《元素化学和无机材料精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《元素化学和无机材料精选PPT.ppt（111页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、关于元素化学和无机材料第1页，讲稿共111张，创作于星期日主要内容主要内容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、沸点和硬度第2页，讲稿共111张，创作于星期日 6.46.4无机化合物的化学性质无机化合物的化学性质无
2、机化合物的化学性质无机化合物的化学性质 6.4.16.4.1氧化还原性氧化还原性氧化还原性氧化还原性 6.4.26.4.2酸碱性酸碱性酸碱性酸碱性 6.56.5配位化合物配位化合物配位化合物配位化合物 6.5.16.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构 6.5.26.5.2配位化合物的命名配位化合物的命名配位化合物的命名配位化合物的命名 6.5.16.5.1配合物及配位化学的应用配合物及配位化学的应用配合物及配位化学的应用配合物及配位化学的应用 6.66.6无机材料无机材料无机材料无机材料 6.6.16.6.1金属和合金材料金属和合金材
3、料金属和合金材料金属和合金材料 6.6.26.6.2无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料 6.6.36.6.3纳米材料和碳纳米管纳米材料和碳纳米管纳米材料和碳纳米管纳米材料和碳纳米管主要内容主要内容第3页，讲稿共111张，创作于星期日6.1 单质的物理性质单质的物理性质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
4、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第4页，讲稿共111张，创作于星期日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有效电荷高的金属荷高的金属 晶体晶体原子晶体
5、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：物理性物理性质降低降低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第5页，讲稿共111张，创作于星期日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
6、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，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。第6页，讲稿共111张，创作于星期日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-C
7、l-负负电电荷荷数数越越多多，变变形形性性越大越大O2-Cl-正正电电荷荷越越多多，变变形形性性越越小小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，变形性越大半径越大，变形性越大I-Br-Cl-F-；S2-O2-（18+2)e18e.(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、沸点和硬度第36页，讲稿
8、共111张，创作于星期日（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），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、沸点和硬度第37页，讲稿共111张，创作于星期日6.4无机无机化合物的化学性质化合物的化学性质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 3d
9、54s2 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第38页，讲稿共111张，创作于星期日例如；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第39页，讲稿共111张，创作于星期日重重要要的的锰锰（）化化合合物物有有KMnO4和和NaMnO4。实实验验工工作作中中常常用用钾钾盐盐，因因钠钠盐盐易易潮潮解解。高高锰锰酸酸钾钾是是深深紫紫色色的的晶晶体体，易易溶溶于于水水
10、，在在常常温温下下，每每100g100g水水溶溶解解6 6 7g 7g KMnOKMnO4 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：2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2其其溶溶液液也也不不十十分分稳稳定定。在在中中性性溶溶液液中中慢慢慢慢地地分分解解，析析出出棕棕褐色的二氧化锰：褐色的二氧化锰：4MnO4MnO4 4-+4H+4H+4MnO 4MnO2 2+2H+2H2 2O+3OO+3O2 2光光线线对对KMnOKMnO4 4的的分分解解有有促促进进作作用用。因
11、因此此，溶溶液液常常保保存存在在棕色瓶里。棕色瓶里。6.4.1氧化还原性氧化还原性第40页，讲稿共111张，创作于星期日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)=0.58
12、8(V)=0.588(V)(中性中性)MnOMnO4 4-+e-=MnO+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-2MnO2MnO4 4-+S
13、O+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第41页，讲稿共111张，创作于星期日高高锰锰酸酸钾钾俗俗称称灰灰锰锰氧氧，溶溶液液有有杀杀菌菌作作用用，可可作作消消毒毒剂剂。高高锰锰酸酸钾钾主主要要用用作作氧氧化化剂剂，在在工工业业上上用用来来漂漂白白纤纤维维和和油油脂脂脱脱色色。广广泛用于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 72CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O黄黄橙橙酸性酸性溶液中以溶液中以Cr2O72-存在，
14、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第42页，讲稿共111张，创作于星期日常常见见的的铬铬酸酸盐盐是是K2CrO4和和Na2CrO4，它它们们都都是是黄黄色色的的晶晶状状固固体体；最最重重要要化化合合物物是是K2Cr2O7和和Na2Cr2O7，它它们们都都是是橙橙红色的晶体俗称红矾钾和红矾钠。红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、H2
15、SO3、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。在的含量。在加热时，重铬酸钾可氧化浓盐酸，放出氯气：加热时，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第43页，讲稿共111张，创作于星期日利利用用K2Cr2O7在在酸酸性性溶溶液液中中的的强强氧氧化化性性，实实验验室室中中常常将将饱饱和和的的K2Cr2O7溶溶液液和和浓浓硫硫
16、酸酸混混合合制制得得铬铬酸酸洗洗液液，用用于于洗洗涤涤玻玻璃璃仪仪器器。洗洗液液长长期期使使用用后后，就就会会从从棕棕红红色色转转变变为为暗暗绿绿色色，此此时时，Cr()转转变变为为Cr()，洗洗液液即即失失效效。Cr()、Cr()是环境污染物，实验室要慎用。是环境污染物，实验室要慎用。某某些些重重金金属属的的离离子子如如Ag+、Pb2+、Ba2+、和和K2CrO4溶溶液液反反应应，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+CrO42-BaCrO4黄色（柠檬黄）黄色（柠檬黄）2Ag+CrO42-Ag2CrO4(砖红色
17、砖红色)6.4.1氧化还原性氧化还原性第44页，讲稿共111张，创作于星期日(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等等物物质质的的量量混混合合溶溶于于冰冰水水中中或或向向亚亚硝硝酸酸盐盐冷冷溶溶液中加酸时，均能生成亚硝酸（液中加酸时，均能生成亚硝酸（HNO2）：）：HNO2是是一一种种比比醋醋酸酸略略强强的的弱弱酸酸，但但很很不不稳稳定定，仅仅存存在在于于冷冷的的稀稀溶溶液液中中，其其溶溶液液浓浓缩缩或或加加热热时时易易分分解解放放出出NO2,NO,H2O,因而气相出现棕色。因而气相出现棕色。6.4.1氧化还原性氧化还原性第45页，讲稿共
18、111张，创作于星期日（4）过氧化氢过氧化氢H2O2氧化性、还原性，还有自身氧化还原（歧化）作用和不稳定氧化性、还原性，还有自身氧化还原（歧化）作用和不稳定氧化性、还原性，还有自身氧化还原（歧化）作用和不稳定氧化性、还原性，还有自身氧化还原（歧化）作用和不稳定性（低温、高纯度稳定）性（低温、高纯度稳定）性（低温、高纯度稳定）性（低温、高纯度稳定）Cl2MnO4-+H+2HCl+O2Mn2+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H2O
19、2主要作氧化剂6.4.1氧化还原性氧化还原性第46页，讲稿共111张，创作于星期日6.4.2 酸碱性酸碱性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:AAAAAAAK2O CaO Ga2O3 GeO2 As2O5 SeO3 Br2O7KOH 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，酸性增强第47页，讲稿共111张，创作于星期日副族大致与主族变化趋势同，但较缓慢副族大致与主族变化趋势同，但较缓慢Sc2O3Ti
20、O2V2O5CrO3Mn2O7Sc(OH)3Ti(OH)4HVO3H2CrO4HMnO4(碱性)(两性)(弱酸)(中强酸)(强酸)碱性减弱，酸性增强碱性减弱，酸性增强6.4.2 酸碱性酸碱性第48页，讲稿共111张，创作于星期日（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N2O3HNO2酸性P2O3H3PO3酸性As2O3H3AsO3两性偏酸Sb2O3Sb(OH)3两性偏碱Bi2O3Bi(OH)3碱性H2CrO4中强酸H2MoO4弱酸H2WO4弱酸酸酸性性减减弱弱碱碱性性增增强强酸酸性性减减弱弱6.4.2 酸碱性酸碱性第49页，讲稿共111张，创作于星期日ZnOZn
21、(OH)2两性CdOCd(OH)2两性偏碱HgOHg(OH)2碱性碱碱性性增增强强（c）同一元素不同价态）同一元素不同价态,高价态酸性比低价态强高价态酸性比低价态强HClOHClO2HClO3HClO4弱酸中强酸强酸极强酸CrOCr2O3CrO3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6.4.2 酸碱性酸碱性第50页，讲稿共111张，创作于星期日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NaOHMg(OH)2Al(OH)3Si(OH)4P(OH)5S(OH)6H2SiO3H2OH3PO
22、4H2OH2SO4H2OR(OH)n的酸碱性的酸碱性，主要取决于，主要取决于Rn+电荷的多少和半径的大小电荷的多少和半径的大小R O H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，则易在处处断键。断键。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。6.4.2 酸碱性酸碱性第51页，讲稿共111张，创作于星期日以第三周期为例：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
23、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6.4.2 酸碱性酸碱性第52页，讲稿共111张，创作于星期日3氯化物与水的作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：NaClKClBaCl2（2）一般金属一般金属的氯化物：分级水解。以一级水解为的氯化物：分级水解。以一级水解为主。如：主。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）
24、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：FeCl3FeCl2，AlCl3MgCl26.4.2 酸碱性酸碱性第53页，讲稿共111张，创作于星期日（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
25、、PClPCl5 5 PClPCl5 5+4H+4H2 2O=HO=H3 3POPO4 4+5HCl+5HClSiClSiCl4 4+3H+3H2 2O=HO=H2 2SiOSiO3 3+4HCl+4HCl6.4.2 酸碱性酸碱性第54页，讲稿共111张，创作于星期日（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 +H
26、ClBiClBiCl3 3+H+H2 2O=BiOCl O=BiOCl +HCl+HCl为抑制与水反应，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。6.4.2 酸碱性酸碱性第55页，讲稿共111张，创作于星期日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。在水溶液中可认为机物都是以配
27、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有机化合物，使配合物更具有广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。目前对配合物的研究不仅是现代泛而多样的特点。目前对配合物的研究不仅是现代无机化学的重要课题，而且也对分析化学，生物化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实际意义。学，电化学，量子化学等方面有重要的实际意义。可以讲，配合物化学在整个化学领域内已经成为不可缺少可以讲，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。的组成部分。第5
28、6页，讲稿共111张，创作于星期日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位键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，含有配离子的化合物叫配位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。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共由一个原子
29、提供电子对为两个原子共用而形成的共价键。价键。第57页，讲稿共111张，创作于星期日中心离子中心离子：配离子形成体，占据配离子中心位置的离子。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第58页，讲稿共111张，创作于星期日Cu(NH3)4SO4H2PtCl6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,P
30、t4+，+4配离子电荷:Cu(NH3)42+，+2PtCl62-，-2内界配离子内界配离子 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第59页，讲稿共111张，创作于星期日配位体分类配位体分类配位体分类配位体分类:C CN-NH3H2OF-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-CH2CH2COOHN-CH2CH2NHOOC-CH2CH2COOHH2NCH2CH2NH2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第60页，讲稿共
31、111张，创作于星期日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第61页，讲稿共111张，创作于星期日2.特殊配合物特殊配合物（a）螯合物：Cu(en)22+H2C-NH2NH2-CH22+Cu2+H2C-NH2NH2-CH2M(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第62页，讲稿共111张，创作于星期日6.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的
32、组成和结构第63页，讲稿共111张，创作于星期日3、价键理论、价键理论、价键理论、价键理论目前，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，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。（ML）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
33、结构第64页，讲稿共111张，创作于星期日空的价电子轨道来源空的价电子轨道来源空的价电子轨道来源空的价电子轨道来源: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26Fe3+3S23P63d5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第65页，讲稿共111张，创作于星期日价电子轨道：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)dnsnp轨道常见的中心离子为d区，ds区的离子：VBBBBBVCrMnFeCoNiCuZnMoTcRuRhRdAgCdWReOsIrPtAuHg常见的配体常见
34、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第66页，讲稿共111张，创作于星期日（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，形成各种类型的杂化轨道，从而使形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空间构型型。例如：47Ag+4S24P64d10(5S05P0)直线型Ag(NH3)2+sp杂化杂化4d5s5p八面体型八面体型FeF63-3d4s4p4dsp3d2杂化杂化Fe3+：3d4s4p4d3d54S04P04d
35、06.5.1配位化合物的组成和结构配位化合物的组成和结构第67页，讲稿共111张，创作于星期日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第68页，讲稿共111张，创作于星期日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第69页，讲稿共111张，创作于星期日6.5.2、配位化合物的命名、配位化合物的命名（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
36、：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：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（中心离子后用罗马数字标明化合价）。（中心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）酸钾第70页，讲稿共111张，创作于星期日（3 3）当配体不止一种时，不同配体之间用圆点
37、（）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文字母顺序同类配位体的名称，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列。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（
38、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（硫酸二乙二胺合铜（）6.5.2、配位化合物的命名、配位化合物的命名第71页，讲稿共111张，创作于星期日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：6.5.2、配位化合物的命名、配位化合物的命名第72页，讲稿共111张，创作于星期日19解解:(1)二氯化六氨合
39、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()P3126.5.2、配位化合物的命名、配位化合物的命名第73页，讲稿共111张，创作于星期日6.5.3 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 (p127)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
40、解离常数为:第74页，讲稿共111张，创作于星期日简化为：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，配离子越越大，配离子越不稳定，不稳定，K Ki i(K(K不稳不稳)称为不稳定常数。称为不稳定常数。6.5.3 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 (p127)第75页，讲稿共111张，创作于星期日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+2NH3Ag(NH3)2+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。6.5.3 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 (p
41、127)第76页，讲稿共111张，创作于星期日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（血红色）+加入NaF6F-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。6.5.3 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第77页，讲稿共111张，创作于星期日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
42、01.4810-30 -30 Kf=1.171015Kf=6.761029 平衡平衡6.5.3 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 (p127)第78页，讲稿共111张，创作于星期日改变溶液的酸度，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）6.5.3 配离子的解离平衡配离子的解离平衡 (p127)第
43、79页，讲稿共111张，创作于星期日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离用配合反应鉴定溶液中离子子例如：Fe3+SCN_-K4Fe(CN)6Fe(SCN)2+（血红）（血红）KFeFe(CN)6(S)(深兰深兰)普普鲁士蓝鲁士蓝第80页，讲稿共111张，创作于星期日6.5.4配位化合物的应用配位化合物的应用第81页，讲稿共111张，创作于星期日3、电镀工
44、业、电镀工业如：镀铜时镀液不用CuSO4,而用K4P2O7,可使镀层细腻。Cu2+2P4O74-=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第82页，讲稿共111张，创作于星期日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.VMn.Mo.Fe2.耐热合金耐热合金：VBVIIB.VIII高
45、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、钒、钛、锆、钒、铌铌以及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、常用的低熔金属及其合金有汞、锡、铅、铋等。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。第83页，讲稿共111张，创作于星期日6.6.1金属和合金材料金属和合金材料第84页，讲稿共111张，创作于星期日5.5.形状记忆合金形状记忆合金形状记忆合金形状记忆合金形状记忆合金是近代新兴功能材料形状记忆合金
46、是近代新兴功能材料,用它制造的零件变用它制造的零件变形后形后,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先前的形状,顾名思义被顾名思义被称作形状记忆合金称作形状记忆合金 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。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形后，稍加温便象性变形后，稍加温便象“记住记住”了自己原有的形状而自动复原。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。其之所以有形状记忆功能，决定于其晶体内部具有的特
47、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、无磁性、耐腐蚀、生物相容性好及低温柔韧等优良性能。大、无磁性、耐腐蚀、生物相容性好及低温柔韧等优良性能。因而具有许多特殊应用价值因而具有许多特殊应用价值.6.6.1金属和合金材料金属和合金材料第85页，讲稿共111张，创作于星期日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、Ni
48、Al、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和和Fe-Mn-Si等。等。而在这些合金系中，目前仅有Ti-Ni、Cu-Zn-Al及铁基合铁基合金金得到广泛的应用。6.6.1金属和合金材料金属和合金材料第86页，讲稿共111张，创作于星期日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
49、%、Al28%、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第87页，讲稿共111张，创作于星期日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。高，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、）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、铂合金测温材
50、料、焊料、钎料、精密管棒材、电接触材料、铂合金网；网；（2 2）贵金属信息功能材料：银粉、银浆，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）贵金属环境及催化功能材料：贵金属基础化合物、催化剂、催化传感材料等化剂、催化传感材料等 6.6.1金属和合金材料金属和合金材料第88页，讲稿共111张，创作于星期日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GeSiSe化合物半导体-族化合物GaAs，-族化合物ZnS、SeS2、低温材料：低温材料：冰、液氨、CS2、CCl43、保护气体：保护