1、北 京 四 中第一节 氧族元素（2）编 稿：路季滨 审 稿：周姝眉 责 编：顾振海 【本周教学内容】臭氧、过氧化氢【教学重点】1臭氧、同素异形体2过氧化氢、常见消毒剂【重点讲解】通过学习关于氧族元素、臭氧、过氧化氢的知识，学会将知识网络化、系统化的方法和能力。一、氧气与臭氧的比较物质 氧气 臭氧分子式 O2 O3气态 无色无味气体 特殊臭味淡蓝色气体液态 淡蓝色液体 深蓝色液体物理性质固态 淡蓝色固体 紫黑色固体氧化性 强氧化性 氧化性强于 O2漂白性 无 可漂白某些有机物化学性质 常温下与金属的反应易与 Na、Mg、Al 等活泼金属反应，与 Fe、Cu 在一定条件下反应，与Ag、Hg 等不反
2、应。易与活泼金属及 Cu、Ag、Hg等不活泼金属反应，表现强氧化性。转化用途 支持燃烧、呼吸 氧化剂、脱色剂消毒剂、漂白剂通过 O2 和 O3 的学习过程，要形成同素形体概念，并进行同位素与同素异形体概念比较。同素异形体：由同种元素形成的不同性质的单质。如：金刚石、石墨和 C60；O 2 和 O3；红磷和白磷等。同位素 同素异形体概念对象 微观原子 宏观单质概念内涵质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子同种元素构成的，不同性质的单质化学性质 几乎完全相同 相似、有一定的差异相互转化 化学变化中彼此不能转变 化学反应中可互相转变二、过氧化氢（H 2O2）1结构化学式：H 2O2 电子式： 结
3、构式：H OOH2物理性质无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水。3化学性质强氧化性、弱还原性H 2 中，氧元素化合价为中间价态，即有氧化性又有还原性。氧化性：H 2O2H 2SS2H 2O还原性：2KMnO 4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2+8H 2O自身氧化还原：2H 2O2 2H2O+O2。（实验室用此法代替 KClO3 分解制氧气）弱酸性4用途：3的双氧水用作医用杀菌消毒剂，10的双氧水可用于工业上漂白毛、丝等。5常用漂白剂及漂白原理比较。漂白剂 作用原理 应用活性炭 吸附 除臭、蔗糖脱色Na2O2、H2O2、HClO、 O3 强氧化性 石蕊、酚酞、品红、织物
4、等SO2 与某些有色物质结合成不稳定化合物 品红、织物等【例题讲解】例 1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臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化分析 本题考查的有关 O3 的基础知识，这些知识是在平常的学习中应注意了解的。在 C 选项中，O3 是利用其强氧化性将有机色素破杯，活性炭仅是吸附作用，二者脱色的原理是不同的，所以答案为C。例 2美国科学家发现的 C60 是一种新的分子，它具有空心的类似足球的结构，被称为 “分子足球”。
5、最近日本科学家确认世界上还存在着另一种“分子足球 N60”，它与 C60 的结构相似，并且在高温或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列说法正确的是：（ ）AN60 是由共价键构成的空心圆球面结构，一定条件下可以转化为 N2BN60 和 14N 都是氮的同位素CN60 没有同素异形体DN60 与 N2 都可以作为保护气使用分析 本题是同素异形体概念与性质知识的综合应用，同时要仔细分析、应用题中所给信息。根据题中叙述，C60 与 N60 的结构相似，不难得出 N60 的结构为共价键构成的空心圆球面；同素异形体间可以相互转化，因此 A 正确。同素异形体间性质有一定的差异，N60 中
6、积蓄的巨大能量，则性质不稳定，不能做保护气。答案：A例 3“过氧化氢”（H2O2）被称为“绿色漂白剂”，下列叙述中不正确的是（ ）AH2O2 分子中含有 O2离子BH2O2 的漂白原理与 O3 相似CH2O2 常用作医用消毒剂DH2O2 通常做强氧化剂分析 H2O2 为分子构成，属共价化合物，分子中不存在离子。H2O2 有强氧化性，有漂白性，可做消毒剂。答案：A例 4绘制油画时，通常选用 PbCO3 为白色颜料的主要材料，油画长期与空气中的硫化氢（H 2S）作用而产生暗色硫化物(PbS) 白色部分变暗，油画的修复过程中，可以用过氧化氢处理使变暗的白色部分恢复为白色，写出上述过程中的化学反应方程
7、式，并说明在反应中过氧化氢表现出了何种性质。分析 根据题干可知，白色 PbCO3 与 H2S 生成了黑色的 PbS 化学反应方程式：H2S+PbCO3=PbS+H2O+CO2黑色的 PbS 在 H2O2 作用下，应转化为 PbSO4（颜料应具有不溶于水的特点，PbSO 4 为微溶于水符合这一要求），化学反应方程式：PbS+4H 2O2=PbSO4+4H2O。在这一化学反应中，H 2O2 转化为 ，所以在此反应中，H 2O2 表现为氧化性。【参考练习】1地球外层空间存在着微量的臭氧和氧原子。该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳光中有害的强烈紫外线辐射。可是人为的大气污染会破坏臭氧层。如超音速飞机排放的
8、氮氧化物（NO 和 NO2），它们和臭氧及氧原子发生如下反应：O 3+NO=NO2+O2 O+NO 2=NO+O2这两个反应反复循环，总反应式为_。由此可见氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起了_作用。2将 H2O2 溶液滴入含有酚酞的 NaOH 溶液中，红色消失。甲同学认为这是由于 H2O2 是弱酸，消耗了 OH，而使红色褪去。乙同学认为 H2O2 具有强氧化性，将酚酞氧化，红色消失。试设计一个实验验证甲、乙两位同学的解释。3已知金属的过氧化物可以与冷的硫酸反应制得过氧化氢，常用的过氧化物有 Na2O2 和BaO2（过氧化钡，在水中溶解度较小），但相同物质的量的 Na2O2 和 BaO2，在相同条
9、件下制得的过氧化氢 BaO2 法多，试分析其原因。4臭氧（O 3）能与 KI 溶液反应，生成氧气等。在反应后的溶液中滴加酚酞变为红色，若滴入淀粉则变为蓝色。为测定环境中空气的臭氧含量，将 0、1.0110 5Pa 的空气 33.6m3 通过 KI 溶液，使反应完全，在所得溶液中加入 0.01mol/L 的 Na2S2O3 溶液 60.0mL 恰好完全反应，反应为：2Na2S2O3+O2=Na2S4O6+2NaI（1）臭氧通入 KI 溶液中的化学方程式为 _。（2）计算大气中臭氧的体积分数。5以下四个涉及双氧水的反应（未配平）：A Na2O2+HCl H2O2+ NaClB Ag2O+ H2O2
10、Ag+O2+H2OC H2O2O2+H2OD H2O2+Cr2(SO4)3+KOH K2CrO4+H2O+K2SO4H2O2 只体现氧化性的反应是（填序号） 。H2O2 既体现氧化性，又体现还原性的反应是 （填序号） 。H2O2 体现弱酸性的反应是（填序号） ，其理由为 参考答案：1. 催化剂 2实验方案：向褪色后的混合溶液中加入 NaOH 溶液，若混合液变红，则甲同学正确；若混合液不变红，则乙同学正确。3H 2O2 受热分解，Na 2O2 易溶于硫酸，反应剧烈放热使生成的 H2O2 分解，BaO 2 在硫酸中溶解较慢，放出的热量散失在溶液中，H 2O2 分解的少，所以生成的 H2O2 多。4（1）2KIO 3H 2OO 2I 22KOH（2）O 3I 22Na 2S2O322.410 -3 2x 0.016010 -3x=6.7210 -6O 3%= =210-5%5D C A 理由是A 反应可认为是强酸制弱酸的复分解反应
