第八章:金属化
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基础有机化学-----------------------------------------------------预备知识-----------------------------------------------------一. 原子结构1. 波尔理论对氢原子光谱的解释:氢原子在正常状态总是处于能量最低的基态,在受到光照射或放电等作用时,吸收能量,原子中的电子跳到能量较高的激发态。
但在激发态不稳定,回到低能量轨道时放出能量产生与能量对应的光,从而产生光谱。
hv E =∆。
2. 四个量子数:(1)主量子数n :n 为不同的电子层层数。
(2)角量子数l :同一电子层还可以分为不同的亚层,对应于n ,l =0~1-n 。
其中当0=l 时,为s 电子,1=l ,为p 电子,以此类推…(3)磁量子数m :用来描述同一亚层原子轨道和电子云的方向。
它受到l 的影响,当0=l 时,0=m ;1=l 时,1-=m 、0、1+,即p 电子有3种空间取向,分别为x p 、y p 、z p ;当2=l 时,可有五种空间取向,即2z d 、xz d 、yz d 、xy d 、22y x d -。
(4)自旋量子数s m :电子除绕核运转外,还有自旋运动。
电子自旋量子数只有2个取值,21+和21-,即电子有2个相反的自旋方向。
3. 原子轨道:我们常把电子层、电子亚层和空间取向都确定的运动状态称作原子轨道,即s 层有一个原子轨道,p 层有3个等等。
空间取向不同,并不影响电子的能量,因此同一亚层的几个原子轨道能量完全相同,这样的轨道称为等价轨道或简并轨道。
4. 原子轨道分布图描述的是解薛定谔方程得到的波函数ψ的值,函数值可以为正也可以为负。
形成共价键时要求同号重叠,即对成型匹配原则。
电子云角度分布图全为正。
5. 屏蔽效应:在多电子原子中,电子不但受到原子核的吸引,而且电子和电子之间也存在着排斥作用。
也就是说其余电子屏蔽了或削弱了原子核对该电子的吸引作用。
第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第1课时 金属矿物的开发利用1.有关金属的冶炼原理,下列说法正确的是( ) A .肯定发生的是置换反应 B .肯定发生的是分解反应 C .肯定发生的是还原反应 D .只能用金属作还原剂冶炼金属 【答案】 C【解析】 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子生成金属单质,发生了还原反应,即:M n ++n e-===M ,发生的反应可能是置换反应,如:2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe ,也可能是分解反应,如MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑,也可能是其他类型反应,如:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。
2.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于( )A .金属的化合价高低B .金属的活动性强弱C .金属的导电性强弱D .金属在地壳中的含量多少 【答案】 B【解析】 金属开发利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关,而金属冶炼的难易程度取决于金属的活动性强弱。
3.中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是( ) A .用胆矾炼铜 B .用铁矿石炼铁 C .烧结黏土制陶瓷 D .打磨磁石制指南针【答案】 D【解析】 胆矾为CuSO 4·5H 2O ,冶炼得到Cu 的过程中发生氧化还原反应,A 项错误;铁矿石的主要成分为铁的化合物,炼铁也需要发生氧化还原反应,B 项错误;烧制陶瓷过程中发生复杂的物理和化学变化,C 项错误;打磨磁石制指南针的过程中没有化学变化,D 项正确。
4.在冶金工业上,均不能用通常的化学还原剂制得的一组是( )A .Na 、Ca 、Mg 、Al 、KB .Na 、K 、Zn 、Fe 、HgC .Zn 、Fe 、Cu 、Ag 、SnD .Mg 、Al 、Zn 、Fe 、Pb 【答案】 A【解析】 A 项中的金属均为活泼金属,通常用电解法冶炼。