非金属元素通论和氮硼稀有气体122非金属元素通论.ppt

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1、第第12章章非金属元素通论和氮、硼、稀有气体非金属元素通论和氮、硼、稀有气体12.2非金属元素通论非金属元素通论12.1元素的发现、分类及其在自然界元素的发现、分类及其在自然界的存在的存在12.4硼及其化合物硼及其化合物12.3氮及其化合物氮及其化合物12.5稀有气体稀有气体12.1.1元素的发现与分类元素的发现与分类元素的发现与人类进步和科技发展有着紧密的联系。元素的发现与人类进步和科技发展有着紧密的联系。元素的发现与人类进步和科技发展有着紧密的联系。元素的发现与人类进步和科技发展有着紧密的联系。12.1.1元素的发现与分类元素的发现与分类12.1.2元素在地壳、海洋和大气中的分布元素在地壳

2、、海洋和大气中的分布地壳中主要元素的丰度地壳中主要元素的丰度地壳中主要元素的丰度地壳中主要元素的丰度地球的表面被海洋、陆地地球的表面被海洋、陆地地球的表面被海洋、陆地地球的表面被海洋、陆地或大气层所覆盖或大气层所覆盖或大气层所覆盖或大气层所覆盖12.2非金属元素通论非金属元素通论12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质某些非金属单质的结构某些非金属单质的结构某些非金属单质的结构某些非金属单质的结构1.非金属单质的结构非金属单质的结构12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质某些非金属单质的结构某些非金属单质的结构某些非金属单质的结构某些非金属单质的结构S S8 8

3、S Sn n12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质2.非金属单质的性质非金属单质的性质1 1）非金属单质的结构与物理性质）非金属单质的结构与物理性质）非金属单质的结构与物理性质）非金属单质的结构与物理性质氯氯溴溴碘碘12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质名贵的金刚石名贵的金刚石硼硼火火山山口口的的硫硫磺磺12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质2 2）非金属单质的化学性质）非金属单质的化学性质）非金属单质的化学性质）非金属单质的化学性质（1）常温下，卤素与水的反应）常温下，卤素与水的反应2X2X2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4X+

4、4X+O+O2 2 X X2 2+H+H2 2O=HO=H+X+X+HXO+HXO FF2 2+2e=2F+2e=2F ClCl2 2+2e=2Cl+2e=2Cl BrBr2 2+2e=2Br+2e=2Br I I2 2+2e=2I+2e=2I 氧氧氧氧化化化化性性性性增增增增强强强强还还还还原原原原性性性性增增增增强强强强4H4H+O+O22+4e=2H+4e=2H2 2OO12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质XX2 2+H+H2 2O=HO=H+X+X+HXO+HXO可以计算得：可以计算得：可以计算得：可以计算得：2F2F2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4F+

5、4F+O+O2 22Cl2Cl2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4Cl+4Cl+O+O2 22Br2Br2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4Br+4Br+O+O2 22I2I2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4I+4I+O+O2 2实际反应为：实际反应为：实际反应为：实际反应为：2F2F2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4F+4F+O+O2 2(XX代表代表代表代表 ClCl,Br,I),Br,I)12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质（2）部分非金属单质能与强碱作用（或发生歧化反应）部分非金属单质能与强碱作用（或发生歧化反应）3 3S+6OH

6、S+6OH2S2S2 2+SO+SO3 32 2+3H+3H2 2OO4P+3OH4P+3OH+3H+3H2 2O3HO3H2 2POPO2 2+PH+PH3 3SiSi+2OH+2OH+H+H2 2OSiOOSiO3 32 2+2H+2H2 22B+2OH2B+2OH+2H+2H2 2O2BOO2BO2 2+3H+3H2 2ClCl22+2NaOH+2NaOH（冷）冷）冷）冷）NaClNaCl+NaClONaClO+H+H2 2OOClOClO-ClCl2 2ClCl-0.520.521.3581.35812.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质3 3ClCl22+6NaOH+

7、6NaOH（热）热）热）热）55NaClNaCl+NaClO+NaClO3 3+3H+3H2 2OOClOClO3 3-ClCl2 2ClCl-0.470.471.3581.358BrBr2 2与与与与 NaOHNaOH反应时，在反应时，在反应时，在反应时，在0 0左右才能得到次溴酸盐，左右才能得到次溴酸盐，在在5080得到的产物几乎全部是溴酸盐。得到的产物几乎全部是溴酸盐。3 3BrBr22+6NaOH+6NaOH5 5NaBrNaBr+NaBrO+NaBrO3 3+3H+3H2 2OOI I2 2在所有温度下歧化速率都很快，当在所有温度下歧化速率都很快，当在所有温度下歧化速率都很快，当在所

8、有温度下歧化速率都很快，当I I2 2与与与与 NaOHNaOH反应反应反应反应时能定量得到碘时能定量得到碘时能定量得到碘时能定量得到碘酸盐。酸盐。3 3I I22+6NaOH+6NaOH5 5NaINaI+NaIO+NaIO3 3+3H+3H2 2OO12.2.1非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质（3）许多非金属单质不与盐酸或稀硫酸反应，但可以与）许多非金属单质不与盐酸或稀硫酸反应，但可以与浓硫酸或浓硝酸反应。浓硫酸或浓硝酸反应。3 3C+4HNOC+4HNO3 3(浓浓浓浓)33COCO2 2+4NO+2H+4NO+2H2 2OOC+2HC+2H2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)C

9、OCO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2OO3P+5HNO3P+5HNO3 3(浓浓浓浓)+2)+2HH2 2O3HO3H3 3POPO4 4+5NO+5NOS+2HNOS+2HNO3 3(浓浓浓浓)HH2 2SOSO4 4+2NO+2NOB+3HNOB+3HNO3 3(浓浓浓浓)HH3 3BOBO3 3+3NO+3NO2 22B+3H2B+3H2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)2)2HH3 3BOBO3 3+3SO+3SO2 2I I2 2+5H+5H2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)2)2HIOHIO3 3+5SO+5SO2 2+4H+4H2 2OO3 3SiSi+4HNO+4HN

10、O3 3+18HF+18HF 3H3H2 2SiFSiF6 6+4NO+8H+4NO+8H2 2OO 12.2.2非金属元素的氢化物非金属元素的氢化物1.氢化物的还原性氢化物的还原性 B B2 2HH66CHCH44 NHNH33HH2 2OOHFHFSiHSiH44 PHPH33HH2 2SSHClHClAsHAsH33HH2 2SeSe HBrHBrHH2 2TeTeHIHI还还原原性性增增强强空间空间空间空间构型构型构型构型举例举例举例举例 氢化物的还原性减弱氢化物的还原性减弱氢氢化化物物继继继继 续续续续12.2.2非金属元素的氢化物非金属元素的氢化物 NaClNaCl(s)(s)HH

11、2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)NaHSONaHSO4 4+HClHCl 2KBr(s)+3H2KBr(s)+3H2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)2)2KHSOKHSO4 4+SO+SO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2OO 8KI(s)+9H8KI(s)+9H2 2SOSO4 4(浓浓浓浓)8)8KHSOKHSO4 4+H+H2 2S+4IS+4I2 2+4H+4H2 2OO2.氢化物的酸碱性氢化物的酸碱性 B B2 2HH66CHCH44 NHNH33HH2 2OHFOHFSiHSiH44 PHPH33HH2 2SSHClHClAsHAsH33 HH2 2SeSe HBrHBrHH

12、2 2TeHITeHI酸酸性性增增强强 酸酸 性性 增增 强强12.2.2非金属元素的氢化物非金属元素的氢化物氢卤酸解离过程的热力学循环氢卤酸解离过程的热力学循环氢卤酸解离过程的热力学循环氢卤酸解离过程的热力学循环12.2.2非金属元素的氢化物非金属元素的氢化物HF8.629+2010-2.5HCl601347108.2HBr67+4.0631011HI62+4.0661012氢卤酸的酸性按氢卤酸的酸性按氢卤酸的酸性按氢卤酸的酸性按HFHF，HClHCl，HBrHBr，HIHI顺序逐渐增强。顺序逐渐增强。顺序逐渐增强。顺序逐渐增强。12.2.3非金属含氧酸及其盐非金属含氧酸及其盐 HH3 3B

13、OBO33HH2 2COCO3 3HNOHNO3 3HH2 2SiOSiO3 3 HH3 3POPO44HH2 2SOSO4 4HClOHClO4 4HH3 3AsOAsO44HH2 2SeOSeO4 4HBrOHBrO4 4HH6 6TeOTeO6 6HH5 5IOIO6 6酸酸性性减减弱弱 酸酸 性性 增增 强强1.非金属含氧酸的酸性非金属含氧酸的酸性(1)(1)R-OHR-OH规则规则规则规则:+-III12.2.3非金属含氧酸及其盐非金属含氧酸及其盐R-OHR-OH呈碱性呈碱性呈碱性呈碱性R-OH呈两性呈两性R-OH呈酸性呈酸性 当当当当R Rn n+离子的电荷数小，半径大，离子的电荷

14、数小，半径大，离子的电荷数小，半径大，离子的电荷数小，半径大，值小时，值小时，值小时，值小时，RORO键比键比键比键比OHOH键弱，键弱，键弱，键弱，ROHROH呈碱性；当呈碱性；当呈碱性；当呈碱性；当R Rn n+离子的电荷数大，半径小，离子的电荷数大，半径小，离子的电荷数大，半径小，离子的电荷数大，半径小，值大时，值大时，值大时，值大时，RORO键比键比键比键比OHOH键强，键强，键强，键强，ROHROH呈酸性。呈酸性。呈酸性。呈酸性。+-III（R R的半径以的半径以的半径以的半径以pmpm为单位）为单位）为单位）为单位）R-OHR-OH规则规则规则规则:12.2.3非金属含氧酸及其盐非

15、金属含氧酸及其盐表表表表1 1：第三周期元素氧化物水合物的：第三周期元素氧化物水合物的：第三周期元素氧化物水合物的：第三周期元素氧化物水合物的 值及其酸碱性值及其酸碱性值及其酸碱性值及其酸碱性ROHROH NaOHNaOH Mg(OH)Mg(OH)2 2Al(OH)Al(OH)3 3HH2 2SiOSiO3 3HH3 3POPO4 4HH2 2SOSO4 4HClOHClO4 4R Rn n+NaNa+MgMg2+2+AlAl3+3+SiSi4+4+P P5+5+S S6+6+ClCl7+7+半径半径半径半径/pmpm95956565505041413434292926260.100.100.

16、170.170.240.240.310.310.380.380.450.450.520.52酸碱酸碱酸碱酸碱性性性性强碱强碱强碱强碱中中中中强碱强碱强碱强碱两性两性两性两性弱酸弱酸弱酸弱酸中中中中强强强强酸酸酸酸强酸强酸强酸强酸极极极极强强强强酸酸酸酸12.2.3非金属含氧酸及其盐非金属含氧酸及其盐(2)(2)(2)(2)鲍林规则鲍林规则鲍林规则鲍林规则:多元酸的逐级解离常数之间的关系为多元酸的逐级解离常数之间的关系为多元酸的逐级解离常数之间的关系为多元酸的逐级解离常数之间的关系为：例如磷酸例如磷酸例如磷酸例如磷酸HH3 3POPO4 4的的的的=6.9210=6.9210-3-3；=6.17

17、10=6.1710-8-8；=4.7910=4.7910-13-13。对于组成为对于组成为对于组成为对于组成为 XOXOmm(OH)(OH)n n的含氧酸（的含氧酸（的含氧酸（的含氧酸（X X为含氧酸的成为含氧酸的成为含氧酸的成为含氧酸的成酸元素），其第一级解离常数取决于酸元素），其第一级解离常数取决于酸元素），其第一级解离常数取决于酸元素），其第一级解离常数取决于mm的数值；的数值；的数值；的数值；m=0m=0极弱酸，如极弱酸，如极弱酸，如极弱酸，如HClOHClO;m=1m=1中强酸，如中强酸，如中强酸，如中强酸，如HH2 2SOSO3 3;m=2m=2强酸，如强酸，如强酸，如强酸，如HH

18、2 2SOSO4 4;m=3m=3极强酸，如极强酸，如极强酸，如极强酸，如HClOHClO4 4;12.2.3非金属含氧酸及其盐非金属含氧酸及其盐HH3 3POPO2 2次次次次磷酸磷酸磷酸磷酸HH3 3POPO3 3亚磷酸亚磷酸亚磷酸亚磷酸HH3 3POPO4 4正磷酸正磷酸正磷酸正磷酸m=1m=1一元酸一元酸一元酸一元酸m=1m=1二元酸二元酸二元酸二元酸m=1m=1三元酸三元酸三元酸三元酸12.2.3非金属含氧酸及其盐非金属含氧酸及其盐2.非金属含氧酸及其盐的氧化还原性非金属含氧酸及其盐的氧化还原性2HClO+2H+2e Cl2+2H2O2ClO3-+12H+10e Cl2+6H2O2C

19、lO4-+16H+14e Cl2+8H2O氧氧氧氧化化化化能能能能力力力力减减减减弱弱弱弱1 1）在酸性介质中）在酸性介质中）在酸性介质中）在酸性介质中12.2.3非金属含氧酸及其盐非金属含氧酸及其盐ClO-+H2O+2e Cl-+2OH-ClO3-+3H2O+6e Cl-+6OH-ClO4-+4H2O+8e Cl-+8OH-氧氧氧氧化化化化能能能能力力力力减减减减弱弱弱弱2）在碱性介质中）在碱性介质中结论：结论：在氯的各种含氧酸及其盐中，随着氧化值的在氯的各种含氧酸及其盐中，随着氧化值的在氯的各种含氧酸及其盐中，随着氧化值的在氯的各种含氧酸及其盐中，随着氧化值的升高，含氧酸及其盐的氧化性减弱

20、。此外，含氧酸升高，含氧酸及其盐的氧化性减弱。此外，含氧酸升高，含氧酸及其盐的氧化性减弱。此外，含氧酸升高，含氧酸及其盐的氧化性减弱。此外，含氧酸及其盐的氧化性在酸性溶液中较碱性溶液强！及其盐的氧化性在酸性溶液中较碱性溶液强！及其盐的氧化性在酸性溶液中较碱性溶液强！及其盐的氧化性在酸性溶液中较碱性溶液强！12.2.4非金属单质的一般制备方法非金属单质的一般制备方法1.1.氧化法氧化法氧化法氧化法3 3FeSFeS2 2(s)+12C(s)+8O(s)+12C(s)+8O2 2(空气空气空气空气)FeFe3 3OO4 4(s)+12CO(g)+(s)+12CO(g)+6S(g)6S(g)4 4H

21、ClHCl(浓浓浓浓)+)+MnOMnO2 2(s)MnCl(s)MnCl2 2(aqaq)+2H)+2H2 2O(l)+O(l)+ClCl2 2(g)(g)2.2.还原法还原法还原法还原法2Ca2Ca3 3(PO(PO4 4)2 2(s)+10C(s)+6SiO(s)+10C(s)+6SiO2 2(s)6CaSiO(s)6CaSiO3 3(s)+10CO(g)+(s)+10CO(g)+P P4 4(g)(g)2 2KBrKBr(aqaq)+Cl)+Cl2 2(g)2KCl(g)2KCl(aqaq)+Br)+Br2 2(l)(l)2KI(2KI(aqaq)+Cl)+Cl2 2(g)2KCl(g

22、)2KCl(aqaq)+I)+I2 2(s)(s)3.3.置换法置换法置换法置换法12.2.4非金属单质的一般制备方法非金属单质的一般制备方法4.4.电解法电解法电解法电解法电解电解电解电解 2 2KHFKHF2 2(l)2KF(s)+(l)2KF(s)+HH2 2(g)(g)+F+F2 2(g)(g)KF+HFKHFKF+HFKHF2 2 电解制氟示意图电解制氟示意图电解制氟示意图电解制氟示意图12.2.4非金属单质的一般制备方法非金属单质的一般制备方法2 2NaClNaCl+2H+2H2 2OClOCl2 2+2NaOH+H+2NaOH+H2 2 电解电解电解电解12.3.1氮氮1s1s

23、1s1s 1s1s*2s2s 2 2s s 2 2s s*2p2p 2 2p px x 2 2p px x*2 2p p 2 2p p*2p2p2s2s1s1s能能能能 量量量量N N22分子的分子轨道表示式分子的分子轨道表示式分子的分子轨道表示式分子的分子轨道表示式 N N N N 键级键级=(8-2)/2=3=(8-2)/2=312.3.1氮氮氮的应用氮的应用由于氮分子特别稳定，在由于氮分子特别稳定，在工业上常用作保护气体。工业上常用作保护气体。氨氨(NH3)化化 肥肥硝硝 酸酸炸炸 药药12.3.2氨氨(NH3)不等性不等性不等性不等性 spsp3 3 杂化轨道杂化轨道杂化轨道杂化轨道2

24、s2s2p2pNN原子轨道原子轨道1-31-3aaaa aa a a孤对电子孤对电子孤对电子孤对电子HHHN107N NHHHHHH12.3.2氨氨(NH3)1.氨的制备氨的制备Ca(OH)Ca(OH)2 2+2NH+2NH4 4ClCaClClCaCl2 2+H+H2 2O+2NHO+2NH3 3 2.氨的化学性质氨的化学性质+OH HH3 3N:+HN:+H+NHNH 1 1）加合反应）加合反应）加合反应）加合反应12.3.2氨氨(NH3)2 2）氧化反应）氧化反应）氧化反应）氧化反应2NH2NH33+3Cl+3Cl2 2NN22+6HCl+6HCl 4NH4NH3 3+5O+5O2 24

25、NO+6H4NO+6H2 2OOPtPtRhRh8008002 2NHNH33+NaClONaClONN2 2HH44+NaClNaCl+H+H2 2OO 3 3）取代反应）取代反应）取代反应）取代反应2NH2NH3 3(l)+2Na(s)2NaNH(l)+2Na(s)2NaNH22(l)+(l)+HH2 2(g)(g)氨基化钠是强还原剂，在有机合成中有广泛的应用。氨基化钠是强还原剂，在有机合成中有广泛的应用。氨基化钠是强还原剂，在有机合成中有广泛的应用。氨基化钠是强还原剂，在有机合成中有广泛的应用。中中华华民民族族圆圆了了飞飞天天梦梦12.3.3氨的衍生物氨的衍生物1.联氨联氨N2H4（肼）

26、肼）2 2NHNH33+NaClONaClONN2 2HH44+NaClNaCl+H+H2 2OO 制备：制备：制备：制备：性质：性质：性质：性质：N N2 2HH4 4(l)+O(l)+O2 2(g)(g)NN22(g)+(g)+2H2H2 2O(g)O(g)2N2N2 2HH4 4(l)+N(l)+N2 2OO4 4(l)3N(l)3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2OO(g)(g)HH2 2N NN(CHN(CH3 3)2 2(l)+2N(l)+2N2 2OO4 4(l)3N(l)3N2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(g)+O(g)+2CO2CO2 2(g)(g)偏一甲肼偏一甲

27、肼偏一甲肼偏一甲肼(代号代号代号代号MMHMMH)，HH2 2N NNH(CHNH(CH3 3)偏二甲肼偏二甲肼偏二甲肼偏二甲肼(代号代号代号代号UDMHUDMH)，HH2 2N NN(CHN(CH3 3)2 212.3.3氨的衍生物氨的衍生物2.羟氨羟氨NH2OH（胲）胲）制备：制备：制备：制备：性质：性质：性质：性质：HONOHONO22+6H+6H+6eNH+6eNH2 2OH+2HOH+2H2 2OO 羟胺易溶于水，其水溶液显弱碱性：羟胺易溶于水，其水溶液显弱碱性：羟胺易溶于水，其水溶液显弱碱性：羟胺易溶于水，其水溶液显弱碱性：NHNH2 2OH+HOH+H2 2ONHONH3 3OH

28、OH+OH+OH 由于纯羟胺不稳定，常制成它的盐使用，如盐酸由于纯羟胺不稳定，常制成它的盐使用，如盐酸由于纯羟胺不稳定，常制成它的盐使用，如盐酸由于纯羟胺不稳定，常制成它的盐使用，如盐酸羟胺羟胺羟胺羟胺(NHNH2 2OH)OH)HClHCl、硫酸羟胺硫酸羟胺硫酸羟胺硫酸羟胺(NHNH2 2OH)OH)22 HH2 2SOSO4 4等。等。等。等。12.3.4氮的氧化物氮的氧化物1.NO分子轨道表示式如下：分子轨道表示式如下：分子轨道表示式如下：分子轨道表示式如下：NONO：KKKK(1 1)22(2 2*)22(3 3)22(y y)2 2=(=(z z)22(y y*)1 1 三三三三电子

29、电子电子电子 键键键键N ON O性质：性质：性质：性质：12.3.4氮的氧化物氮的氧化物2NO2NO(NO)NO)2 2还原性：还原性：还原性：还原性：1010NO+6KMnONO+6KMnO44+9H+9H2 2SOSO446MnSO6MnSO44+10HNO+10HNO33+3K+3K2 2SOSO44+4H+4H2 2OO 2 2NO+ClNO+Cl222NO2NO+ClCl 氧化性：氧化性：氧化性：氧化性：2 2Ni+2NONi+2NO 2NiO+N2NiO+N2 2 C+2NOC+2NO COCO2 2+N+N2 2 形成加合物：形成加合物：形成加合物：形成加合物：FeSOFeSO

30、44+NOFe(NO)SO+NOFe(NO)SO4 4 棕棕棕棕 色色色色12.3.4氮的氧化物氮的氧化物2.NO2制备：制备：制备：制备：2 2PbPb(NO(NO3 3)2 2(s)(s)2PbO(s)+4NO2PbO(s)+4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)性质：性质：性质：性质：NN2 2OO4 4(g)(g)2NO2NO2 2(g)(g)易于形成二聚体：易于形成二聚体：易于形成二聚体：易于形成二聚体：12.3.4氮的氧化物氮的氧化物氧化还原性：氧化还原性：在溶液中在溶液中在溶液中在溶液中NONO2 2具有较强的氧化性和较弱的还原性。具有较强的氧化性和较弱的还原性。具有

31、较强的氧化性和较弱的还原性。具有较强的氧化性和较弱的还原性。NONO2 2+H+H+eHNO+eHNO2 2 NO+2HNO+2H+eNO+eNO22+H+H2 2OO 因此因此因此因此NONO2 2可以发生歧化反应：可以发生歧化反应：可以发生歧化反应：可以发生歧化反应：2 2NONO22+H+H2 2OHNOOHNO22+HNO+HNO3 3 2NO2NO22+2NaOHNaNO+2NaOHNaNO22+NaNO+NaNO33+H+H2 2OO 3 3NONO22+H+H2 2O(O(热热热热)22HNOHNO33+NO+NO N N2 2O:O:俗称笑气，有麻醉的作用。俗称笑气，有麻醉的作

32、用。俗称笑气，有麻醉的作用。俗称笑气，有麻醉的作用。12.3.5亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐制备：制备：制备：制备：不稳定性：不稳定性：不稳定性：不稳定性：BaBa(NO(NO2 2)22+H+H2 2SOSO44BaSOBaSO4 4+2HNO+2HNO2 2 弱酸性：弱酸性：弱酸性：弱酸性：HNOHNO2 2HH+NO+NO 2HNO2HNO2 2 H H2 2O+NO+N2 2OO3 3 H H2 2O+NO+NOO+NO+NO2 2 HNOHNO2 2的不稳定性的不稳定性的不稳定性的不稳定性演示实验演示实验演示实验演示实验12.3.5亚硝酸及其盐亚硝酸及其盐氧化还原性：氧化还原性：HNOH

33、NO2 2+H+H+eNO+H+eNO+H2 2OO NO+3HNO+3H+2e+2e HNOHNO22+H+H2 2OO 2 2HNOHNO22+2KI+H+2KI+H2 2SOSO442NO+I2NO+I22+K+K2 2SOSO44+2H+2H2 2OO 2NaNO2NaNO22+2KI+2H+2KI+2H2 2SOSO442NO+I2NO+I22+Na+Na2 2SOSO44+K+K2 2SOSO44+2H+2H2 2OO 这个反应可以定量测定亚硝酸盐（这个反应可以定量测定亚硝酸盐（这个反应可以定量测定亚硝酸盐（这个反应可以定量测定亚硝酸盐（碘量法碘量法碘量法碘量法）。）。）。）。5H

34、NO5HNO22+2MnO+H+2MnO+H+5NO+2Mn5NO+2Mn2+2+3H+3H2 2OO 5NO5NO+2MnO+6H+2MnO+6H+5NO+2Mn5NO+2Mn2+2+3H+3H2 2OO 12.3.6硝酸及其盐硝酸及其盐硝酸的制备：硝酸的制备：硝酸的制备：硝酸的制备：4NH4NH3 3+5O+5O2 24NO+6H4NO+6H2 2OOPtPtRhRh8008003 3NONO22+H+H2 2OO2 2HNOHNO33+NO+NO 2 2NONO+O+O222NO2NO2 2 硝酸分子的结构：硝酸分子的结构：硝酸分子的结构：硝酸分子的结构：2s2s2p2pNN原子轨道：原

35、子轨道：spsp2 2 杂化轨道杂化轨道杂化轨道杂化轨道2p2p12.3.6硝酸及其盐硝酸及其盐硝酸的性质：硝酸的性质：硝酸的性质：硝酸的性质：浓硝酸通常不稳定，见光或加热即分解：浓硝酸通常不稳定，见光或加热即分解：浓硝酸通常不稳定，见光或加热即分解：浓硝酸通常不稳定，见光或加热即分解：4 4HNOHNO3 3(浓浓浓浓)44NONO22+O+O22+2H+2H2 2OO 见光或加热见光或加热见光或加热见光或加热氧化性：氧化性：氧化性：氧化性：还原产物与硝酸浓度和金属活泼性有关：还原产物与硝酸浓度和金属活泼性有关：还原产物与硝酸浓度和金属活泼性有关：还原产物与硝酸浓度和金属活泼性有关：3 3C

36、u+8HNOCu+8HNO3 3(稀稀稀稀)33Cu(NOCu(NO3 3)22+2NO+4H+2NO+4H2 2OO Cu+4HNOCu+4HNO3 3(浓浓浓浓)Cu(NOCu(NO3 3)22+2NO+2NO22+2H+2H2 2OO 4 4Mg+10HNOMg+10HNO3 3(稀稀稀稀)44Mg(NOMg(NO3 3)22+N+N2 2O+O+5H5H2 2OO 4 4Mg+10HNOMg+10HNO3 3(极稀极稀极稀极稀)44Mg(NOMg(NO3 3)22+NH+NH4 4NONO33+3H+3H2 2OO 12.3.6硝酸及其盐硝酸及其盐随随随随HNOHNO3 3浓度的改变，

37、浓度的改变，浓度的改变，浓度的改变，FeFe与与与与HNOHNO3 3反应产物的相对含量的变化反应产物的相对含量的变化反应产物的相对含量的变化反应产物的相对含量的变化12.3.6硝酸及其盐硝酸及其盐1体积体积浓硝酸和浓硝酸和浓硝酸和浓硝酸和3体积体积浓盐酸的混合物称为浓盐酸的混合物称为浓盐酸的混合物称为浓盐酸的混合物称为王水王水王水王水。3Pt+4NO+18Cl3Pt+4NO+18Cl+16H+16H+3PtCl3PtCl6 6 2 2+4NO+8H+4NO+8H2 2OO Au+NO+4ClAu+NO+4Cl+4H+4H+AuClAuCl4 4 +NO+2H+NO+2H2 2OO 硝酸盐的水

38、溶液在中性时几乎没有氧化性，只有硝酸盐的水溶液在中性时几乎没有氧化性，只有硝酸盐的水溶液在中性时几乎没有氧化性，只有硝酸盐的水溶液在中性时几乎没有氧化性，只有在酸性介质中才有氧化性。可利用棕色环实验鉴定硝在酸性介质中才有氧化性。可利用棕色环实验鉴定硝在酸性介质中才有氧化性。可利用棕色环实验鉴定硝在酸性介质中才有氧化性。可利用棕色环实验鉴定硝酸根离子：酸根离子：酸根离子：酸根离子：NO+3FeNO+3Fe2+2+4H+4H+3Fe3Fe3+3+NO+2H+NO+2H2 2OO NO+FeSONO+FeSO44Fe(NO)SOFe(NO)SO4 4 棕棕色色棕色环棕色环棕色环棕色环演示实验演示实验

39、演示实验演示实验12.3.7重要的氮化物重要的氮化物2 2Al+NAl+N2 22AlN(2AlN(粉体粒径约粉体粒径约粉体粒径约粉体粒径约5050nmnm)2500250035003500等离子体等离子体AlAl2 2OO3 3+3C+N+3C+N2 23CO+2AlN3CO+2AlN(粉体粒径约粉体粒径约粉体粒径约粉体粒径约200200nmnm)1550155017001700六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼的结构示意图12.4.1硼的成键特征硼的成键特征利利普普斯斯科科姆姆利普斯科姆利普斯科姆利普斯科姆利普斯科姆19411941年毕业于年毕业于

40、年毕业于年毕业于肯塔基大学，获理学士学位，肯塔基大学，获理学士学位，肯塔基大学，获理学士学位，肯塔基大学，获理学士学位，19461946年在加利福尼亚理工学院年在加利福尼亚理工学院年在加利福尼亚理工学院年在加利福尼亚理工学院获哲学博士学位。获哲学博士学位。获哲学博士学位。获哲学博士学位。19491949年开始研究硼氢化合物。年开始研究硼氢化合物。年开始研究硼氢化合物。年开始研究硼氢化合物。19591959年应聘为哈佛大学无机化年应聘为哈佛大学无机化年应聘为哈佛大学无机化年应聘为哈佛大学无机化学教授。学教授。学教授。学教授。19761976年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学

41、奖。年获得诺贝尔化学奖。12.4.1硼的成键特征硼的成键特征-共价性和缺电子共价性和缺电子2s2s2p2p激发激发激发激发2s2s2p2pBB原子轨道：原子轨道：硼原子的价电子数少于硼原子的价电子数少于硼原子的价电子数少于硼原子的价电子数少于成键轨道数，成键时价电子成键轨道数，成键时价电子成键轨道数，成键时价电子成键轨道数，成键时价电子层未被充满，所以硼原子为层未被充满，所以硼原子为层未被充满，所以硼原子为层未被充满，所以硼原子为“缺电子原子缺电子原子缺电子原子缺电子原子”。由于由于由于由于B-BB-B间缺少电子，间缺少电子，间缺少电子，间缺少电子，在单质硼中在单质硼中在单质硼中在单质硼中12

42、12个个个个B B原子可组原子可组原子可组原子可组成一个二十面体结构。成一个二十面体结构。成一个二十面体结构。成一个二十面体结构。12.4.2硼的氢化物硼的氢化物1.1.乙硼烷乙硼烷乙硼烷乙硼烷(B B2 2HH6 6)的制备：的制备：的制备：的制备：6 6LiHLiH+8BF+8BF336LiBF6LiBF44+B+B2 2HH6 6 3NaBH3NaBH44+4BF+4BF333NaBF3NaBF44+2B+2B2 2HH6 6 2.2.硼烷的结构硼烷的结构硼烷的结构硼烷的结构：B B2 2HH6 6B B4 4HH101012.4.2硼的氢化物硼的氢化物氢桥的形成过程：氢桥的形成过程：氢

43、桥的形成过程：氢桥的形成过程：B BB B HH这种由这种由这种由这种由1 1个氢原子和个氢原子和个氢原子和个氢原子和2 2个硼原子共用个硼原子共用个硼原子共用个硼原子共用2 2个电个电个电个电子构成的键，称子构成的键，称子构成的键，称子构成的键，称“三中心二电子三中心二电子三中心二电子三中心二电子”键，简写键，简写键，简写键，简写为为为为“3“3c-2e”c-2e”键，也称为氢桥。键，也称为氢桥。键，也称为氢桥。键，也称为氢桥。B B2 2HH6 6(g)+3O(g)+3O2 2(g)B(g)B2 2OO3 3(s)+(s)+3H3H2 2O(g)O(g)乙硼烷的化学性质：乙硼烷的化学性质：

44、乙硼烷的化学性质：乙硼烷的化学性质：12.4.3硼的重要化合物硼的重要化合物1.1.硼砂硼砂硼砂硼砂(NaNa2 2B B4 4OO7 710H10H2 2OO)：NaNa2 2B B4 4OO77+CoOCoO2NaBO2NaBO2 2 Co(BOCo(BO2 2)2 2(宝蓝色宝蓝色宝蓝色宝蓝色)NaNa2 2B B4 4OO77+NiONiO2NaBO2NaBO2 2 Ni(BONi(BO2 2)2 2(淡红色淡红色淡红色淡红色)NaNa2 2B B4 4OO7 7 10H10H2 2O+HO+H2 2SOSO444H4H3 3BOBO33+Na+Na2 2SOSO44+5H+5H2 2

45、OO B B4 4OO7 72 2 +7H+7H2 2OO4 4HH3 3BOBO33+2OH+2OH 2 2HH3 3BOBO33+2B(OH)+2B(OH)44 2020时，硼砂溶液时，硼砂溶液时，硼砂溶液时，硼砂溶液pHpH值为值为值为值为9.249.24。HH3 3BOBO33HBOHBO2 2+H+H2 2OO 1001004HBO4HBO22HH2 2B B4 4OO7 7+H+H2 2OO HH2 2B B4 4OO7 7 22B B2 2OO3 3+H+H2 2OO 硼砂珠演示实验硼砂珠演示实验硼砂珠演示实验硼砂珠演示实验12.4.3硼的重要化合物硼的重要化合物2.2.硼酸为一

46、元弱酸硼酸为一元弱酸硼酸为一元弱酸硼酸为一元弱酸B(OH)B(OH)3 3HH2 2OB(OH)OB(OH)4 4 HH+在硼酸水溶液中加入某些多元醇（如丙三醇），在硼酸水溶液中加入某些多元醇（如丙三醇），在硼酸水溶液中加入某些多元醇（如丙三醇），在硼酸水溶液中加入某些多元醇（如丙三醇），硼酸的酸性将大大增强。利用这一特性，可以采用硼酸的酸性将大大增强。利用这一特性，可以采用硼酸的酸性将大大增强。利用这一特性，可以采用硼酸的酸性将大大增强。利用这一特性，可以采用酸碱中和滴定法定量分析硼酸。酸碱中和滴定法定量分析硼酸。酸碱中和滴定法定量分析硼酸。酸碱中和滴定法定量分析硼酸。12.4.4重要的硼化

47、物重要的硼化物碳化硼碳化硼碳化硼碳化硼B B4 4C C为共价型碳化物，是黑色有光泽的原子晶体。为共价型碳化物，是黑色有光泽的原子晶体。为共价型碳化物，是黑色有光泽的原子晶体。为共价型碳化物，是黑色有光泽的原子晶体。六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼的结构示意图六方氮化硼动画六方氮化硼动画六方氮化硼动画六方氮化硼动画12.5.1稀有气体的发现稀有气体的发现莱莱姆姆赛赛18941894年莱姆赛等人从空气中分年莱姆赛等人从空气中分年莱姆赛等人从空气中分年莱姆赛等人从空气中分离出离出离出离出氩氩氩氩。18951895年莱姆赛等人制得年莱姆赛等人制得年莱姆赛等

48、人制得年莱姆赛等人制得氦氦氦氦。18981898年莱姆赛等人从空气中分年莱姆赛等人从空气中分年莱姆赛等人从空气中分年莱姆赛等人从空气中分离制得离制得离制得离制得氪氪氪氪、氖氖氖氖和和和和氙氙氙氙。19001900年发现了年发现了年发现了年发现了氡氡氡氡，19041904年莱姆年莱姆年莱姆年莱姆赛等人测定了该元素的半衰期赛等人测定了该元素的半衰期赛等人测定了该元素的半衰期赛等人测定了该元素的半衰期和原子量等数据。和原子量等数据。和原子量等数据。和原子量等数据。19041904年莱姆赛获年莱姆赛获年莱姆赛获年莱姆赛获诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖。12.5.2稀有气体化合物稀有气体化合物巴巴特特利利特特PtFPtF6 6(g)+O(g)+O22OO2 2+PtFPtF6 6(s)(s)XeXe+PtF+PtF66XePtFXePtF66(s)(s)XeFXeF4 4晶体照片晶体照片晶体照片晶体照片