安全工程化學(xué)

1、安安 全全 化化 學(xué)學(xué)主講：王志成主講：王志成安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)王志成王志成 平琳平琳 李慧李慧 編著編著黃河水利出版社黃河水利出版社中原工學(xué)院中原工學(xué)院第一章第一章 緒緒 論論本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)：1 1）化學(xué)品作用）化學(xué)品作用2 2）危險(xiǎn)化學(xué)品）危險(xiǎn)化學(xué)品3 3）?；钒踩┪；钒踩谝徽碌谝徽?緒緒 論論安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第一章第一章 緒緒 論論1.11.1化學(xué)品與人類化學(xué)品與人類化學(xué)品的重要性化學(xué)品的重要性衣衣：紡織工業(yè)發(fā)展：紡織工業(yè)發(fā)展2/32/3靠化學(xué)品?？炕瘜W(xué)品。食食：農(nóng)作物增產(chǎn)：農(nóng)作物增產(chǎn)1/31/31/21/2靠化學(xué)品?？炕瘜W(xué)品。住?。航ㄖI(yè)

2、離開化學(xué)品寸步難行。：建筑工業(yè)離開化學(xué)品寸步難行。行行：沒有化學(xué)品就沒有現(xiàn)代交通。：沒有化學(xué)品就沒有現(xiàn)代交通。用用：人類文明發(fā)展基礎(chǔ)和動(dòng)力是化學(xué)品。：人類文明發(fā)展基礎(chǔ)和動(dòng)力是化學(xué)品。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第一章第一章 緒緒 論論 美美 Pimentel GCPimentel GC在其在其化學(xué)中的機(jī)會今天化學(xué)中的機(jī)會今天和明天和明天一書中指出的那樣一書中指出的那樣“化學(xué)是一門中心科化學(xué)是一門中心科學(xué)，它與社會發(fā)展各方面的需要都有密切關(guān)系學(xué)，它與社會發(fā)展各方面的需要都有密切關(guān)系”。國民經(jīng)濟(jì)四大支柱產(chǎn)業(yè)國民經(jīng)濟(jì)四大支柱產(chǎn)業(yè)建筑建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)化工化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)能源能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)信息信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)

3、安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第一章第一章 緒緒 論論1.2 1.2 化學(xué)品的安全特性化學(xué)品的安全特性 1.2.1 1.2.1 化學(xué)品特性化學(xué)品特性易燃性易燃性：如汽油、乙醇、：如汽油、乙醇、P P、S S等等有毒性有毒性：如氰化物、鉈、：如氰化物、鉈、AsAs2 2O O3 3等等腐蝕性腐蝕性：如強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑等：如強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑等放射性放射性：放射性元素：放射性元素易爆性易爆性：如乙炔物、：如乙炔物、TNTTNT、硝化纖維等、硝化纖維等有害性有害性：如致癌物、致殘物、致畸性物等：如致癌物、致殘物、致畸性物等安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第一章第一章 緒緒 論論1.2.2

4、1.2.2 化學(xué)品生產(chǎn)特點(diǎn)化學(xué)品生產(chǎn)特點(diǎn) （1 1）生產(chǎn)特點(diǎn)）生產(chǎn)特點(diǎn)高溫、高壓高溫、高壓跑、冒、滴、漏跑、冒、滴、漏危險(xiǎn)因素多危險(xiǎn)因素多（2 2）生產(chǎn)趨勢（三化）生產(chǎn)趨勢（三化）大型化、規(guī)?；笮突?、規(guī)?；B續(xù)化連續(xù)化自控化自控化安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第一章第一章 緒緒 論論1.3 1.3 ?；饭芾砦；饭芾?1212字字方針方針：安全第一、預(yù)防為主、綜合治理：安全第一、預(yù)防為主、綜合治理 生產(chǎn)與安全發(fā)生矛盾時(shí)，生產(chǎn)必須生產(chǎn)與安全發(fā)生矛盾時(shí)，生產(chǎn)必須服從服從于安全。于安全。管理原則管理原則管生產(chǎn)必須管安全的原則管生產(chǎn)必須管安全的原則安全具有否決權(quán)原則安全具有否決權(quán)原則 “三同時(shí)

5、三同時(shí)”原原則則 “四不放過四不放過”原原則則 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第一章第一章 緒緒 論論1.4 1.4 ?；飞a(chǎn)、經(jīng)營基本內(nèi)容?；飞a(chǎn)、經(jīng)營基本內(nèi)容1.4.11.4.1 基本任務(wù)基本任務(wù)保護(hù)職工的安全和健康，防止保護(hù)職工的安全和健康，防止工傷事故工傷事故和和職業(yè)病職業(yè)病的危害。的危害。防止各類事故的發(fā)生，確保人員和財(cái)產(chǎn)免受傷害。防止各類事故的發(fā)生，確保人員和財(cái)產(chǎn)免受傷害。1.4.21.4.2 基本內(nèi)容基本內(nèi)容預(yù)防各類事故的安全技術(shù)預(yù)防各類事故的安全技術(shù)預(yù)防職業(yè)病傷害的安全技術(shù)預(yù)防職業(yè)病傷害的安全技術(shù)完善安全技術(shù)規(guī)范、規(guī)定、條例、標(biāo)完善安全技術(shù)規(guī)范、規(guī)定、條例、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)安安

6、全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)1 1）第一主族、第二主族活潑金屬性質(zhì)）第一主族、第二主族活潑金屬性質(zhì)2 2）堿金屬、堿土金屬化合物的性質(zhì)）堿金屬、堿土金屬化合物的性質(zhì)3 3）堿金屬、堿土金屬燃燒和與水反應(yīng)）堿金屬、堿土金屬燃燒和與水反應(yīng)安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.12.1 堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬2.1.12.1.1 堿金屬和堿土金屬的特征堿金屬和堿土金屬的特征 （1 1）堿金屬（第）堿金屬（第AA族）族）LiL

7、i（鋰）（鋰）、NaNa（鈉）（鈉）、K K（鉀）（鉀）、RbRb（銣）銣）、CsCs銫）銫）、FrFr（鈁）（鈁） 第第AA族族元素的元素的氧化物氧化物易溶于易溶于H H2 2O O中，其水溶液中，其水溶液呈呈強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性，故稱之為堿金屬。，故稱之為堿金屬。 H H雖然是第雖然是第IAIA族元素，但通常狀況下是族元素，但通常狀況下是雙原子雙原子氣氣體，不呈金屬狀態(tài)。在極端情況下（體，不呈金屬狀態(tài)。在極端情況下（1.41.4兆兆大氣壓大氣壓力），電子可在不同力），電子可在不同氫原子氫原子之間流動(dòng)，變成之間流動(dòng)，變成金屬金屬H H。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化

8、合物活潑金屬及其化合物（2 2）堿土金屬（第）堿土金屬（第AA族族 ）BeBe（鈹）（鈹）、MgMg（鎂）（鎂）、CaCa（鈣）（鈣）、SrSr（鍶）（鍶）、BaBa（鋇）（鋇）、 RaRa（鐳）（鐳） 第第AA族族元素其氧化物既具有堿性，又具有元素其氧化物既具有堿性，又具有“土性土性” ” 因此稱此族元素為因此稱此族元素為堿土金屬堿土金屬。 “土性土性”是指它的氧化物是指它的氧化物難溶解難溶解、難熔融難熔融。 堿土金屬都是比較軟的金屬，密度比較小。鈹原堿土金屬都是比較軟的金屬，密度比較小。鈹原子最外層只有子最外層只有2 2個(gè)電子。個(gè)電子。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑

9、金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.1.22.1.2 堿金屬堿土金屬的物理和化學(xué)性質(zhì)堿金屬堿土金屬的物理和化學(xué)性質(zhì) （1 1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)表表2-12-1 堿金屬物理性質(zhì)堿金屬物理性質(zhì) 堿金屬堿金屬性質(zhì)性質(zhì) LiLi K K NaNa RbRb CsCs FrFr密度密度/ /g.mlg.ml1 1 0.530.530.970.970.860.861.531.531.901.90原子半徑原子半徑/ /ml.molml.mol1 1 12.912.923.723.745.545.556.156.169.869.8熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / 180180989863.563.5393928.528.5沸

10、點(diǎn)沸點(diǎn)/ / 13361336883883759759750750670670安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物表表2-22-2 堿土金屬物理性質(zhì)堿土金屬物理性質(zhì) 堿土金屬堿土金屬性質(zhì)性質(zhì)BeBeMgMgCaCaSrSrBaBaRaRa密度密度/ /g.mlg.ml1 1 0.530.530.970.970.860.861.531.531.901.90原子半徑原子半徑/ /ml.molml.mol1 1 12.912.923.723.745.545.556.156.169.869.8熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / 180180989863.563.539392

11、8.528.5沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ / 13361336883883759759750750670670 堿土金屬具有很好的堿土金屬具有很好的延展性延展性，可以制成許多，可以制成許多合金合金。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物 在堿金屬和堿土金屬中，除了在堿金屬和堿土金屬中，除了鈹鈹和和鎂鎂外，其他金外，其他金屬均較軟，可以用刀子切割，新切開的斷面也有金屬屬均較軟，可以用刀子切割，新切開的斷面也有金屬光澤，但在空氣中迅速變暗，因?yàn)檫@些金屬很容易同光澤，但在空氣中迅速變暗，因?yàn)檫@些金屬很容易同空氣中的空氣中的O2、N2、CO2、H2O發(fā)生作用。在堿金屬中

12、，發(fā)生作用。在堿金屬中，鋰鋰的熔點(diǎn)較高，其他都是低熔點(diǎn)金屬。堿土金屬的硬的熔點(diǎn)較高，其他都是低熔點(diǎn)金屬。堿土金屬的硬度略大于堿金屬。度略大于堿金屬。 堿金屬、堿土金屬都是堿金屬、堿土金屬都是銀白色銀白色的（的（銫銫略帶略帶金黃色金黃色） 堿金屬、堿土金屬對堿金屬、堿土金屬對光線光線特別敏感，即使在極其特別敏感，即使在極其微弱的光線照射下，也會放出微弱的光線照射下，也會放出電子電子來。來。 堿金屬、堿土金屬表觀特征堿金屬、堿土金屬表觀特征安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物（2 2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)與水反應(yīng)堿金屬：堿金屬：M+H2OMOH

13、+1/2H2堿土金屬：堿土金屬：M+2H2OM(OH)2+H2 堿金屬都能和堿金屬都能和H H2 2O O發(fā)生激烈的反應(yīng)，生成強(qiáng)堿性的發(fā)生激烈的反應(yīng)，生成強(qiáng)堿性的氫氧化物，并隨原子量增大反應(yīng)能力增強(qiáng)。氫氧化物，并隨原子量增大反應(yīng)能力增強(qiáng)。 堿土金屬和堿土金屬和H H2 2O O的反應(yīng)較堿金屬與水的反應(yīng)要溫和。的反應(yīng)較堿金屬與水的反應(yīng)要溫和。MgMg只和水蒸氣反應(yīng)，只和水蒸氣反應(yīng)，CaCa需在熱水中才會反應(yīng)。需在熱水中才會反應(yīng)。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物部分活潑金屬與水反應(yīng)程度部分活潑金屬與水反應(yīng)程度L i+ H2ON a + H2OK

14、+ H2OR b + H2OC s+ H2O平 穩(wěn)激 烈很 激 烈爆 炸爆 炸 堿金屬、堿土金屬很活潑，還原性很強(qiáng)，不能用堿金屬、堿土金屬很活潑，還原性很強(qiáng)，不能用任何涉及水溶液的方法制取。較輕且揮發(fā)性較小的金任何涉及水溶液的方法制取。較輕且揮發(fā)性較小的金屬都用屬都用電解熔鹽電解熔鹽制得，其他則用活潑金屬與制得，其他則用活潑金屬與氫化物氫化物或或鹵化物鹵化物作用制取。作用制取。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物（3 3）堿金屬和堿土金屬的燃燒特性）堿金屬和堿土金屬的燃燒特性 表表2-32-3 堿金屬和堿土金屬燃燒特征堿金屬和堿土金屬燃燒特征

15、金屬名稱金屬名稱 火焰特征火焰特征 金屬名稱金屬名稱 火焰特征火焰特征 LiLi洋紅色洋紅色MgMg明亮炫光焰明亮炫光焰NaNa黃色黃色CaCa橙色橙色K K紫色紫色SrSr磚紅色磚紅色RbRb紫色紫色BaBa綠色綠色CsCs藍(lán)色藍(lán)色 利用利用火焰特征火焰特征也可鑒別此類活潑金屬。也可鑒別此類活潑金屬。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.22.2 堿金屬和堿土金屬的氧化物堿金屬和堿土金屬的氧化物2.2.1 2.2.1 氧化物氧化物2M+O22MO燃燒4M+O2燃燒2M2O（堿金屬）（堿土金屬）表表2-42-4 堿金屬氧化物特征性能堿金屬氧化物

16、特征性能氧化物氧化物氧化物特征氧化物特征與與H H2 2O O反應(yīng)特征反應(yīng)特征LiLi2 2O O白色固體白色固體很慢很慢K K2 2O O淡黃色固體淡黃色固體燃燒燃燒RbRb2 2O O亮黃色固體亮黃色固體燃燒、爆炸燃燒、爆炸CsCs2 2O O橙紅色固體橙紅色固體爆炸爆炸安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.2.2 2.2.2 過氧化物過氧化物 堿金屬空氣中堿金屬空氣中燃燒燃燒可以得到過氧化物?？梢缘玫竭^氧化物。2M+O2燃燒M2O2 堿土金屬氧化一般形成堿土金屬氧化一般形成氧化物氧化物， CaCa、SrSr、BaBa氧化氧化時(shí)可以形成過氧

17、化物。時(shí)可以形成過氧化物。 NaNa2 2O O2 2、BaOBaO2 2是一種很好的是一種很好的COCO2 2吸收劑，常用于海軍吸收劑，常用于海軍的潛艇中。的潛艇中。Na2O2 + CO2Na2CO3 + 1/2O2BaO2 + CO2BaCO3 + 1/2O2安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.2.3 2.2.3 超氧化物、臭氧化物超氧化物、臭氧化物 K K、RbRb、CsCs在空氣中（在空氣中（O O2 2過量過量）燃燒則得到超氧化）燃燒則得到超氧化物，物，MOMO2 2。 KOKO2 2是橙黃色固體，是橙黃色固體，RbORbO2 2是

18、深色固體，是深色固體，CsOCsO2 2是深黃是深黃色固體。色固體。 K K、RbRb、CsCs的的氫氧化物氫氧化物與與O O3 3作用可以得到臭氧化物作用可以得到臭氧化物3KOH + 2O32KO3 + KOH.H2O + 1/2O2 KO KO3 3是一種紅色固體，是高性能的氧化劑。是一種紅色固體，是高性能的氧化劑。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.32.3 堿金屬和堿土金屬的氫氧化物堿金屬和堿土金屬的氫氧化物 堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體，容堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體，容易潮解并可以在空氣中吸收易潮解并可以在空氣

19、中吸收CO2。堿金屬的氫氧化物。堿金屬的氫氧化物是最強(qiáng)堿，它對玻璃、陶瓷和某些金屬均有一定的腐是最強(qiáng)堿，它對玻璃、陶瓷和某些金屬均有一定的腐蝕性。堿金屬的氫氧化物常稱為蝕性。堿金屬的氫氧化物常稱為“苛性堿苛性堿”。苛性鈉制法苛性鈉制法NaCl+H2O電解NaOH+H2+Cl2Na2CO3（濃）+ Ca(OH)2CaCO3 + 2NaOH安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué) NaOH NaOH工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)常用電解食鹽水方法。工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)常用電解食鹽水方法。第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.4 2.4 堿金屬和堿土金屬的用途堿金屬和堿土金屬的用途 2.4.1 2.4.1 鋰（鋰（

20、LiLi）2LiCl2Li + Cl2電 解(陰 極 )(陽 極 )還原劑、催化劑還原劑、催化劑高效儲能材料高效儲能材料輕質(zhì)合金：輕質(zhì)合金：Mg-LiMg-Li、Al-LiAl-Li等等核能材料：核聚變反應(yīng)堆增殖材料，氫彈、人造核能材料：核聚變反應(yīng)堆增殖材料，氫彈、人造太陽等太陽等鋰的用途鋰的用途安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.4.22.4.2 鈉（鈉（NaNa） 2N aCl2N a + C l2電 解(陰 極 )(陽 極 )抗爆劑：汽油抗震劑（已淘汰）抗爆劑：汽油抗震劑（已淘汰）高壓鈉燈：取代汞燈高壓鈉燈：取代汞燈高溫電池：能夠在高溫

21、電池：能夠在300300下工作，重量僅為鉛酸蓄下工作，重量僅為鉛酸蓄電池的電池的1/41/4核反應(yīng)堆的冷卻劑：核反應(yīng)堆的冷卻劑：用于制造難還原金屬：用于制造難還原金屬：TiCl、NbF5、TaF5等等鈉的用途鈉的用途安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.4.3 2.4.3 鉀（鉀（K K）Na(l)+KCl(l)850 C0K(g)+NaCl(l)液體金屬：液體金屬：K-NaK-Na合金合金化肥：化肥：KNOKNO3 3、KClKCl、KCOKCO3 3等等營養(yǎng)元素：防止?fàn)I養(yǎng)元素：防止K K流失流失核反應(yīng)堆冷卻劑：核反應(yīng)堆冷卻劑：干燥劑：干燥劑

22、： 金屬金屬K K比金屬比金屬NaNa昂貴。昂貴。鉀的用途鉀的用途安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.4.42.4.4 銫（銫（CsCs）、銣）、銣（RbRb）制造光電池：光照下逸出電子制造光電池：光照下逸出電子銫原子鐘銫原子鐘 ：3030萬年誤差萬年誤差1s1s銣原子鐘：體積小，重量輕，功率小銣原子鐘：體積小，重量輕，功率小 玻璃工業(yè)、陶瓷工業(yè)玻璃工業(yè)、陶瓷工業(yè) 熔化的金屬銣在空氣中能自燃，銣與溴或氯猛烈熔化的金屬銣在空氣中能自燃，銣與溴或氯猛烈反應(yīng)并產(chǎn)生火焰。與水或者在溫度低至反應(yīng)并產(chǎn)生火焰。與水或者在溫度低至-100-100的冰也的冰也

23、能發(fā)生劇烈反應(yīng)。能發(fā)生劇烈反應(yīng)。 氫氧化銫是氫氧類堿中的最強(qiáng)堿。氫氧化銫是氫氧類堿中的最強(qiáng)堿。銫、銣的用途銫、銣的用途安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.4.5 2.4.5 鈹（鈹（BeBe）鈹合金：鈹合金：Be-CuBe-Cu合金，防火防爆合金，防火防爆航空、航天材料：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)材料航空、航天材料：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)材料 氧化鈹陶瓷：絕緣性好，導(dǎo)熱效率高，是最好的散氧化鈹陶瓷：絕緣性好，導(dǎo)熱效率高，是最好的散熱器材料熱器材料 鈹?shù)脑靸r(jià)昂貴，主要用于不計(jì)成本的軍品方面。鈹?shù)脑靸r(jià)昂貴，主要用于不計(jì)成本的軍品方面。 短期短期大量接觸鈹，可引起急性鈹病

24、，表現(xiàn)為急性大量接觸鈹，可引起急性鈹病，表現(xiàn)為急性化學(xué)性化學(xué)性支氣管炎支氣管炎、急性、急性肺炎肺炎，引起，引起肝腫大肝腫大。長期長期接觸接觸鈹，導(dǎo)致鈹，導(dǎo)致皮膚病變（皮膚癌）皮膚病變（皮膚癌）和和右心室衰竭右心室衰竭。鈹?shù)挠猛锯數(shù)挠猛景舶?全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.4.6 2.4.6 鎂（鎂（MgMg） 輕合金：最輕結(jié)構(gòu)金屬，常見合金為輕合金：最輕結(jié)構(gòu)金屬，常見合金為Al-MgAl-Mg還原劑、脫硫劑：還原劑、脫硫劑：煙花：燃燒明亮劑煙花：燃燒明亮劑 世界鎂的年產(chǎn)量為世界鎂的年產(chǎn)量為40040010103 3噸。噸。 金屬鎂對眼、上呼吸道

25、、皮膚有刺激作用。金屬鎂對眼、上呼吸道、皮膚有刺激作用。 金屬鎂粉末的金屬鎂粉末的爆炸極限爆炸極限范圍：范圍：44mg/m44mg/m3 359mg/m59mg/m3 3。鎂的用途鎂的用途安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物2.5 2.5 金屬鋁（金屬鋁（AlAl） 2.5.1 2.5.1 金屬鋁的物理性質(zhì)金屬鋁的物理性質(zhì) 鋁具有金屬銀白色光澤，相對密度鋁具有金屬銀白色光澤，相對密度2.72.7，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)600600。鋁具有良好的。鋁具有良好的延展性延展性、導(dǎo)電性導(dǎo)電性（導(dǎo)電率為銅（導(dǎo)電率為銅的的64%64%）和）和導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性。2.5.2 2

26、.5.2 金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)金屬鋁的化學(xué)性質(zhì) （1 1）氧化性）氧化性4Al 3O22Al2O3 H298 =-3338.kJ/mol安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物（2 2）酸堿性（）酸堿性（Al(OH)Al(OH)3 3）2Al 6HCl2AlCl3 3H2Al 2NaOHH2O2NaAlO2 3H2Al(OH)3 + 3HClAlCl3 + 3H2OAl(OH)3 + NaOHNaAlO2 + 2H2O AlAl2 2O O3 3難熔，并且不溶于水。灼燒的難熔，并且不溶于水。灼燒的AlAl2 2O O3 3不溶于不溶于酸。耐高溫程度可達(dá)酸

27、。耐高溫程度可達(dá)18001800。2Al2O3 電解冰晶石4Al 3O2冰晶石：Na2AlF6安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第二章第二章 活潑金屬及其化合物活潑金屬及其化合物第二章作業(yè)題第二章作業(yè)題 1. 1.通常通常NaNa、K K應(yīng)保存在什么介質(zhì)中？為什么？應(yīng)保存在什么介質(zhì)中？為什么？ 2. 2.LiLi為什么比其他堿金屬與為什么比其他堿金屬與H H2 2O O的反應(yīng)平緩？的反應(yīng)平緩？ 3. 3.完成下列反應(yīng)式：完成下列反應(yīng)式： 1 1）NaNa2 2O O2 2 COCO2 2 ？ 2 2）KOHKOH O O3 3 ？ 3 3）Al(OH)Al(OH)3 3 HClHCl ？ 4

28、4）Al(OH)Al(OH)3 3 NaOHNaOH ？安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素第三章第三章 非金屬元素非金屬元素 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn) 1 1）非金屬元素化合物特征及物理性質(zhì)）非金屬元素化合物特征及物理性質(zhì) 2 2）氫及氫化物）氫及氫化物 3 3）鹵族元素、鹵化物及類鹵素）鹵族元素、鹵化物及類鹵素 4 4）氧及過氧化物）氧及過氧化物 5 5）硫及硫的含氧物）硫及硫的含氧物 6 6）單質(zhì)磷的性質(zhì)和危害）單質(zhì)磷的性質(zhì)和危害 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.1 3.1 非金屬元素成鍵特征非金屬元素成鍵特征 3.1.1

29、3.1.1 離子型化合物離子型化合物 較高電負(fù)性的非金屬元素（稀有氣體除外），與較高電負(fù)性的非金屬元素（稀有氣體除外），與活潑金屬元素活潑金屬元素化合時(shí)，它們的原子可以獲得電子形成化合時(shí)，它們的原子可以獲得電子形成稀有氣體型的陰離子，構(gòu)成離子型化合物。稀有氣體型的陰離子，構(gòu)成離子型化合物。 多數(shù)離子化合物在固態(tài)（或晶態(tài)）時(shí)不能導(dǎo)電，多數(shù)離子化合物在固態(tài)（或晶態(tài)）時(shí)不能導(dǎo)電，而它的水溶液或熔化狀態(tài)則能導(dǎo)電。而它的水溶液或熔化狀態(tài)則能導(dǎo)電。 離子化合物一般說來，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較高，硬度較離子化合物一般說來，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較高，硬度較大，質(zhì)脆，難于壓縮，難揮發(fā)。大，質(zhì)脆，難于壓縮，難揮發(fā)。 安安 全全 工工

30、 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.1.2 3.1.2 共價(jià)鍵型化合物共價(jià)鍵型化合物 定義：定義：不同元素的原子間以不同元素的原子間以共用電子對共用電子對形成分子形成分子的化合物是共價(jià)化合物。的化合物是共價(jià)化合物。 非金屬元素的原子半徑較小，可以形成獨(dú)立的少非金屬元素的原子半徑較小，可以形成獨(dú)立的少原子分子，如：鹵素分子、原子分子，如：鹵素分子、O O2 2、S S8 8、N N2 2、P P4 4等。等。 原子半徑較大，成鍵電子較多時(shí)，如原子半徑較大，成鍵電子較多時(shí)，如C C、SiSi、B B等，等，則形成多原子巨型分子。則形成多原子巨型分子。 典型共價(jià)化合物如典型共價(jià)化

31、合物如H H2 2O O、HClHCl以及以及COCO2 2。共用電子對。共用電子對總是偏向氧的一方，偏離氫原子的一方。共價(jià)化合物總是偏向氧的一方，偏離氫原子的一方。共價(jià)化合物一般硬度小，熔沸點(diǎn)低。一般硬度小，熔沸點(diǎn)低。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.1.3 3.1.3 特征特征 非金屬元素可以形成非金屬元素可以形成離子鍵離子鍵，又可以形成，又可以形成共價(jià)鍵共價(jià)鍵。共價(jià)鍵是非金屬元素成鍵特征中的最主要部分。共價(jià)鍵是非金屬元素成鍵特征中的最主要部分。 離子鍵是由離子鍵是由電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移( (失去電子者為陽離子失去電子者為陽離子, ,獲得獲得電子者為陰離

32、子電子者為陰離子) )形成的。即正離子和負(fù)離子之間由形成的。即正離子和負(fù)離子之間由于于靜電引力靜電引力所形成的化學(xué)鍵。所形成的化學(xué)鍵。 共價(jià)鍵的強(qiáng)度比共價(jià)鍵的強(qiáng)度比氫鍵氫鍵要強(qiáng)，與離子鍵差不太多或要強(qiáng)，與離子鍵差不太多或甚至比離子鍵強(qiáng)。甚至比離子鍵強(qiáng)。 可由可由電離能電離能、電子親和能電子親和能或或電負(fù)性電負(fù)性的具體數(shù)值來的具體數(shù)值來定量地標(biāo)度元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱。定量地標(biāo)度元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.2 3.2 存在狀況和單質(zhì)物理性質(zhì)存在狀況和單質(zhì)物理性質(zhì) 3.2.13.2.1存在狀況存在狀況 非金屬元素共有非金

33、屬元素共有2222種（種（砹（砹（AtAt）是人工合成元是人工合成元素）。素）。 H H、HeHe、B B、C C、N N、O O、F F、NeNe、SiSi、P P、S S、ClCl、ArAr、AsAs、SeSe、BrBr、KrKr、TeTe、I I、XeXe、AtAt、RnRn 其中其中1111種元素形成氣態(tài)單質(zhì)：種元素形成氣態(tài)單質(zhì)：H H、HeHe、NeNe、ArAr、KrKr、XeXe、RnRn、O O、N N、F F、ClCl Br Br2 2通常是易揮發(fā)的液態(tài)單質(zhì)；其余為固體。通常是易揮發(fā)的液態(tài)單質(zhì)；其余為固體。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（

34、1 1）稀有氣體：）稀有氣體：HeHe、NeNe、ArAr、KrKr、XeXe、RnRn 稀有氣體具有化學(xué)惰性，原子間的結(jié)合力（色散稀有氣體具有化學(xué)惰性，原子間的結(jié)合力（色散力）微弱，只能以氣體單質(zhì)形式存在。力）微弱，只能以氣體單質(zhì)形式存在。（2 2）鹵族元素）鹵族元素 自然界中不存在自然界中不存在鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)，它們總是以離子鍵為，它們總是以離子鍵為特征的特征的鹵化物鹵化物形式出現(xiàn)。形式出現(xiàn)。（3 3）氧及其他）氧及其他 氧能夠形成較為穩(wěn)定的氧能夠形成較為穩(wěn)定的O O2 2，地球中大部分的氧是，地球中大部分的氧是以化合物的形式存在的。以化合物的形式存在的。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)

35、第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.2.23.2.2單質(zhì)物理性質(zhì)單質(zhì)物理性質(zhì)（1 1）熔點(diǎn)和沸點(diǎn)）熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 周期表周期表從左至右從左至右，單質(zhì)的，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn)趨向趨向變低變低，揮，揮發(fā)性增高；同族元素發(fā)性增高；同族元素自上而下自上而下，熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn)趨于趨于升高升高。（2 2）外觀）外觀 除與金屬元素交界線上的非金屬元素的單質(zhì)具有除與金屬元素交界線上的非金屬元素的單質(zhì)具有類似于類似于金屬金屬光澤外，其它非金屬元素的單質(zhì)均沒有金光澤外，其它非金屬元素的單質(zhì)均沒有金屬光澤，并一般均帶有屬光澤，并一般均帶有顏色顏色。（3 3）機(jī)加工性）機(jī)加工性 除了除了金剛石金剛石和和硅硅外，與金屬

36、相比，都有低的多的外，與金屬相比，都有低的多的硬度和密度，不具備硬度和密度，不具備機(jī)械加工性機(jī)械加工性和和可塑性可塑性。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.3 3.3 非金屬元素的氫化物非金屬元素的氫化物 非金屬元素除非金屬元素除稀有氣體稀有氣體外都能形成外都能形成共價(jià)鍵共價(jià)鍵型氫化型氫化物，有些非金屬元素還能形成系列氫化物。物，有些非金屬元素還能形成系列氫化物。 HX HX：直線型直線型結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（X X鹵素）鹵素） H H2 2X X：V V型型結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（X X氧族）氧族） XH XH3 3：三角錐三角錐型結(jié)構(gòu)（型結(jié)構(gòu)（X X氮族）氮族） XH XH4

37、 4：正四面體正四面體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（X X碳族）碳族）氫鹵酸的電離強(qiáng)弱順序氫鹵酸的電離強(qiáng)弱順序 HFHClHBrHI HFHClHBrHI 氫碘酸（氫碘酸（HIHI）是最強(qiáng)的）是最強(qiáng)的非氧化性酸非氧化性酸。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素表表3-1 3-1 鹵族元素氫化物的物理性質(zhì)鹵族元素氫化物的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì) HFHFHClHClHBrHBrHIHI熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 83.183.1-14.8-14.8-86.9-86.9-50.7-50.7沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ 19.5419.54-84.9-84.9-66.8-66.8-35.4-35.40.1mol/L0.1

38、mol/L溶液溶液電離度電離度/%,18/%,18 101092.692.693.593.595.095.0H/kj.molH/kj.mol-1-1-269.4-269.4-91.6-91.6-30.5-30.525.925.9安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素表表3-2 3-2 氧族元素氫化物的物理性質(zhì)氧族元素氫化物的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì) H H2 2O OH H2 2S SH H2 2SeSeH H2 2TeTe熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ 0.000.00-85.5-85.5-60.4-60.4-51.2-51.2沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ 100.00100.00-60.7-60.

39、7-41.5-41.5-1.8-1.80.1mol/L0.1mol/L溶液溶液電離度電離度/%,18/%,18 1.071.071010-16-169.09.01010-8-81.71.71010-4-42.32.31010-3-3H/kj.molH/kj.mol-1-1-285.98-285.98-20.08-20.0877.477.4135.6135.6安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素表表3-3 3-3 氮族元素氫化物的物理性質(zhì)氮族元素氫化物的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì) NHNH3 3PHPH3 3SbHSbH3 3BiHBiH3 3熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ -77.7

40、-77.7-132.5-132.5-88.5-88.5沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ -33.3-33.3-87.4-87.4-17.0-17.03232H/kj.molH/kj.mol-1-1-46.9-46.9-7.9-7.9342.3342.3安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素表表3-4 3-4 碳族元素氫化物的物理性質(zhì)碳族元素氫化物的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì) CHCH4 4SiHSiH4 4SnHSnH4 4PbHPbH4 4熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ -182.7-182.7-185.0-185.0-150-150沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ -161.3-161.3-111.9-111.9-52-52

41、約約-13-13H/kj.molH/kj.mol-1-1 -74.9-74.961.961.9安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.43.4氫氫3.4.13.4.1H H2 2的制備方法的制備方法 （1 1）電解水方法（堿性）電解水方法（堿性） 2H2O電解KOH 2H2 O2（陰極）（陽極） H H2 2純度可達(dá)純度可達(dá)99%99%以上，工業(yè)制備以上，工業(yè)制備H H2 2的重要方法。的重要方法。 能耗高、成本高能耗高、成本高安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（2 2）天然氣、石油氣制備方法）天然氣、石油氣制備方法CH4（g）

42、 H2O（g）CO2 3H2C（赤熱） H2O（g）CO H2CO H2O（g）催化劑CO2 H2 在在800800高溫、一定的壓力及催化劑作用下，天高溫、一定的壓力及催化劑作用下，天然氣中烷烴和水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。得到含有然氣中烷烴和水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。得到含有H H2 2、COCO、COCO2 2、N N2 2、CHCH4 4的轉(zhuǎn)化氣。轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過換熱、進(jìn)入變換的轉(zhuǎn)化氣。轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過換熱、進(jìn)入變換爐使?fàn)t使COCO變換為變換為H H2 2和和COCO2 2。 此方法工業(yè)上可以大規(guī)模生產(chǎn)此方法工業(yè)上可以大規(guī)模生產(chǎn)H H2 2。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（3

43、 3）離子型化合物與水反應(yīng)制?。╇x子型化合物與水反應(yīng)制取 CaH2 H2OCa(OH)2 2H2 CaH CaH2 2是常用的野外制氫劑。是常用的野外制氫劑。 CaH CaH2 2是白色固體，對粘膜、上呼吸道、眼和皮膚是白色固體，對粘膜、上呼吸道、眼和皮膚有強(qiáng)烈的刺激性，人吸入后，可引起喉及支氣管的痙有強(qiáng)烈的刺激性，人吸入后，可引起喉及支氣管的痙攣、炎癥、水腫、化學(xué)性肺炎或肺水腫而致死。攣、炎癥、水腫、化學(xué)性肺炎或肺水腫而致死。 CaH CaH2 2不可用不可用H H2 2O O、泡沫、泡沫、COCO2 2、鹵代烴、鹵代烴( (如如12111211滅火滅火劑劑) )等等滅火滅火。只能用金屬蓋或

44、干燥石墨、干燥白云石。只能用金屬蓋或干燥石墨、干燥白云石粉末將火燜熄。粉末將火燜熄。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.4.23.4.2氫氣的燃燒特性氫氣的燃燒特性引燃溫度：引燃溫度：400400最小點(diǎn)火能：最小點(diǎn)火能：0.019mj0.019mj爆炸上限：爆炸上限：74.174.1爆炸下限：爆炸下限：4.14.1最大爆炸壓力：最大爆炸壓力：0.720Mpa0.720Mpa相對密度：相對密度：0.070.07（空氣（空氣=1=1）擴(kuò)散系數(shù)：擴(kuò)散系數(shù)：0.634cm0.634cm2 2/s /s 燃燒熱燃燒熱：286.9kJ/mol286.9kJ/mol 純

45、的純的H H2 2燃燒火焰為燃燒火焰為無色透明無色透明狀態(tài)，由于視覺原因，狀態(tài)，由于視覺原因，容易造成容易造成燒傷燒傷。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.4.3 3.4.3 氫能源和過渡型金屬氫化物氫能源和過渡型金屬氫化物 （1 1）氫能源）氫能源2H2（g） O2（g）2H2OH298 -4833.7KJ.mol1C5H12(g) + 8O2(g)5CO2(g) + 6H2O(g)H298= -3267.9KJ.mol-1 H2和和C5H12（汽油的組份之一）燃燒熱相比，（汽油的組份之一）燃燒熱相比，H2燃燃燒產(chǎn)生的熱遠(yuǎn)大于汽油。燒產(chǎn)生的熱遠(yuǎn)大于汽油。

46、每千克每千克H H2 2燃燒時(shí)放出的熱量為燃燒時(shí)放出的熱量為120900KJ120900KJ；而每千；而每千克克C C5 5H H1212燃燒時(shí)放出的熱量為燃燒時(shí)放出的熱量為4 45370KJ5370KJ。H H2 2的燃燒熱是汽的燃燒熱是汽油的大約三倍，油的大約三倍，H H2 2是更為優(yōu)秀的動(dòng)力燃料。是更為優(yōu)秀的動(dòng)力燃料。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素 一級能源一級能源：石油、煤炭、太陽能、原子能等。：石油、煤炭、太陽能、原子能等。H H2 2（二級能源）三大研究課題二級能源）三大研究課題氫氣規(guī)模發(fā)生問題氫氣規(guī)模發(fā)生問題氫氣儲存問題氫氣儲存問題氫氣能源利

47、用問題氫氣能源利用問題 在這三大研究課題中，在這三大研究課題中，H2儲存儲存是研究課題的中心，是研究課題的中心，能量的儲存和能量的回收緊密相連。能量的儲存和能量的回收緊密相連。 H2與金屬或非金屬元素化合氫化物可逆儲氫。與金屬或非金屬元素化合氫化物可逆儲氫。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（2 2）H H2 2儲存儲存2Pd + H22PdHLaNi5 + 3H2LaNi5H6 1 1個(gè)體積的個(gè)體積的P Pd d可以吸收多達(dá)可以吸收多達(dá)700700體積的體積的H H2 2，吸收了，吸收了氫氣的鈀減壓下加熱至氫氣的鈀減壓下加熱至100100，可以把所吸收的，可

48、以把所吸收的H H2 2全部全部釋放出來。釋放出來。 按體積計(jì)算，每按體積計(jì)算，每m m3 3液氫含液氫含77Kg77Kg氫；每立方米氫；每立方米LaNiLaNi5 5H H6 6含含88Kg88Kg氫。一個(gè)氫。一個(gè)7L7L小鋼瓶內(nèi)裝小鋼瓶內(nèi)裝LaNiLaNi5 5H H6 6所能盛裝所能盛裝的的H H2 2（300Kpa300Kpa）和一個(gè)容量）和一個(gè)容量40L40L的的15000Kpa15000Kpa的高壓的高壓H H2 2鋼鋼瓶所盛裝的瓶所盛裝的H H2 2一樣多。一樣多。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.5 3.5 稀有氣體稀有氣體 3.5.1 3

49、.5.1 稀有氣體的分布稀有氣體的分布 地球上每地球上每1000L1000L空氣中含空氣中含 氬（氬（ArAr）：）： 9.3L9.3L 氖（氖（NeNe）：）： 18ml18ml 氦（氦（HeHe）：）： 5ml5ml 氪（氪（KrKr）：）： 1ml1ml 氙（氙（XeXe）：）： 0.8ml0.8ml Rn Rn是放射性產(chǎn)物，是放射性產(chǎn)物，RnRn本身也可以發(fā)生放射性衰變本身也可以發(fā)生放射性衰變（放射體放射體），吸入人體內(nèi)是非常危險(xiǎn)的。），吸入人體內(nèi)是非常危險(xiǎn)的。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素稀有氣體的化學(xué)反應(yīng)稀有氣體的化學(xué)反應(yīng)F2+XeXeF2Xe

50、+2F2XeF4Xe+3F2XeF6 此反應(yīng)在密閉或高溫、高壓、催化劑的條件下發(fā)此反應(yīng)在密閉或高溫、高壓、催化劑的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)速度生化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)速度緩慢緩慢！ HeHe和和NeNe參與化學(xué)鍵的中性化合物目前還沒有成功參與化學(xué)鍵的中性化合物目前還沒有成功制備（雖然制備（雖然理論上理論上少數(shù)少數(shù)HeHe的化合物是可以存在的），的化合物是可以存在的），XeXe、KrKr和和ArAr也只表現(xiàn)出極少的活性。反應(yīng)活性為也只表現(xiàn)出極少的活性。反應(yīng)活性為Ne Ne He Ar Kr XeHe Ar Kr ClCl2 2BrBr2 2II2 2 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章

51、非金屬元素非金屬元素（2 2）與不飽和烴反應(yīng)（加成）與不飽和烴反應(yīng)（加成）+ X2XXXClXCl、BrBr、I I I I的反應(yīng)速度太慢，并且是可逆反應(yīng)。常用的反應(yīng)速度太慢，并且是可逆反應(yīng)。常用ClCl和和BrBr進(jìn)行。進(jìn)行。 在有機(jī)化學(xué)中，鹵族元素經(jīng)常作為決定有機(jī)化合在有機(jī)化學(xué)中，鹵族元素經(jīng)常作為決定有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)的物化學(xué)性質(zhì)的官能團(tuán)官能團(tuán)存在。存在。 鹵素原子脆弱的鹵素原子脆弱的p p軌道與軌道與C C原子穩(wěn)定的原子穩(wěn)定的spsp3 3軌道相連，軌道相連，這也降低了這也降低了C-XC-X連接的穩(wěn)定性。連接的穩(wěn)定性。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素

52、（3 3）與水反應(yīng)）與水反應(yīng) Cl2+H2OHCl+HClOBr2+H2OHBr+HBrOI2+H2OHI+HIO F F與水反應(yīng)太激烈，并且有與水反應(yīng)太激烈，并且有燃燒燃燒現(xiàn)象，不僅放出現(xiàn)象，不僅放出O O2 2，而且還會產(chǎn)生而且還會產(chǎn)生OFOF2 2、H H2 2O O2 2、O O3 3。F2 + H2O2HF + O2OO23OO3O + H2OH2O2O + F2OF2安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素3.6.5 3.6.5 鹵化氫及鹵化物鹵化氫及鹵化物 （1 1）鹵化氫）鹵化氫H FH I酸 性 逐 漸 增 強(qiáng)鹵化氫都是無色、有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體

53、。除鹵化氫都是無色、有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體。除HFHF外，其余都是強(qiáng)酸。外，其余都是強(qiáng)酸。HFHF形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)是最高的，液態(tài)形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)是最高的，液態(tài)HFHF，無色，無色液體，酸性極弱，不導(dǎo)電。液體，酸性極弱，不導(dǎo)電。HFHF由于分子締合的原因，由于分子締合的原因，常以常以(HF)(HF)n n形式出現(xiàn)，形式出現(xiàn)，HFHF的的H H2 2O O電離比較困難。電離比較困難。 常態(tài)下，常態(tài)下，HFHF分子間存在氫鍵，分子間存在氫鍵，HFHF主要存在形式是主要存在形式是(HF)(HF)2 2和和(HF)(HF)3 3，在，在359K359K以上以上HFHF是氣體才以單分子狀態(tài)是氣體才

54、以單分子狀態(tài)存在。其它存在。其它HXHX, ,以單分子狀態(tài)存在。以單分子狀態(tài)存在。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素HFHF的制造方法的制造方法CaF2 + H2SO4CaSO4 + 2HF熒石 此反應(yīng)必須是在此反應(yīng)必須是在CuCu容器中，用容器中，用PbPb容器收集容器收集HFHF。 HF HF的獨(dú)特特性是可以與的獨(dú)特特性是可以與SiOSiO2 2及及硅酸鹽硅酸鹽反應(yīng)。所以反應(yīng)。所以HFHF不能儲藏在玻璃容器內(nèi)，只能存放于塑料容器中。不能儲藏在玻璃容器內(nèi)，只能存放于塑料容器中。 HF HF分子極性大，在水中可分子極性大，在水中可無限溶解無限溶解；1m1m3

55、 3的水可溶的水可溶解解500m500m3 3HClHCl。 HBr HBr不易被空氣氧化，不易被空氣氧化，HClHCl不被空氣氧化，不被空氣氧化，HFHF目前目前找不到能氧化它的氧化劑。找不到能氧化它的氧化劑。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（2 2）鹵化物）鹵化物 幾乎所有的幾乎所有的元素元素（除（除He、Ne、Ar外）都能與外）都能與鹵素鹵素元素元素反應(yīng)生成鹵化物。反應(yīng)生成鹵化物。鹵鹵化化物物分分 類類金金屬屬鹵鹵化化物物：K KC Cl l、C Ca aC Cl l2 2非非金金屬屬鹵鹵化化物物：C CC Cl l4 4、N NC Cl l3 3互互

56、鹵鹵化化物物：C Cl lF F、I IF F7 7多多鹵鹵化化物物：C CF F2 2C Cl lB Br r、C CH H2 2= =C CC Cl l2 2 堿金屬、堿土金屬鹵化物是離子型化合物，其離堿金屬、堿土金屬鹵化物是離子型化合物，其離子性隨金屬氧化數(shù)的增高、半徑減小而減弱，逐漸由子性隨金屬氧化數(shù)的增高、半徑減小而減弱，逐漸由離子型向共價(jià)型轉(zhuǎn)化。最多見的鹵化物是離子型向共價(jià)型轉(zhuǎn)化。最多見的鹵化物是NaClNaCl。 安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（3 3）鹵素的氧化物）鹵素的氧化物2Cl2 + HgOHgCl2HgO Cl2O473KCl2O

57、+ H2O2HOCl2NaClO2 + Cl22ClO2 + 2NaCl 鹵素的氧化物都是不穩(wěn)定的化合物。鹵素的氧化物都是不穩(wěn)定的化合物。一氧化二氯（一氧化二氯（ClCl2 2O O）：常溫下是黃綠色氣體；熔點(diǎn)：）：常溫下是黃綠色氣體；熔點(diǎn)：152.4K152.4K；沸點(diǎn)：；沸點(diǎn)：275K275K。液態(tài)：呈現(xiàn)紅棕色。固態(tài)：呈。液態(tài)：呈現(xiàn)紅棕色。固態(tài)：呈現(xiàn)為棕色?，F(xiàn)為棕色。二氧化氯（二氧化氯（ClOClO2 2）：強(qiáng)氧化劑，常溫下是黃綠色氣）：強(qiáng)氧化劑，常溫下是黃綠色氣體；液態(tài)的體；液態(tài)的ClOClO2 2在高于在高于233K233K時(shí)容易時(shí)容易爆炸爆炸，當(dāng)其氣體分，當(dāng)其氣體分壓為壓為6.67K

58、Pa6.67KPa時(shí)也容易爆炸。時(shí)也容易爆炸。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素（4 4）鹵素的含氧酸及其鹽）鹵素的含氧酸及其鹽表表3-6 3-6 鹵素含氧酸鹵素含氧酸 名名 稱稱F FClClBrBrI I次鹵酸次鹵酸FOHFOHHClOHClOHBrOHBrOHIOHIO亞鹵酸亞鹵酸HClOHClO2 2HBrOHBrO2 2鹵酸鹵酸HClOHClO3 3HBrOHBrO3 3HIOHIO3 3高鹵酸高鹵酸HClOHClO4 4HBrOHBrO4 4HIOHIO4 4安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素 F F的含氧酸目前只

59、發(fā)現(xiàn)的含氧酸目前只發(fā)現(xiàn)FOHFOH。最有價(jià)值的是。最有價(jià)值的是ClCl的含的含氧酸及其鹽類。氧酸及其鹽類。次氯酸及其鹽次氯酸及其鹽 HClOHClO稀溶液是無色有刺激性氣味。是一種弱酸，稀溶液是無色有刺激性氣味。是一種弱酸，穩(wěn)定性較差，即使在稀溶液中也很容易分解，在穩(wěn)定性較差，即使在稀溶液中也很容易分解，在光光作作用下分解更快。用下分解更快。2HClO2HCl + O2光3HClO2HCl + HClO3 HClO HClO加熱時(shí)易發(fā)生歧化反應(yīng)。加熱時(shí)易發(fā)生歧化反應(yīng)。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬元素非金屬元素次氯酸鈣的制法次氯酸鈣的制法2Cl2 + 2Ca(OH)2C

60、a(ClO)2 + CaCl2 + H2OCa(ClO)2CaCl2Ca(OH)2H2O（俗稱漂白粉）Ca(ClO)2CaCl2 + O2 氯堿工業(yè)常用氯堿工業(yè)常用NaHCONaHCO3 3和和Ca(OH)Ca(OH)2 2與與ClCl2 2反應(yīng)，生成反應(yīng)，生成NaClONaClO和和Ca(ClO)Ca(ClO)2 2（搶險(xiǎn)用）。（搶險(xiǎn)用）。 漂白粉中只有漂白粉中只有ClOClO- -中的中的ClCl才具有漂白作用，才具有漂白作用，ClCl- -是是沒有漂白作用的。常以有效氯來表示漂白粉的質(zhì)量。沒有漂白作用的。常以有效氯來表示漂白粉的質(zhì)量。安安 全全 工工 程程 化化 學(xué)學(xué)第三章第三章 非金屬