ar、、 Kr、、 Xe 卤素及氢卤素及氢N=7 ，8-N=1，所以分子是双原子分子所以分子是双原子分子 这一点也许出乎意料这一点也许出乎意料: : 碘还能形成线性的碘还能形成线性的I3-，，进而生成负一价多碘离子进而生成负一价多碘离子[(I2)n(I-)]含有这种多碘含有这种多碘离子的固体有导电性，导离子的固体有导电性，导电机理可能是电子或空穴电机理可能是电子或空穴沿多碘离子链跳移，也可沿多碘离子链跳移，也可能是能是I -在多碘离子链上以在多碘离子链上以接力方式传递：接力方式传递：O、、S、、 Se、、 Te氧族元素氧族元素N=6，，8-N=2但O2有些特殊，每个有些特殊，每个O只与一个原子配位形成双原子分子，因为只与一个原子配位形成双原子分子，因为O2中中化学键并非单键，化学键并非单键，8-N法则不适用法则不适用: 臭氧臭氧O3中有中有 34，，中心中心O为二配位，为二配位， 两端的两端的O则不然则不然:  氧族其余元素符合氧族其余元素符合8-N法则法则。

尽管元素可能尽管元素可能有各种同素异构体，但每种原子的成键方式、配有各种同素异构体，但每种原子的成键方式、配位情况、键长、键角等数据基本保持一致或有限位情况、键长、键角等数据基本保持一致或有限的几种情况这是非金属元素化学的又一特征的几种情况这是非金属元素化学的又一特征: : S8灰硒和碲（灰硒和碲（Sex、、Tex）的螺旋链结构：）的螺旋链结构：N、、P、、As 氮族元素氮族元素N=5 ，，8-N=3第一个第一个元素元素N也不遵从也不遵从8-N法则法则，，而以叁键形成双原子分子而以叁键形成双原子分子N  N氮族氮族其余元素符合其余元素符合8-N法则法则P、、As(以及金属元素以及金属元素Sb、、Bi)都有多种都有多种同素异构体，但每个原子都有同素异构体，但每个原子都有3个较个较近的原子配位近的原子配位右图是正四面体形的右图是正四面体形的P4或或As4: 层形分子层形分子As、、Sb、、Bi C、、Si（（Ge、、Sn）：）：碳族元素碳族元素N=4，，8-N=4C、、Si及金属元素及金属元素Ge、、Sn都有同素异构体，都有同素异构体，不过它们都有不过它们都有4配位配位金刚石型结构金刚石型结构: 金刚石型结构金刚石型结构 碳还有碳还有石墨型和球烯型结构石墨型和球烯型结构。

石墨虽有不同晶型，石墨虽有不同晶型，但层形分子中但层形分子中C都是都是sp2杂化，由于离域大杂化，由于离域大 键的存在，键的存在，层上的成键不遵从层上的成键不遵从8-N法则；球烯也不遵从法则；球烯也不遵从8-N法则：法则：石墨结构石墨结构(红、灰色球均为红、灰色球均为C)C60 B硼族元素只有硼族元素只有B是非金属，是非金属，N=3，，8-N=5 单质硼存在多种晶型，已知单质硼存在多种晶型，已知有有16种以上的同素异构体，种以上的同素异构体，其中其中3种晶体含种晶体含B12二十面体，二十面体，这是硼化学中非常重要的基本这是硼化学中非常重要的基本结构单元结构单元: 通常，两个特定原子间的键焓随键级增加而增加，通常，两个特定原子间的键焓随键级增加而增加，但变化的灵敏程度却不同由此可以解释许多共价分子但变化的灵敏程度却不同由此可以解释许多共价分子稳定存在的构型稳定存在的构型想一想想一想 ┅┅ 键焓随键级的变化（单位：键焓随键级的变化（单位：kJ.mol-1) )：：二、非金属元素单质的物理性质二、非金属元素单质的物理性质周期表中：周期表中：从左从左右右晶晶 型型原子晶体原子晶体  混晶混晶( (层状、链状层状、链状) )  分子晶体分子晶体状状 态：态： 固体固体 气体气体分子大小：分子大小： 大分子大分子 小分子小分子颜色：颜色：熔、沸点：熔、沸点：较较复杂复杂左左 右右逐渐降低逐渐降低三、非金属单质的化学性质规律三、非金属单质的化学性质规律 ①① F2 (Cl2) ——分解分解 H2O，，强氧化剂强氧化剂 ②② 在在 OH-(aq)中歧化的中歧化的 非金属单质分布在非金属单质分布在 下列区域：下列区域：(见右见右)P4 S8 Cl2 Se8 Br2 I2 ③③ 折形折形分界线两旁的元素分界线两旁的元素 Zn、、B、、Al、、Si、、Ge、、As 可置换可置换OH-(aq)或或熔碱中的氢熔碱中的氢 ④④ 非金属单质被浓非金属单质被浓HNO3氧化，氧化， 还原产物为还原产物为NO。

四、分子型氢化物四、分子型氢化物 p区元素的常见氢化物区元素的常见氢化物 ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAB2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClGeH4AsH3H2SeHBr(SnH4) (SbH3)H2TeHI(1)NH3、、H2O、、HF 的的沸点沸点在同族元素中在同族元素中——反常高反常高 (为什么？为什么？)(2)热稳定性；热稳定性；(3)还原性；还原性；(4)酸碱性酸碱性 变化规律？变化规律？(2)热稳定性热稳定性增强方向增强方向(3)还原性还原性(4)酸碱性酸碱性酸性增强酸性增强增强方向增强方向五、含氧酸五、含氧酸(1)结构结构第二周期第二周期的的H3BO3、、H2CO3、、HNO3：：中心原子的杂化态中心原子的杂化态sp2，，平面三角形；平面三角形；分子中可能存在大分子中可能存在大 键第三至五周期第三至五周期的含氧酸的含氧酸：：中心原子的主要杂化态中心原子的主要杂化态sp3；；分子构型分子构型四面体形四面体形 第五周期的原酸第五周期的原酸 H[Sb(OH)6]、、Te(OH)6、、H5IO6：： 中心原子的杂化态中心原子的杂化态sp3d2，， 分子构型分子构型变形变形八面体。

八面体(2) 酸碱性及酸强度酸碱性及酸强度 含氧酸的水溶液都呈酸性含氧酸的水溶液都呈酸性 (HO)mROn的酸强度的决定因素：的酸强度的决定因素： 非羟基氧原子个数的多少非羟基氧原子个数的多少  n越大越大，，酸性越强酸性越强；； R的离子势的离子势   大小大小    越大越大，，酸性越强酸性越强3) 氧化还原性（情况复杂）氧化还原性（情况复杂） 同族从上同族从上下，最高价含氧酸的氧化性呈锯齿形上升下，最高价含氧酸的氧化性呈锯齿形上升变化变化其中：第二周期特殊，第四、六周期不规则性，其中：第二周期特殊，第四、六周期不规则性，而以而以第四周期第四周期p p区中间横排元素含氧酸的氧化性最强区中间横排元素含氧酸的氧化性最强 同一元素形成的不同价态的含氧酸，低氧化态的稀酸同一元素形成的不同价态的含氧酸，低氧化态的稀酸比高氧化态的稀酸氧化性强比高氧化态的稀酸氧化性强见见12章章) 六六、含氧酸盐的性质、含氧酸盐的性质（（1 1）溶解性）溶解性 （（2 2）水解性）水解性（（3 3）热稳定性）热稳定性 不同的含氧酸盐上述性质有差别。

不同的含氧酸盐上述性质有差别 七、七、p区元素的某些特殊性区元素的某些特殊性（（1）第二周期元素配位数最高为）第二周期元素配位数最高为4；；（（2）第二周期元素）第二周期元素 2p-2p较强，易形成多重键；较强，易形成多重键； 而第三周期及其以下的元素，以单键为主；而第三周期及其以下的元素，以单键为主；（（3））C 的自相成键能力最强；的自相成键能力最强；O、、F的成键能力强；的成键能力强； B、、Al、、Si等有高度的亲氧性；等有高度的亲氧性； 晶态晶态B及硼的氢化物及硼的氢化物 表现出缺电子、多面体的习性；表现出缺电子、多面体的习性；（（4）惰性电子对效应）惰性电子对效应 6s2 电子对不易成键电子对不易成键（（5））第四周期第四周期 p 区中间横排元素含氧酸的氧化性区中间横排元素含氧酸的氧化性最强最强；；（（6）低熔合金区元素）低熔合金区元素Zn Ga Ge AsCd In Sn SbHg Tl Pb Bi p p 区元素部分课堂测验题区元素部分课堂测验题1、请用化学或电化学方法，列举出六种以上不同类型的、请用化学或电化学方法，列举出六种以上不同类型的 产生产生H2、、或制取或制取H2的方法，并写出反应方程式。

的方法，并写出反应方程式2、各举一例，说明、各举一例，说明K2S2O8、、PbO2、、NaBiO3的强氧化的强氧化性，并写出反应方程式性，并写出反应方程式1)将低价铅、铋转变为高价，一般将低价铅、铋转变为高价，一般 在什么介质中进行？在什么介质中进行？(2)强氧化剂通常用什么酸作酸化介质？强氧化剂通常用什么酸作酸化介质？ N N N N P P P P 155 945 215 4883、、已知：已知： Hb0：：( kJ·mol-1)（（1 1））计算说明：氮以计算说明：氮以N2稳定存在；而磷以稳定存在；而磷以P4为稳定2 2））以上例为基础，讨论第二周期元素与第三周期元素成键的差以上例为基础，讨论第二周期元素与第三周期元素成键的差 异性4、解释：、解释： ①① H2SO4是高沸点酸，而是高沸点酸，而HNO3是低沸点酸是低沸点酸 ②② 氧化性：氧化性： H2SO3(稀稀)   H2SO4(稀稀)；； H2SO4(浓浓)   H2SO4(稀稀)；； H2SeO4   H2SO4 。

③③ 酸性：酸性：HClO4   H2SO4   H3PO4   H4SiO4 ④④ H3PO3是二元酸，是二元酸， H3PO2、、 H3BO3是一元酸是一元酸5、硼元素成键有何特殊性？、硼元素成键有何特殊性？①① 乙硼烷的结构如何表示？乙硼烷的结构如何表示？②② 硼在化合物中当以硼在化合物中当以 sp2杂化轨道成键杂化轨道成键时，通常的配位时，通常的配位 原子有哪些？原子有哪些？。