高中化学竞赛辅导 无机化学 12.1氧及其化合物知识点素材-人教版高中全册化学素材

第十二章 氧族元素Chapter 12 The Oxygen Family ElementsOxygen (O) Sulfur (S) Selenium (Se) Tellurium (Te) Polonium (Po) 也称为成矿元素 (ore-forming elements),because many metal ores are oxides and sulfides.Electron configuration: ns2 np4§12-1 氧及其化合物Oxygen and its Compounds一、The Simple Substance 1．除了 He、Ne、Ar 以外，氧与所有元素化合，只有与氟化合时，才呈还原性，在与化合物 PtF6反应时，也呈还原性。 2．最常见的氧化数为2，还有+2 (OF2)，+4 [O (O2)]，+1 (O2F2)，1 (H2O2) 3．氧的单键离解能为 142kJ·mol1，而硫的单键离解能为 268kJ·mol1。解释：(1) 氧的原子半径小，孤对电子对之间有较大的排斥作用；(2) 氧原子没有空的 d 轨道，不能形成 d pπ 键，所以 O－O 单键较弱。 对于 O2分子而言，除了 σ 键外，还有二个三电子 π 键，= 494 kJ·mol1所以 O2→2O 比较困难，要求加热到 2000℃ ，且要求紫外光照射。 4．氧元素在地球上的丰度最高，达 58% (以 mol 计)，16O (993759%)，17O (0.037%)，18O (0.204%)；14O，15O，19O 为人工合成的同位素，t1/2为数十秒。二、The Compounds： 1．[2] O.S.最重要的化合物是水。水在任何生命体中占 50～90%。水在人体血液中占 80%，在肌肉中占 35%，若一个人活到七十岁，那么他一生饮水约为 25 吨。 水分子轨道能级图如右图，它解释了水存在四个第一电离势（27.3eV，16.2eV，14.5eV，12.6eV）。水分子的分 子轨道表示为。氧的 2pz轨道与氢的 1s 轨道可以形成和。氧的 2s、2px与氢的 1s 重叠方式一致，所以可形成一个，一个非键（近乎非键）。py垂直于 HOH 平面（xy 平面），不能与氢的 1s 轨道重叠，所以 py成为 πnon轨道。因此，氧的四 个价轨道与 2 个氢的H2O1s 轨道可以组成二个成键轨道（和），两个非键轨道（和）以及两个反键轨道（和） 2．[ 1 ] O.S. The most important peroxide is that of hydrogen (1) structure：H2O2是极性分子，即两个氢原子不在同一个平面 (2) properties： a．它是一个极好的离子性溶剂，与水互溶，这是由于与水能形成新的氢键(hydrogen bond)。在实验室中常用的 3% ～30%的过氧化氢水溶液称为双氧水(perhydrol)。 b．H2O2是一种弱酸 H2O2 + H2OH3O+ + Ka1 = 2.24×10...