过氧化物的复习及考查

韩万中

从高一学习钠的重要化合物时，再次接触到过氧化物。此时，教师往往从Na与O2的反应实验导入讲述Na2O2的制备，然后再对比学习Na2O2与Na2O的颜色、构成、化学性质及其用途。到“化学键”时，教师通过书写Na2O2与H2O2的电子式启发学生积极思维，让其悟出其结构中的O和O之间的连接方式，从而建立起过氧键的概念。再到选择性必修二“物质结构与性质教学”时，重回过氧键话题：比较同一周期元素C、N、O三种元素形成的氢化物

CHHHCHHH、HN··HN··HH

、HO····O····

H，很多学生基于原子半径大小认为键长C—C>N—N>O—O，所以键能C—C

过氧键中因O为特殊的-1价，常在各类考试中倍受命题人的青睐，本文欲从其性质检验、合成方法及种类等方面给予分析说明，培养学生模型认知、证据推理及应用创新能力。

一、认识过氧键的化学性质

过氧化物含有过氧键，既存在热不稳定性又存在氧化还原不稳定性。以H2O2为例：

H2O2（l）H2O（l）+12O2（g）

ΔrH=-98.2 kJ·mol-1

ΔrG=-119.2 kJ·mol-1

热力学数据表明H2O2水溶液或纯净物可自发地发生歧化反应。但实际上，H2O2的动力学分解较慢，加入催化剂或光照能使其分解速率加快，纯H2O2加热到315℃时猛烈分解成H2O和O2。H2O2中氧的化合价居于O2及H2O（或OH-）中氧的化合价之间，因此它既可作氧化剂又可作还原剂。例如：

H2O2+2I-+2H+I2+2H2O

4H2O2+PbSPbSO4+4H2O

H2O2+Cl22HCl+O2

且其氧化性或还原性的强弱还与溶液的酸碱性有关。H2O2的结构与性质可以作为分析和理解其他含过氧键物质性质的模型。

例1 我国科学家屠呦呦因成功从黄花蒿中提取青蒿素而获得2015年诺贝尔奖。青蒿素的结构式如图1所示。

从黄花蒿中提取青蒿素的流程如图2所示：

研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果见表1。