元素化学和无机材料.ppt

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1、关于元素化学和无机材料现在学习的是第1页，共111页主要内容主要内容6.1 单质的物理性质单质的物理性质6.1.1 熔点、沸点、硬度和晶体结构熔点、沸点、硬度和晶体结构6.1.2 导电性导电性6.2 单质的化学性质单质的化学性质6.2.1金属单质的还原性金属单质的还原性6.2.2非金属单质的氧化还原性非金属单质的氧化还原性6.3无机化合物的物理性质无机化合物的物理性质6.3.1卤化物的熔点、沸点和离子极化理论卤化物的熔点、沸点和离子极化理论6.3.2氧化物的熔点、沸点和硬度氧化物的熔点、沸点和硬度现在学习的是第2页，共111页主要内容主要内容现在学习的是第3页，共111页6.1 单质的物理性质

2、单质的物理性质6.1.1熔点、沸点和硬度熔点、沸点和硬度单质的物理性质主要与什么因素有关？与它们的原子结构或晶体结构有关。金属类型分子晶体离子晶体原子晶体金属晶体作用力分子间力离子键共价键金属键决定因素范德华力 氢键离子半径电荷原子半径空间结构原子半径自由电荷成键电子数单质的物理性质最终简化为分子类型： 分子量的大小 微粒半径大小半径，分子量，晶体类型都有规律可循，因此单质的物理性质也有规律可循现在学习的是第4页，共111页6.1.1熔点、沸点和硬度熔点、沸点和硬度P255： 表表6.1 主族与零族元素单质的晶体类型主族与零族元素单质的晶体类型单质的熔点、沸点和硬度一般都具有相同的变化规律单质

3、的熔点、沸点和硬度一般都具有相同的变化规律P218： 图图5.13 元素的原子半径元素的原子半径同族：同族： 由上而下：小由上而下：小大大同周期同周期：由左到右：大：由左到右：大小（二三周期）小（二三周期） 大大小小大大小（四、五、六周期）小（四、五、六周期） 典型金属晶体典型金属晶体有效电荷高的金属有效电荷高的金属 晶体晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体 溶、沸点：低溶、沸点：低高高低低 硬度：硬度： 小小大大小小IAIA：（典型金属）：（典型金属） 由上而下：由上而下： 物理性质降低物理性质降低VIIA： （分子晶体）（分子晶体）由上而下：由上而下： 物理性质升高物理性质升高现在学习的是

4、第5页，共111页6.1.1熔点、沸点和硬度熔点、沸点和硬度从从p253图图6.1和和p254图图6.2、图、图6.3中看出规律中看出规律同周期同周期，从左到右，从左到右 熔、沸点熔、沸点 ：低：低 高高 低低 硬度硬度 ：小：小 大大 小小 IVB,VB,B熔沸点最高，硬度最大。熔沸点最高，硬度最大。同族同族 从上到下从上到下A、A、B：熔沸点降低；硬度减小：熔沸点降低；硬度减小 BB：熔、沸点升高；硬度增大：熔、沸点升高；硬度增大VA、VIA、A、0族族 ： 沸点逐渐升高。沸点逐渐升高。 He的熔、沸点是所有物质中最低者，最高的是的熔、沸点是所有物质中最低者，最高的是石墨石墨。 非金属中，

5、硬度最大的是非金属中，硬度最大的是金刚石金刚石。 金属中，熔点最高的是金属中，熔点最高的是W，最低的是，最低的是Hg；硬度最大的是硬度最大的是Cr，延展性最好的是延展性最好的是Au。现在学习的是第6页，共111页6.1.2 导电性导电性 导体导体 半导体半导体 绝缘体绝缘体 电导率电导率 （MSm-1） 10 10 10-11 Mg2+Na+O2-Cl-负电荷数越多，变形性负电荷数越多，变形性越大越大 O2-Cl-正电荷越多，变形性越正电荷越多，变形性越小小 Na+Mg2+Al3+离子半离子半径径 r半径越小，极化力越强半径越小，极化力越强Ca2+Na+K+；Ca2+Ba2+半径越大，变形性越

6、大半径越大，变形性越大I-Br-Cl-F-；S2-O2-（18+2)e 18e.(9-17)e. 8e 极化力极化力 减弱减弱Pb2+Mg2+；Ag+Na+（18+2). 18e. (9-17)e.8e 变形性变形性 减少减少K+Ag+；Ca2+MgCl2 ; Fe2O3FeCl3 ; CuOCuCl2 说明：说明：6.3.2、氧化物熔、沸点和硬度、氧化物熔、沸点和硬度现在学习的是第36页，共111页（2）应用）应用：由于某些氧化物具有熔点高、硬度大，对热稳定性高的由于某些氧化物具有熔点高、硬度大，对热稳定性高的共性。工程中常用作：共性。工程中常用作： 磨料磨料（MgO、Cr2O3、Al2O3

7、）， 耐火材料耐火材料 （SiO2、MgO、CaO、Al2O3、Cr2O3） 绝热材料绝热材料（MgO） ， 耐热高温无机涂层材料耐热高温无机涂层材料(Cr2O3） 。6.3.2、氧化物熔、沸点和硬度、氧化物熔、沸点和硬度现在学习的是第37页，共111页无机无机6.4.1氧化还原性氧化还原性6.4.1氧化还原性氧化还原性 （1）KMnO4 Mn 3d54s2 氧化值氧化值+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7。 常见常见+2、+3、+4、+6、+7氧化值的化合物氧化值的化合物, 如如MnO、 Mn2O3 、 MnO2 、 MnO42- 、 MnO4-KMnO4是常见的是常见的氧化剂氧化剂 现

8、在学习的是第38页，共111页例如； KMnO4紫红 Mn2+ 肉色 MnO2 棕褐色 MnO42 - 绿色H+H2OOH-6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第39页，共111页 重要的锰（重要的锰（）化合物有）化合物有KMnO4和和NaMnO4 。实验工。实验工作中常用钾盐，因作中常用钾盐，因钠盐易潮解钠盐易潮解。高锰酸钾是深紫色的晶。高锰酸钾是深紫色的晶体，易溶于水，在常温下，每体，易溶于水，在常温下，每100g100g水溶解水溶解6 6 7g KMnO7g KMnO4 4，KMnOKMnO4 4对热不稳定，加热至对热不稳定，加热至200200时，就分解而放出氧：时，就分解而放出氧

9、：2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2其溶液也不十分稳定。在中性溶液中慢慢地分解，析出棕其溶液也不十分稳定。在中性溶液中慢慢地分解，析出棕褐色的二氧化锰：褐色的二氧化锰：4MnO4MnO4 4- -+4H+4H+ + 4MnO 4MnO2 2+2H+2H2 2O+3OO+3O2 2光线对光线对KMnOKMnO4 4的分解有促进作用。因此，溶液常保存在棕色的分解有促进作用。因此，溶液常保存在棕色瓶里。瓶里。6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第40页，共111页KMnOKMnO4 4其氧化性及被还原产物均与溶液的其氧化性及被还原产物

10、均与溶液的PHPH值值有关有关MnOMnO4 4- - + 8H + 8H+ + + 5e- = Mn + 5e- = Mn2+2+ （无色）（无色）+4H+4H2 2O O (MnO(MnO4 4- -/Mn/Mn2+2+) = 1.507(V) ) = 1.507(V) ( (酸性酸性) )MnOMnO4 4- -+2H+2H2 2O+3eO+3e- -=MnO=MnO2 2（棕褐色）（棕褐色）+4OH+4OH- - (MnO(MnO4 4- -/MnO/MnO2 2) ) = 0.588(V) = 0.588(V) ( (中性中性) )MnOMnO4 4- - + e- = MnO +

11、e- = MnO4 42-2- （绿色）（绿色） (MnO(MnO4 4- -/MnO/MnO4 42-2-) ) = 0.564(V) = 0.564(V) ( (碱性碱性) )在酸性溶液中氧化能力最强在酸性溶液中氧化能力最强。2MnO2MnO4 4- - +5SO +5SO3 32-2- + 6H + 6H+ + = 2Mn = 2Mn2+2+5SO+5SO4 42-2-+3H+3H2 2O O2MnO2MnO4 4- - +3SO +3SO3 32-2- + H + H2 2O = 2MnOO = 2MnO2 2(s)+3SO(s)+3SO4 42-2-+2OH+2OH- -2MnO2M

12、nO4 4- - +SO +SO3 32-2- + 2OH + 2OH- - = 2MnO = 2MnO4 42-2-+SO+SO4 42-2-+ H+ H2 2O O6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第41页，共111页 高锰酸钾俗称灰锰氧，溶液有高锰酸钾俗称灰锰氧，溶液有杀菌杀菌作用，可作作用，可作消毒剂消毒剂。高锰酸钾主要用作氧化剂，在工业上用来漂白纤维和油高锰酸钾主要用作氧化剂，在工业上用来漂白纤维和油脂脱色。广泛用于脂脱色。广泛用于杀菌消毒杀菌消毒，亦用作毒气吸收剂，亦用作毒气吸收剂。（2 2）K K2 2CrCr2 2O O7 7 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H

13、2O 黄黄 橙橙酸性酸性溶液中以溶液中以Cr2O72-存在，存在，碱性碱性溶液中以溶液中以CrO42-存在存在Cr2O72-+14H+6e=2Cr3+7H2O = 1.23(V) 橙橙 兰绿兰绿6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第42页，共111页常见的铬酸盐是常见的铬酸盐是K2CrO4和和Na2CrO4，它们都是黄色的晶状，它们都是黄色的晶状固体；最重要化合物是固体；最重要化合物是K2Cr2O7和和Na2Cr2O7，它们都是橙红，它们都是橙红色的晶体俗称红矾钾和红矾钠。色的晶体俗称红矾钾和红矾钠。重铬酸盐在酸性溶液中有强氧化性重铬酸盐在酸性溶液中有强氧化性，重铬酸钾是实验室中，重铬酸

14、钾是实验室中常用的氧化剂，可以氧化常用的氧化剂，可以氧化H2S、H2SO3、FeSO4等许多物质，等许多物质，本身被还原为本身被还原为Cr3+离子：离子：Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O在分析化学中常利用这个反应来测定试液中在分析化学中常利用这个反应来测定试液中Fe2+的含量。在加的含量。在加热时，重铬酸钾可氧化浓盐酸，放出氯气：热时，重铬酸钾可氧化浓盐酸，放出氯气：Cr2O72-+6Cl-+14H+ 2Cr3+3Cl2+7H2O6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第43页，共111页利用利用K2Cr2O7在酸性溶液中的强氧化性，实验室中常将饱和在酸性溶液

15、中的强氧化性，实验室中常将饱和的的K2Cr2O7 溶液和浓硫酸混合制得溶液和浓硫酸混合制得铬酸洗液铬酸洗液，用于洗涤玻璃，用于洗涤玻璃仪器。洗液长期使用后，就会从棕红色转变为暗绿色，此仪器。洗液长期使用后，就会从棕红色转变为暗绿色，此时，时，Cr()转变为转变为Cr()，洗液即失效。，洗液即失效。Cr()、Cr()是环是环境污染物，实验室要慎用。境污染物，实验室要慎用。某些某些重金属的离子如重金属的离子如Ag+、Pb2+、Ba2+、和、和K2CrO4溶液反应，溶液反应，可以生成具有特征颜色的沉淀：可以生成具有特征颜色的沉淀：Pb2+CrO42- PbCrO4 黄色（铬黄）黄色（铬黄）Ba2+C

16、rO42- BaCrO4 黄色（柠檬黄）黄色（柠檬黄）2Ag+ +CrO42- Ag2CrO4 (砖红色砖红色)6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第44页，共111页(3)亚硝酸盐亚硝酸盐： 即可作氧化剂，又可作还原剂即可作氧化剂，又可作还原剂当当NO和和NO2等物质的量混合溶于冰水中或向亚硝酸盐冷溶等物质的量混合溶于冰水中或向亚硝酸盐冷溶液中加酸时，均能生成亚硝酸（液中加酸时，均能生成亚硝酸（ HNO2 ）：）： HNO2是一种比醋酸略强的是一种比醋酸略强的弱酸，但很不稳定弱酸，但很不稳定，仅存在于冷的，仅存在于冷的稀溶液中，其溶液浓缩或加热时易分解放出稀溶液中，其溶液浓缩或加热时易

17、分解放出NO2 , NO ,H2O,因而因而气相出现棕色。气相出现棕色。 222NO+NO +H O2HNO22424NaNO +H SO HNO +NaHSO6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第45页，共111页（4）过氧化氢过氧化氢H2O2 Cl2 MnO4-+H+2HCl+O2 Mn2+O2+H2O还原性还原性: H2O2氧化性氧化性:H2O2+2KI+H2SO4=K2SO4+I2+2H2O自身氧化还原作用自身氧化还原作用: 2H2O2 = 2H2O+O2 酸性介质:强氧化剂 碱性介质:中等还原剂 H2O2 主要作氧化剂 6.4.1氧化还原性氧化还原性现在学习的是第46页，共11

18、1页 1、氧化物及其水合物的酸碱性、氧化物及其水合物的酸碱性递变规律递变规律（a）同周期从左到右）同周期从左到右.以第4周期主族为例: A A A A A A A K2O CaO Ga2O3 GeO2 As2O5 SeO3 Br2O7 KOH Ca(OH)2 Ga(OH)3 Ge(OH)4 H3AsO4 H2SeO4 HBrO4强碱 中强碱 两性 两性 中强酸 强酸 强酸碱性减弱，酸性增强碱性减弱，酸性增强现在学习的是第47页，共111页Sc2O3 TiO2 V2O5 CrO3 Mn2O7Sc(OH)3 Ti(OH)4 HVO3 H2CrO4 HMnO4(碱性) (两性) (弱酸) (中强酸)

19、 (强酸) 碱性减弱，酸性增强碱性减弱，酸性增强现在学习的是第48页，共111页（b）同族：从上到下，酸性减弱碱性增强）同族：从上到下，酸性减弱碱性增强 N2O3 HNO2 酸性 P2O3 H3PO3 酸性 As2O3 H3AsO3 两性偏酸 Sb2O3 Sb(OH)3 两性偏碱 Bi2O3 Bi(OH)3 碱性 H2CrO4 中强酸 H2MoO4 弱酸 H2WO4 弱酸酸性减弱碱性增强酸性减弱碱性增强酸性减弱酸性减弱现在学习的是第49页，共111页 ZnO Zn(OH)2 两性 CdO Cd(OH)2 两性偏碱 HgO Hg(OH)2碱性碱性增强碱性增强（c）同一元素不同价态）同一元素不同价

20、态,高价态酸性比低价态强高价态酸性比低价态强 HClO HClO2 HClO3 HClO4 弱酸 中强酸 强酸 极强酸 CrO Cr2O3 CrO3 碱性 两性 酸性随价态升高、酸性增强，碱性减弱随价态升高、酸性增强，碱性减弱现在学习的是第50页，共111页 2、R-OH规则：规则： 无论是酸、是碱均可写成无论是酸、是碱均可写成 R(OH)n 的形式的形式以第三周期为例以第三周期为例NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 Si(OH)4 P(OH)5 S(OH)6 H2SiO3H2O H3PO4H2O H2SO4H2OR(OH)n的酸碱性的酸碱性，主要取决于，主要取决于Rn+电荷的多少和半径

21、的大小电荷的多少和半径的大小ROH 化学键在化学键在处断裂为碱性，处断裂为碱性，处断裂为酸性处断裂为酸性 Rn+电荷越多电荷越多，半径越小，半径越小，Rn+与与O2-吸引力越强，则易在吸引力越强，则易在处断处断键。键。Rn+电荷越少电荷越少，半径越大，半径越大，Rn+与与O2-吸引力越弱，则易在吸引力越弱，则易在处断处断键。键。现在学习的是第51页，共111页以第三周期为例：以第三周期为例：Na+ Mg2+ Al3+ Si4+ P5+ S6+ Cl7+ 从左向右电荷增加，半径减小从左向右电荷增加，半径减小从从处断键过渡到处断键过渡到处断键处断键现在学习的是第52页，共111页 3氯化物与水的作

22、用氯化物与水的作用 氯化物水解的一般规律氯化物水解的一般规律： （1）活泼金属活泼金属的氯化物：不水解。如：的氯化物：不水解。如：NaCl KCl BaCl2 （2）一般金属一般金属的氯化物：分级水解。以一级水解为主。的氯化物：分级水解。以一级水解为主。如：如：MgCl2 、FeCl2 、FeCl3 、ZnCl2 、CrCl3 、CuCl2 、AlCl3如：如：MgCl2 + H2O = Mg(OH)Cl + HCl 镁氧水泥成分（建筑材料、磨镁氧水泥成分（建筑材料、磨 料、砂轮）料、砂轮）同周期同周期+3价比价比+2价金属氯化物的水解程度大。价金属氯化物的水解程度大。如：如：FeCl3FeC

23、l2 ， AlCl3MgCl2现在学习的是第53页，共111页（3 3）某些）某些高价态的金属高价态的金属氯化物：水解可进行到底。氯化物：水解可进行到底。如：如： GeClGeCl4 4+4H+4H2 2O=Ge(OH)O=Ge(OH)4 4+4HCl+4HCl GeO GeO2 2.2H.2H2 2O O （胶状沉淀）（胶状沉淀）（4 4）某些非金属某些非金属氯化物水解生成相应的含氧酸。氯化物水解生成相应的含氧酸。如：如：SiClSiCl4 4 、PClPCl3 3 、 PClPCl5 5 PClPCl5 5+ 4H+ 4H2 2O = HO = H3 3POPO4 4 + 5HCl + 5

24、HClSiClSiCl4 4+3H+3H2 2O=HO=H2 2SiOSiO3 3+4HCl+4HCl现在学习的是第54页，共111页（5 5）p p区区的的SnClSnCl2 2 SbCl SbCl3 3 BiCl BiCl3 3与水反应生成的碱与水反应生成的碱式盐难溶于水。式盐难溶于水。SnClSnCl2 2+H+H2 2O=Sn(OH)Cl+HClO=Sn(OH)Cl+HClSbClSbCl3 3+H+H2 2O= SbOCl O= SbOCl + HCl + HClBiClBiCl3 3 + H + H2 2O = BiOCl O = BiOCl + HCl + HCl为抑制与水反应，

25、配制时先加为抑制与水反应，配制时先加HClHCl后加水稀释后加水稀释。配制此类盐溶液，例如：配制此类盐溶液，例如： SnClSnCl2 2水溶液水溶液; ; 加适量酸（加适量酸（HClHCl）抑制水解）抑制水解 加少量锡粒加少量锡粒; ; 防止防止SnSn2+2+被氧化被氧化。现在学习的是第55页，共111页6.5配位化合物配位化合物 配位化合物配位化合物是一类非常重要的化合物，绝大多数无机物是一类非常重要的化合物，绝大多数无机物都是以配合物形态存在的。在水溶液中可认为根本不存在都是以配合物形态存在的。在水溶液中可认为根本不存在简单的金属离子。特别是由于很多配合物的组成中包含着简单的金属离子。

26、特别是由于很多配合物的组成中包含着有机化合物，使配合物更具有广泛而多样的特点。目前对有机化合物，使配合物更具有广泛而多样的特点。目前对配合物的研究不仅是现代无机化学的重要课题，而且也对配合物的研究不仅是现代无机化学的重要课题，而且也对分析化学，生物化学，电化学，量子化学等方面有重要的分析化学，生物化学，电化学，量子化学等方面有重要的实际意义。实际意义。 可以讲，配合物化学在整个化学领域内已经成为不可缺可以讲，配合物化学在整个化学领域内已经成为不可缺少的组成部分。少的组成部分。现在学习的是第56页，共111页6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构按结构特征配位化合物分三类：按结构

27、特征配位化合物分三类：简单配位化合物，螯合物，简单配位化合物，螯合物，羰合物羰合物1、简单配位化合物：、简单配位化合物：如：如：Ag(NH3)2Cl，Cu(H2O)4SO4，HAuCl4即由一个简单的正离子和几个中性分子或负离子通过配即由一个简单的正离子和几个中性分子或负离子通过配位键结合形成的复杂离子叫配离子，含有配离子的化合位键结合形成的复杂离子叫配离子，含有配离子的化合物叫配位化合物。物叫配位化合物。配位键配位键:由一个原子提供电子对为两个原子共用而形成的由一个原子提供电子对为两个原子共用而形成的共价键。共价键。现在学习的是第57页，共111页 中心离子中心离子：配离子形成体，占据配离子

28、中心位置 的离子。 配位体配位体：配合剂中与中心离子配合的离子或分子。 配位原子配位原子：配位体中直接与中心离子结合的原子。配位数配位数：配位原子的总数。 配离子电荷配离子电荷：组成它的简单粒子的电荷代数和。 =中心离子电荷数+配位体电荷总数 =外界离子电荷数。6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第58页，共111页Cu(NH3)4SO4 H2PtCl6 中心离子 配位体 配位原子 配位数 内界配离子内界配离子外界离子外界离子中心离子电荷: Cu2+ ， +2 , Pt 4+ ， +4配离子电荷: Cu(NH3)42+ ， +2PtCl62- ，-2 6.5.1配

29、位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第59页，共111页 N- NH3 H2O F- NO2- S2O32- Cl- SCN- I-单齿配体单齿配体：每个配位体只能提供一个配位原子HOOC-CH2 CH2COOH N-CH2CH2 N HOOC-CH2 CH2COOH H2N CH2CH2NH2乙二胺四乙酸(EDTA)乙二胺(en)多齿配体多齿配体：含有两个或两个以上配位原子的配位体6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第60页，共111页乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸根离子根离子6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第61页

30、，共111页 （a）螯合物： Cu(en)22+ H2C-NH2 NH2-CH2 2+ Cu2+ H2C-NH2 NH2-CH2 M(C2O4)22- M: Cu2+, Co3+ , Cd2+ , Al3+ （b）羰合物： Ni(CO)4，Fe(CO)5 中心离子形成体为中性原子， 配位体为CO分子。 第B族等金属能与CO直接作用而生成羰合物6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第62页，共111页6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第63页，共111页 目前，把杂化轨道理论应用于研究配合物的结构，较好的说明了配合物的空间构型和某些性质

31、，从20世纪30年代到50年代，主要应用这个理论讨论配合物中的化学键，这就是配合物的价键理论。价键理论基本要点基本要点如下：（a）中心离子（或原子）有空的价电子轨道可接受由配位体的配位原子提供的孤对电子而形成配位键。（M L）CoNH3NH3NH3NH3NH33+NH3CoCo3+3+:3S:3S2 23P3P6 63d3d6 6 (4S(4S0 04P4P0 04d4d0 0) )6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第64页，共111页1) 离子和原子本身具有空的轨道2) 由于配位体影响，使中心离子（原子）价电子发生重排而产生空轨道例如 26 Fe3+ 3S23

32、P63d5电子重排3d56.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第65页，共111页 价电子轨道：价电子轨道：即元素价电子所占据的轨道及能量 相近的轨道.通常为通常为(n-1)d ns np轨道 常见的中心离子为d区，ds区的离子： VB B B B B V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Mo Tc Ru Rh Rd Ag Cd W Re Os Ir Pt Au Hg 常见的配体常见的配体： F-,Cl-,Br-,I-,OH-, SCN-,CN-,S2O32- ， H2O,NH36.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第66页，共

33、111页b）形成配合物时，中心离子所提供的空轨道进行）形成配合物时，中心离子所提供的空轨道进行杂化杂化，形，形成各种类型的杂化轨道，从而使成各种类型的杂化轨道，从而使配合物配合物具有一定的具有一定的空间构型空间构型。 例如：47 Ag+ 4S24P64d10 (5S05P0)直线型 Ag(NH3)2+ sp杂化杂化 4d 5s5p八面体型八面体型FeF63-3d4s4p4dsp3d2杂化杂化Fe3+： 3d 4s4p4d3d54S04P04d06.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第67页，共111页6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是

34、第68页，共111页Co(NH3)63+Co(en)33+6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构现在学习的是第69页，共111页（1）内外界间服从一般无机化合物的命名原则：）内外界间服从一般无机化合物的命名原则：配离子是正离子配离子是正离子:i:外界为复杂离子（如：外界为复杂离子（如：SO42- 、 CO32- 、 Ac-）则叫）则叫某酸某某酸某；ii:外界为简单离子（如：外界为简单离子（如：Cl- 、OH-、 S2-）则叫）则叫某化某某化某；iii:配离子是负离子配离子是负离子:则在后加则在后加“酸酸”字字,叫叫“某酸某某酸某” 。（2）配离子的命名顺序：）配离子的命名顺序：

35、配位体数目配位体数目配位体配位体合合中心离子中心离子中心离子的氧化值中心离子的氧化值（中心（中心离子后用罗马数字标明化合价）。离子后用罗马数字标明化合价）。在每种配位体前用二、三、四等数字表示配位体的数目在每种配位体前用二、三、四等数字表示配位体的数目如：如： K4Fe(CN)6 六氰合铁（六氰合铁（）酸钾）酸钾现在学习的是第70页，共111页（3 3）当配体不止一种时，不同配体之间用圆点（）当配体不止一种时，不同配体之间用圆点（ ）分开，）分开，配位体的命名次序是：配位体的命名次序是：先无机后有机；先无机后有机；先负离子后中性分子；先负离子后中性分子；同类配位体的名称，按配位原子元素符号的英

36、文字母顺序排列。同类配位体的名称，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列。 例如：例如：CoCl(NHCoCl(NH3 3) )5 5ClCl2 2 二氯化一氯二氯化一氯 五氨合钴（五氨合钴（）CoCl(NHCoCl(NH3 3) )2 2(H(H2 2O)O)2 2OH OH 氢氧化一氯氢氧化一氯 二氨二氨 二水合二水合 钴（钴（）CoClCoCl3 3(NH(NH3 3) )3 3 三氯三氯 三氨合钴（三氨合钴（）KPtClKPtCl3 3(C(C2 2H H4 4) ) 三氯三氯 乙烯合铂（乙烯合铂（）酸钾）酸钾Cu(en)Cu(en)2 2SOSO4 4 硫酸二乙二胺合铜（硫酸二乙二胺合

37、铜（）现在学习的是第71页，共111页Fe(CO)5Na2Zn(OH)4五羰基合铁五羰基合铁四羟基合锌四羟基合锌（）酸钠）酸钠KPtClKPtCl3 3NHNH3 3 三氯三氯 一氨合铂（一氨合铂（）酸钾）酸钾 写出下列物质分子式：写出下列物质分子式：现在学习的是第72页，共111页19解解:(1)二氯化六氨合钴二氯化六氨合钴()(2)四硫氰合钴四硫氰合钴()酸钾酸钾(3)六氟合硅六氟合硅()酸钠酸钠(4)四羟基合锌四羟基合锌()酸钾酸钾(5)氯化一氯氯化一氯五氨合钴五氨合钴()(6)二氯二氯二氨合铂二氨合铂()P312现在学习的是第73页，共111页 配离子的解离平衡配离子的解离平衡( p1

38、27)1.配离子解离平衡配离子解离平衡配盐在水中充分解离配盐在水中充分解离:如如:Ag(NH3)2Cl Ag(NH3)2+ + Cl-配离子在水溶液中的解离类似弱电解质配离子在水溶液中的解离类似弱电解质:如如: Ag(NH3)2+ Ag+ + 2NH3其解离常数为其解离常数为:CaqNHAgCCaqNHCCaqAgCKeqeqeqi),)(),(),(2323现在学习的是第74页，共111页)()()(2323NHAgCNHCAgCKeqeqeqi简化为：简化为：对于同一类型的配离子来说，对于同一类型的配离子来说，K Ki i越大，配离子越大，配离子越不稳定，越不稳定，K Ki i(K(K不稳

39、不稳) )称为不稳定常数。称为不稳定常数。 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 ( p127)现在学习的是第75页，共111页配离子生成反应的平衡常数：配离子生成反应的平衡常数：Ag+2NH3 Ag(NH3)2+ 2323)()()(NHCAgCNHAgCKeqeqeqfifKK1对于同一类型的配离子来说，对于同一类型的配离子来说， K Kf f越大，配离子越越大，配离子越稳定稳定。Kf称为稳定常数。称为稳定常数。 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 ( p127)现在学习的是第76页，共111页 生成更稳定的配离子生成更稳定的配离子Fe(SCN)63- Fe3+6SCN- Kf= 103.17

40、（血红色） + 加入NaF 6F- FeF63- Kf=1014.31 (无色)平衡向生成更稳定的配离子的方向移动平衡向生成更稳定的配离子的方向移动。 配离子的解离平衡配离子的解离平衡( p127)2.配离子解离平衡的移动配离子解离平衡的移动现在学习的是第77页，共111页同类型的配离子可据同类型的配离子可据Kf或或Ki来判断反应的方向来判断反应的方向例如：例如： HgCl42-+4I- HgI42-+4Cl-Ki ： 8.551010-16 -16 1.481.481010-30 -30 Kf =1.171015 Kf =6.761029 平衡平衡 配离子的解离平衡配离子的解离平衡( p12

41、7)现在学习的是第78页，共111页改变溶液的酸度，形成难解离物质改变溶液的酸度，形成难解离物质Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+ 2+ Cu Cu2+2+4NH+4NH3 3 加酸（例硫酸）加酸（例硫酸） （深兰）（深兰） （浅兰）（浅兰） + + 4H 4H+ + 4NH4+平衡平衡生成难溶解物质生成难溶解物质Cu(NH3)42+ Cu2+4NH3 平衡平衡 （深兰）（深兰） + S2- CuS（S） （黑色）（黑色） 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 ( p127)现在学习的是第79页，共111页6.5.4配位化合物的应用配位化合物的应用 1.利用配合反应使某些物质溶解利用配合

42、反应使某些物质溶解: 例如例如 : AgBr + 2S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br- 2.离子的定性鉴定和定量分析离子的定性鉴定和定量分析:利用配离子特殊颜色利用配离子特殊颜色 用配合反应鉴定溶液中用配合反应鉴定溶液中离子离子例如： Fe3+SCN_-K4Fe(CN)6Fe(SCN)2+（血红）（血红）KFe Fe(CN)6 (S) (深兰深兰)普普鲁士蓝鲁士蓝 现在学习的是第80页，共111页6.5.4配位化合物的应用配位化合物的应用现在学习的是第81页，共111页 3、电镀工业、电镀工业如：镀铜时镀液不用CuSO4,而用K4P2O7,可使镀层细腻。 Cu2+ 2P4O7

43、4- =Cu(P4O7)26- 4、稀有元素浓缩、富集、分离、提取和纯化、稀有元素浓缩、富集、分离、提取和纯化 用专门配合剂通过萃取从海水中提取金、铜、铀。6.5.4配位化合物的应用配位化合物的应用现在学习的是第82页，共111页6.6 无机材料无机材料6.6.1金属和合金材料金属和合金材料1. 轻质合金轻质合金：由镁、铝、钛、锂镁、铝、钛、锂等金属形成的合金（1）铝合金: 铝中加入 Mg. Cu.Zn.Mn.Si （2）钛合金:钛中加入 Al. Cr.V Mn.Mo. Fe 2.耐热合金耐热合金：VBVIIB.VIII高熔点元素形成的合金。 合金钢和硬质合金合金钢和硬质合金：d区金属具有熔点

44、高、硬度大的特点，它们作为合金元素加入碳钢制成合金钢。常用钛、锆、钛、锆、钒、铌钒、铌以及p区的铝、硅铝、硅等。 3. 低熔合金低熔合金：常用的低熔金属及其合金有汞、锡、铅、铋等。常用的低熔金属及其合金有汞、锡、铅、铋等。4.金属电子材料金属电子材料：铜、铝铜、铝及其合金 超导材料超导材料：Nb4Ge ; Y-Ba-Cu-O。现在学习的是第83页，共111页6.6.1金属和合金材料金属和合金材料现在学习的是第84页，共111页 形状记忆合金是近代新兴功能材料形状记忆合金是近代新兴功能材料, ,用它制造的零件变形用它制造的零件变形后后, ,经过一定温度经过一定温度, ,能够恢复先前的形状能够恢复

45、先前的形状, ,顾名思义被称作形顾名思义被称作形状记忆合金状记忆合金 形状记忆合金具有与普通合金不同的特性形状记忆合金具有与普通合金不同的特性可逆的热弹性。塑可逆的热弹性。塑性形变是不可逆转的永久性形变，而形记金属却能在发生塑性变性形变是不可逆转的永久性形变，而形记金属却能在发生塑性变形后，稍加温便象形后，稍加温便象“记住记住”了自己原有的形状而自动复原。其之了自己原有的形状而自动复原。其之所以有形状记忆功能，决定于其晶体内部具有的特殊结构。形记所以有形状记忆功能，决定于其晶体内部具有的特殊结构。形记合金不仅具有奇异的形状记忆功能，且具有强度高、刚度大、无合金不仅具有奇异的形状记忆功能，且具有

46、强度高、刚度大、无磁性、耐腐蚀、生物相容性好及低温柔韧等优良性能。因而具有磁性、耐腐蚀、生物相容性好及低温柔韧等优良性能。因而具有许多特殊应用价值许多特殊应用价值. . 6.6.1金属和合金材料金属和合金材料现在学习的是第85页，共111页 形状记忆材料被誉为奇妙的功能性材料，形状记忆合金的研究、发现至今为止已有十几种记忆合金体系。包括Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和和Fe-Mn-Si等。等。而在这些合金

47、系中，目前仅有Ti-Ni、Cu-Zn-Al及铁基合金铁基合金得到广泛的应用。 6.6.1金属和合金材料金属和合金材料现在学习的是第86页，共111页Ti-NiTi-Ni形状记忆合金形状记忆合金，Ti-Ni形状记忆合金具有很高的塑性,具有较高记忆寿命，TiNi记忆合金还包括TiNi-Cu、TiNi-Co、TiNi-Fe和TiNi-Nb等具有较高的实用价值的记忆合金，其中Ti50Ni47Fe3合金是制造管接头等紧固件的良好材料。 Cu-Zn-Al形状记忆合金形状记忆合金是一种含Zn1837% 、Al 28%、余者为铜的具有形状记忆效应和伪弹性的合金。 NiTi形状记忆合金形状记忆合金:已广泛用于牙

48、科、骨科和临床介入等。 例如形状记忆合金系列骨科器械 6.6.1金属和合金材料金属和合金材料现在学习的是第87页，共111页贵金属功能材料贵金属功能材料( (贵金属指性质稳定地壳中含量少，开采提取困难，故价格高，贵金属指性质稳定地壳中含量少，开采提取困难，故价格高，金、银、铂系。金、银、铂系。) ) 贵金属功能材料：包括贵金属功能材料：包括（1 1）贵金属特种功能材料：贵金属复合材料、电子材料、测温）贵金属特种功能材料：贵金属复合材料、电子材料、测温材料、焊料、钎料、精密管棒材、电接触材料、铂合金网；材料、焊料、钎料、精密管棒材、电接触材料、铂合金网；（2 2）贵金属信息功能材料：银粉、银浆，

49、金、铂浆、银钯）贵金属信息功能材料：银粉、银浆，金、铂浆、银钯浆；浆；（3 3）贵金属环境及催化功能材料：贵金属基础化合物、催化剂、）贵金属环境及催化功能材料：贵金属基础化合物、催化剂、催化传感材料等催化传感材料等 6.6.1金属和合金材料金属和合金材料现在学习的是第88页，共111页6.6.2 无机非金属材料无机非金属材料 1、半导体材料半导体材料：单质半导体Ge Si Se 化合物半导体 -族化合物 GaAs， -族化合物 ZnS、SeS 2、低温材料：低温材料： 冰、液氨、CS2、CCl4 3、保护气体：保护气体： CO2、N2、Ar 4、耐火材料：耐火材料： Si C、Si3N4、C（

50、石墨）、 SiO2、MgO、Cr2O3现在学习的是第89页，共111页氮化硅 硅和氮气在1300中反应合成：其主要反应 3Si+2N2 = Si3N4 氮化硅基陶瓷(陶瓷是以多晶聚集体为基本结构的无机非金属材料 )具有密度小、高强、高硬、高韧性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、地膨胀、自润滑、隔热、电绝缘等一系列优良性能，在航空、航天、电子、冶金、机械、石油、华工、能源、交通、电器等领域有着广泛的应用前景。5、耐热高强结构材料、耐热高强结构材料 ：SiC、BN、Si3N46.6.2 无机非金属材料无机非金属材料现在学习的是第90页，共111页现在学习的是第91页，共111页氮化硼氮化硼氮化硼俗