下载文档原格式
《元素化学》课程第4章P区元素（三）教案任课专业、年级、班级2012级应用化学主讲教师主讲教师职称教授使用教材大连理工大学（高教第5版）学时安排14 学时二。
一三年四月元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案授课对象应化1201B填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案教学目的与要求1.掌握：无机含氧酸盐热分解类型和规律。
2.熟悉：无机含氧酸盐热分解规律的解释。
3.了解：含氧酸盐热分解的本质。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）:1.基本内容：无机含氧酸盐热分解类型和规律,热分解本质和解释。
2.重点：无机含氧酸盐热分解类型和规律。
3.难点：无机含氧酸盐热分解规律的解释。
教学过程具体教学内容和过程见电子课件复习巩固与作业要求:考资料（含参考书、文献等）：①《无机化学》，北京师范大学等校编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
②《无机化学》，武汉大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
③《无机化学》，孟庆珍，胡鼎文，程泉寿等，北京师范大学出版社，1988年8月第1版④《无机化学学习指导》，大连理工大学无机化学教研室等编（配高教第5版），大大连理工大学出版社，2006年9月第5版.⑤《无机化学习题详解》（高教社・《无机化学•第4版•第三版》，大连理工），郭丽萍，雷家術，童辉编，华中科技大学出版社，2004年5月第1版.⑥《无机化学-全析精解》（高教社•大连理工•第4版），许国根编，西北工业大学出版社，2007 年8月第1版.⑦《无机化学一辅导讲案》（高教社•大连理工•第5版），岳红编，西北工业大学出版社，2008 年1 ”第1版迭______________________________________________________________________________________ 填表说明：1、每项页面大小可自行添减；2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第10章 p 区元素【10-1】完成下列反应方程式： （1）KBr+KBrO 3+H 2SO 4（2）AsF 5+H 2O （3）OCl 2+H 2O（4）Cl2通入热的碱液 （5）Br2加入冰水冷却的碱液解：（1）5KBr+KBrO 3+3H 2SO 4 = 3Br 2+3K 2SO 4+3H 2O（2）AsF 5+4H 2O = H 2AsO 4 +5HF （3）OCl 2+H2O = 2 HClO（4）3Cl 2 + 6NaOH(热) = NaClO 3 + 5 NaCl+ 3H 2O （1）Br 2 + 2NaOH(冰水) = NaBr + NaBrO+H 2O【10-2】用表9-1和表10-1有关数据比较F2和Cl2分别与Na(s)反应时，何者放出的能量更多？并指出造成此结果的原因（NaF 和NaCl 的晶格能分别为915kJ/mol 和778kJ/mol ）。
解：.前者放出的能量多 （11402(NaCl),556)(--⋅-=∆⋅-=∆mol kJ rH mol kJ NaF rH ），因为氟的原子半径小，当生成离子化合物时晶格能大。
计算过程如下：【10-3】Br 2能从I - 溶液中取代出I ，但I 2又能从KBrO 3溶液中取代出Br 2，这两种实验事实有无矛盾？为什么？解：不矛盾。
因为φ⊖(Br 2/Br -)>φ⊖ (I 2/I -),所以Br 2+2I- 2Br -+I 2能进行,说明氧化性Br 2>I 2;又因为φ⊖ (Br /Br 2)>φ⊖ (I/I 2),所以2Br +I 2 Br 2+2I能进行,说明氧化性Br>I,或还原性I 2>Br 2。
【10-4】将Cl 2不断地通入KI 溶液中，为什么开始时溶液呈黄色，继而有棕色沉淀产生，最后又变成无色溶液？解：黄色为I 3-, 棕褐色沉淀为I 2, 无色为IO 3-。
有关反应为：2I － + Cl 2 === 2Cl － + I 2I 2 + I - === I 3-I 2 + 5Cl 2 + 6H 2O === 2IO 3- + 10Cl - + 12H +【10-5】写出下列制备过程中的反应方程式： （1）由NaBr 制备HBr （2）由KI 制备KIO 3 （3）由I 2和P 制备HI （4）由Cl 2和CaCO 3制备漂白粉解：电解(2) KI + 3H 2O === KIO 3 + 3H 2↑(4) CaCO 3===CaO+CO 2↑ CaO + H 2O===Ca(OH)2 2Cl 2 + 2Ca(OH)2===CaCl 2 + Ca(ClO)2 + 2H 2O 高温5. (1) NaBr + H 3PO 4=== NaH 2PO 4 + HBr (3) 2I 2 + 3P + 6H 2O === 2H 3PO 4 + 6H 2O电解(2) KI + 3H 2O === KIO 3 + 3H 2↑(4) CaCO 3===CaO+CO 2↑ CaO + H 2O===Ca(OH)2 2Cl 2 + 2Ca(OH)2===CaCl 2 + Ca(ClO)2 + 2H 2O 高温5. (1) NaBr + H 3PO 4=== NaH 2PO 4 + HBr (3) 2I 2 + 3P + 6H 2O === 2H 3PO 4 + 6H 2O【10-6】比较下列性质的大小 （1）键能：F —F 和Cl —Cl （2）电子亲合能：F 和Cl （3）酸性：HI 和HCl （4）热稳定性：HI 和HCl （5）水中溶解度：MgF 2和MgCl 2 （6）氧化性：HClO 和HClO 4解：（1）F —F<Cl —Cl ；（2）F<Cl ；（3）HI>HCl ；（4）HI<HCl ；（5）MgF 2<MgCl 2；（6）HClO>HClO 4 【10-7】在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO 时，得到蓝色溶液A ；继续加入过量NaClO 时，得到无色溶液B 。
第十三章p区元素第十三章p区元素(一)[教学要求]1．了解硼族元素的通性。
熟悉缺电子原子和缺电子化合物的概念。
熟悉乙硼烷的结构和重要性质。
掌握硼酸的晶体结构和性质、硼砂的结构和性质。
了解硼的卤化物的结构和水解。
2．熟悉铝及其重要化合物的性质。
3．了解碳族元素的通性。
熟悉碳单质的结构、二氧化碳、碳酸及其盐的重要性质，能用离子极化理论说明碳酸盐的热稳定性。
4．了解硅单质、二氧化硅、硅酸及其盐的重要性质，硅的卤化物。
5．了解锡、铅的氧化物；熟悉锡、铅硫化物的酸碱性及其变化规律。
掌握Sn(Ⅱ)的还原性和PB(Ⅳ)的氧化性。
熟悉锡、铅硫化物的颜色、生成和溶解性。
[教学重点]碳、硅、硼三元素的单质、氢化物、含氧化合物和卤化物制备、性质和用途。
[教学难点]硼的多中心键[教学时数]6学时[教学内容]§13.1 p区元素概述p区元素性质的特征1.各族元素性质由上到下呈现二次周期性①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p轨道)形成配合物时，配位数最多不超过4；第二周期元素单键键能小于第三周期元素单键键能(kJ mol -1 )E(N—N)=159 E(O—O)=142 E(F—F)=141E(P—P)=209 E(S—S)=264 E(Cl—Cl)=199 ②第四周期元素表现出异样性(d区插入)例如：溴酸、高溴酸氧化性分别比其他卤酸(HClO 3 ，HIO 3)、高卤酸(HClO 4，H 5IO 6)强。
③最后三种元素性质缓慢地递变(d 区、f 区插入)2.多种氧化值价电子构型：n s 2n p 1~5例如：氯的氧化值有 +1，+3，+5，+7，-1，0等。
3.惰性电子对效应：同族元素从上到下，低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定。
例如：Si(II) <="" bdsfid="92" p="" 价电子结构分别为[ne]3s="">，[Ne]Pb(II)>Pb(IV) ,价电子结构分别为[Xe]6s 2，[Xe]§13.2 硼族元素 13.2.1 硼族元素概述硼族(ⅢA)：B ，Al ，Ga ，In ，Tl 价电子构型：n s 2n p 1缺电子元素：价电子数<价层轨道数缺电子化合物：成键电子对数<价层轨道数, 例如：BF 3，H 3BO 3。
第10章 p 区元素【10-1】完成下列反应方程式： （1）KBr+KBrO 3+H 2SO 4（2）AsF 5+H 2O （3）OCl 2+H 2O（4）Cl2通入热的碱液 （5）Br2加入冰水冷却的碱液解：（1）5KBr+KBrO 3+3H 2SO 4 = 3Br 2+3K 2SO 4+3H 2O（2）AsF 5+4H 2O = H 2AsO 4 +5HF （3）OCl 2+H2O = 2 HClO（4）3Cl 2 + 6NaOH(热) = NaClO 3 + 5 NaCl+ 3H 2O （1）Br 2 + 2NaOH(冰水) = NaBr + NaBrO+H 2O【10-2】用表9-1和表10-1有关数据比较F2和Cl2分别与Na(s)反应时，何者放出的能量更多？并指出造成此结果的原因（NaF 和NaCl 的晶格能分别为915kJ/mol 和778kJ/mol ）。
解：.前者放出的能量多 （11402(NaCl),556)(--⋅-=∆⋅-=∆mol kJ rH mol kJ NaF rH ），因为氟的原子半径小，当生成离子化合物时晶格能大。
计算过程如下：【10-3】Br 2能从I - 溶液中取代出I ，但I 2又能从KBrO 3溶液中取代出Br 2，这两种实验事实有无矛盾？为什么？解：不矛盾。
因为φ⊖(Br 2/Br -)>φ⊖ (I 2/I -),所以Br 2+2I - 2Br -+I 2能进行,说明氧化性Br 2>I 2;又因为φ⊖ (Br/Br 2)>φ⊖ (I/I 2),所以2Br+I 2Br 2+2I能进行,说明氧化性Br>I,或还原性I 2>Br 2。
【10-4】将Cl 2不断地通入KI 溶液中，为什么开始时溶液呈黄色，继而有棕色沉淀产生，最后又变成无色溶液？解：黄色为I 3-, 棕褐色沉淀为I 2, 无色为IO 3-。
有关反应为：2I － + Cl 2 === 2Cl － + I 2I 2 + I - === I 3-I 2 + 5Cl 2 + 6H 2O === 2IO 3- + 10Cl - + 12H +【10-5】写出下列制备过程中的反应方程式： （1）由NaBr 制备HBr （2）由KI 制备KIO 3 （3）由I 2和P 制备HI （4）由Cl 2和CaCO 3制备漂白粉解：电解(2) KI + 3H 2O === KIO 3 + 3H 2↑(4) CaCO 3===CaO+CO 2↑ CaO + H 2O===Ca(OH)2 2Cl 2 + 2Ca(OH)2===CaCl 2 + Ca(ClO)2 + 2H 2O 高温5. (1) NaBr + H 3PO 4=== NaH 2PO 4 + HBr (3) 2I 2 + 3P + 6H 2O === 2H 3PO 4 + 6H 2O电解(2) KI + 3H 2O === KIO 3 + 3H 2↑(4) CaCO 3===CaO+CO 2↑ CaO + H 2O===Ca(OH)2 2Cl 2 + 2Ca(OH)2===CaCl 2 + Ca(ClO)2 + 2H 2O 高温5. (1) NaBr + H 3PO 4=== NaH 2PO 4 + HBr (3) 2I 2 + 3P + 6H 2O === 2H 3PO 4 + 6H 2O【10-6】比较下列性质的大小 （1）键能：F —F 和Cl —Cl （2）电子亲合能：F 和Cl （3）酸性：HI 和HCl （4）热稳定性：HI 和HCl （5）水中溶解度：MgF 2和MgCl 2 （6）氧化性：HClO 和HClO 4解：（1）F —F<Cl —Cl ；（2）F<Cl ；（3）HI>HCl ；（4）HI<HCl ；（5）MgF 2<MgCl 2；（6）HClO>HClO 4 【10-7】在淀粉碘化钾溶液中加入少量NaClO 时，得到蓝色溶液A ；继续加入过量NaClO 时，得到无色溶液B 。
然后酸化之，并加入少量固体Na 2SO 3于B 溶液，则蓝色又出现；当Na 2SO 3过量时，蓝色又褪去成无色溶液C ；再加入NaIO 3溶液蓝色又出现。
指出A 、B 、C 各为何物？并写出各步的反应方程式。
解：A 溶液中含有被次氯酸钠氧化所得的碘，碘吸附在淀粉形成特征的蓝色；B 溶液中含有被过量的次氯酸钠进一步氧化而得的无色碘酸根；C 溶液中含有被过量的亚硫酸钠还原的最终产物、无色的碘离子。
ClO - (少量) + 2I - + 2H 2O = I 2 (A) + Cl - +2OH - I 2+ 5ClO -(过量) + 2OH - = 2IO 3-(B) + 5Cl - + H 2O2 IO3- + 5SO32-(少量) + 2H+ = I2 + 5SO42- + H2OI2 + SO32-(过量) +H2O = SO42- + 2I- (C) + 2H+IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3 H2O【10-8】完成下列反应方程式：（1）Na2SO3+Na2S+HCl（2）H2SO3+ Br2 +H2O（3）Na2S2O3+I2 +H2O（4）HNO3(稀) + H2S（5）H2SO4 (浓) +S（6）Mn2++S2O82-+H2O（7）MnO4- + H2O2 + H+解：（1）Na2SO3+2Na2S+6HCl = 3S+6NaCl+3H2O（2）H2SO3+ Br2 +H2O = H2 SO4 +2HBr（3）2Na2S2O3+I2 +H2O = Na2S4O6 +2 NaI（4）2HNO3(稀) + 3H2S = 3S+2NO+4H2O（5）2 H2 SO4 (浓) +S = 3SO2 + 2H2O（6）2Mn2++5S2O82-+8H2O = 2MnO4- +10SO42- +16H+（7）2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2++5O2 +8H2O【10-9】试解释：（1）为何氧单质以O2形式而硫单质以S8形式存在？（2）为何硫可生成SF4和SF6，而氧只能生成OF2？（3）为何亚硫酸盐溶液中往往含有硫酸盐？并指出如何检验SO42-的存在？（4）为何不能用HNO3与FeS作用来制取H2S？（5）为何H2S 通入MnSO4溶液中得不到Mn2S沉淀？若向溶液中加入一定量氨水，却有Mn2S 沉淀生成？解：（1）氧和硫原子的价电子构型均为ns2np6, 都有2个单电子，都可形成2个键，所以它们单质有两种键合方式：一种是两个原子之间以双键相连而形成双原子的小分子；另一种是多个原子之间以单键相连形成多原子的“大分子”，它们以哪种方式成键取决于键能。
氧原子半径小，单键键能小、双键键能大，而硫原子半径大，单键键能大、双键键能小。
因此，氧单质以O2存在，硫单质以S8形式存在。
（3）亚硫酸根离子有还原性，易被空气中氧气的氧化为硫酸根。
加入盐酸酸化的氯化钡，若有白色沉淀产生证明含有SO42-。
（4）H2S有很强的还原性，易被HNO3氧化为SO2。
（5）MnS 的值较大,而在酸性溶液中[S2-]很小,故达不到其溶度积；(NH4)2S溶液偏碱性，[S2-]较大，可达到其溶度积。
【10-10】以S和NaSO4为原料，如何制取Na2S2O3？写出反应方程式。
解：亚硫酸钠与硫共煮后，经过滤、蒸发、结晶可制得硫代硫酸钠。
点燃10. S + O2 === SO2SO2＋Na2CO3 === Na2SO3 + CO2S + Na2SO3 === Na2S2O3【10-11】将下列酸按强弱的次序排列：H6TeO6HClO4HBrO3H3PO4H3AsO4HIO3解：HClO4>HBrO3>HIO3>H3PO4>H3AsO4>H6TeO6【10-12】古代人常用碱式碳酸铅2PbCO3·Pb(OH)2(俗称铅白) 作白色颜料作画，这种画长期与空气接触受空气中H2S的作用而变灰暗。
用H2O2 溶液涂抹可使古画恢复原来的色彩。
使用化学方程式指出其中的反应。
解：2PbCO3·Pb(OH)2+3H2S 3PbS+2CO2+4H2OPbS+4H2O 2PbSO4+4H2O【10-13】硫单质为黄色固体，由S8分子组成。
加热硫单质生成气态S2分子：S8(s）→4S2(g) （1）用杂化轨道理论预测S8中S的杂化类型和S—S—S的键角。
（2）用分子轨道理论预测S2中S—S键的键级，该分子是顺磁性还是反磁性？（3）用平均键能估算该反应的焓变，高温还是低温对此反应有利？解：略。
【10-14】试用简便的方法鉴别Na2S、Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3。
解：滴入稀盐酸，有臭鸡蛋味气体产生的是Na2S，有刺激味气体产生的是Na2SO3，既有刺激味气体产生又有黄色沉淀出现的是Na2S2O3，没变化的是Na2SO4。
【10-15】有一瓶白色粉末状固体，它可能是Na2CO3、NaNO3、Na2SO4、NaCl或NaBr，试设计鉴别方案。
解：NaCO NaNO Na SO NaCl NaBr红棕色气体 NaNO 3Na CO Na SO 3Na 2CO 3Na 2SO 4NaCl NaBr15.将拜师粉末溶解在水中，取一份水溶液加入氯化钡，若生成白色沉淀，则取出沉淀，用盐酸溶解之，可溶则白色粉末是碳酸钠，不溶为硫酸钠。
若无沉淀生成，则另取一份水溶液，加入硝酸银，无沉淀生成，白色粉末为硝酸钠；若析出沉淀，且沉淀可溶于碳酸铵溶液中，白色粉末是氯化钠，否则是溴化钠。
【10-16】完成下列反应方程式： （1）2Na(s) +2NH 3(l) （2）3Cl 2(过量) + NH 3 （3）(NH 4)2Cr 2O 7 (加热)（4）2HNO 3 + S（5）4Fe+10HNO 3(极稀) （6）2Zn(NO 3)2(加热) （7）Pt+4HNO 3 + 18HCl（8）NO 3-+3Fe 2+ +4H + （9）As 2S 3 +6NaOH （10）Sb 2S 3 +3Na 2S 解：△(3) (NH 4)2Cr 2O 7 === N 2 + Cr 2O 3 + 4H 2O (4) 2HNO 3 + S === H 2SO 4 + 2NO ↑△△△(6) 2Zn(NO 3)2 === 2ZnO + 4NO ↑ + 8H 2O (7) NH 4NO 3 === N 2O ↑ + 2H 2O16. (1) 2Na + 2NH 3(l) === 2NaNH 2 + H 2↑ (2) 3Cl 2(过量) + NH 3 === NCl 3 + 3HCl(5) 8Fe + 30HNO 3(极稀) === 3NH 4NO 3 + 8Fe(NO 3)3 + 9H 2O (8) 3Pt + 4HNO 3 + 18 HCl === 3H 2[PtCl 6] + 4NO ↑ + 8H 2O (9) NO 3- + Fe 2+ + H + === Fe 3+ + NO 2↑ + H 2O(10) As 2S 3 + 6NaOH === Na 3AsS 3 + NaAsO 3 + 3H 2O【10-17】试解释：（1）N 2很稳定，可用作保护气；而磷单质白磷却很活泼，在空气中可自燃。
