高淑娟大连理工大学无机化学课件第16章--d区元素(一)
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16.1 复习笔记一、d区元素概述1.d区元素d区元素处于s区元素和p区元素之间,又称过渡元素。
d区元素价层电子构型为(n-1)d1-10n s1-2,d区元素都是金属元素。
2.d区元素的原子半径和电离能过渡元素的原子半径从左到右的递减比较小,这是由于电子逐一填充到次外的d亚层中。
这些增加的电子处在次外层,有较大的屏蔽作用,使有效核电荷增加不明显,从而使原子的大小变化不大。
主族元素的原子半径,在同一族中从上到下随原子序数的增加而增大,电离能变小,金属性增强。
过渡元素原子半径增大的程度小于主族元素,特别是第二过渡系与第三过渡系相应元素的原子半径很接近,因为镧元素之后增加的l4个元素都属于ⅢB族过渡元素。
在这些元素的原子中,增加的电子几乎都进入外数第三层的4f轨道中,由于f电子的屏蔽作用较大,有效核电荷增大的极少,使镧系元素的原子半径逐渐缩小的不明显(镧系收缩)。
这就造成第二、第三过渡系元素的原子半径比较接近。
相对第二过渡系元素而言,第三过渡系元素有效核电荷较多,电离能较大,金属活泼性减弱。
3.d区元素的物理性质过渡元素单质大多熔点高、沸点高、密度大、硬度大、导电和导热性良好。
其中熔点最高的是钨,密度最大的是锇,硬度最大的是铬。
这可能是因为过渡元素的单质原子半径小,采取紧密堆积时原子间除了s电子外,还有部分d电子参与成键,在金属键之外有部分共价键,因此结合牢固。
4.d区元素的化学性质(1)第一过渡系元素都是比较活泼的金属,而第二、第三过渡系元素不如第一过渡系元素活泼。
这种差异表现在它们和酸的反应上。
第一过渡系金属除了钒和铜外,均能置换酸中的氢放出氢气;第二、第三过渡系金属均不活泼,除了IIIB族的钇,镧以及IIB族的镉外,它们很难和非氧化性酸作用。
如要将它们溶解,需分别选用浓H2SO4,HNO3,王水,HNO3与HF的混酸或者熔碱与它们相作用。
例如:第一过渡系除Cu外均能与稀酸作用,第二、三过渡系仅能溶于王水、氢氟酸,而Ru, Rh, Os, Ir不溶于王水。
第十六章 d区元素(一) 习题解1.完成并配平下列反应方程式。
(1)2TiO2+ + Zn + 4H+→2Ti3+ + Zn2+ + 2H2O(2)2Ti3+ + 3CO32- + 3H2O →2Ti(OH)3(s) + 3CO2(g)(3)TiO2 + H2SO4(浓) →TiOSO4 + H2O(4)TiCl4 + 3H2O →H2TiO3(s) + 4HCl(5)TiCl4 + 2Mg →2MgCl2 + Ti(s)2.完成并配平下列反应方程式。
(1)V2O5 + 2Cl- + 6H+→2VO2+ + Cl2(g) + 3H2O(2)2NH4VO3→V2O5 + 2NH3(g) + H2O (加热)(3)2VO2+ + SO32- + 2H+→ 2VO2+ + SO42- + H2O(4)5VO2+ + MnO4- + H2O →5VO2+ + Mn2+ + 2H+3.已知下列电对的标准电极电势:VO2+ + 2H++ e-→VO2+ + H2O φθ = 0.9994VVO2+ + 2H++ e-→V3+ + H2O φθ = 0.337VV3+ + e-→V2+φθ = -0.255VV2+ + 2e-→V φθ = -1.2V在酸性溶液中分别用1mol·L-1Fe2+,1mol·L-1Sn2+和Zn还原1mol·L-1的VO2+时,最终得到的产物各是什么(不必计算)?解:查附表六可知:Fe3+ + e-→Fe2+φθ(Fe3+/ Fe2+) = 0.769VSn4+ + 2e-→Sn2+φθ(Sn4+/ Sn2+) = 0.1539VZn2+ + 2e-→Zn φθ(Zn2+/ Zn) = -0.7621V当用1mol·L-1 Fe2+还原1mol·L-1的VO2+时,只能得到VO2+离子;当用1mol·L-1 Sn2+Z 在酸性溶液中还原1mol·L-1的VO2+时,首先被还原为VO2+离子,可继续被被还原为V3+离子。
《元素化学》课程d区元素(一)教案任课专业、年级、班级2012级应用化学主讲教师主讲教师职称教授使用教材大连理工大学(高教第5版)学时安排12学时二o—•三年五月元素化学课程教案填表说明:1、每项页面大小可自行添减;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
授课对象应化1201B元素化学课程教案填表说明:1、每项页面大小可自行添减;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案教学方式讲授教学资源多媒体,网络教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1.掌握:珞重要化合物的结构和性质。
2.熟悉:珞配合物及其异构现象。
3.了解:重珞酸钾生产。
教学过程设计(请打7):复习:5分钟授新课:85分钟安排讨论8分钟布置作业2分钟教学方式(请打7):讲授7 讨论口示教口指导口其他口教学资源(请打7):多媒体7 模型口实物口挂图口音像口其他口备注填表说明:1、每项页面大小可自行添减;2、教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案教学过程设计(请打Q ):复习:8分钟授新课:82分钟安排讨论8分钟 布置作业2分钟 教学方式(请打P ):讲授7 讨论口 示教口 指导口 其他口教学资源(请打7):多媒体7 模型口 实物口 挂图口 音像口 其他口 备注填表说明:1、 每项页面大小可自行添减;2、 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
元素化学课程教案3.教学内容(包括基本内容、重点、难点):1.基本内容:铁系元素概述,铁,钻和線及其化合物。
2.重点:铁钻繰的氧化物、氢氧化物和配合物性质。
3.难点、:铁钻採炭基配合物的成键。
①《无机化学》,北京师范大学等校编,高等教育出版社,2002年8月第4版。
②《无机化学》,武汉大学等校编,高等教育出版社,1994年4月第3版。
③《无机化学》,孟庆珍,胡晶文,程泉寿等,北京师范大学出版社,1988年8月第1版④《无机化学学习指导》,大连理工大学无机化学教研室等编(配高教第5版),大大连理工大学出版社,2006年9月第5版.⑤《无机化学习题详解》(高教社•《无机化学•第4版•第三版》,大连理工),郭丽萍,雷家術,童辉编,华中科技大学出版社,2004年5月第1版.⑥《无机化学■■全析精解》(高教社•大连理工•第4版),许国根编,西北工业大学出版社,2007 年8月第1版.⑦《无机化学一辅导讲案》(高教社•大连理工•第5版),岳红编,西北工业大学出版社,2008 年1月第1版⑧《铀族金属矿冶学》,刘时杰编著,冶金工业出版社,2008年7月第1版。