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第12讲-副族元素及其化合物⾼中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第12讲副族元素及其化合物【竞赛要求】钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、⾦、锌、汞、钼、钨。
过渡元素氧化态。
氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。
⽔溶液中的常见离⼦的颜⾊、化学性质、定性检出（不使⽤特殊试剂）和分离。
制备单质的⼀般⽅法。
【知识梳理】⼀、通论d区元素是指IIIB~VIII族元素，ds区元素是指IB、IIB族元素。
d区元素的外围电⼦构型是(n－1)d1~10ns1~2（Pd例外），ds区元素的外围电⼦构型是(n－1)d10ns1~2。
它们分布在第4、5、6周期之中，⽽我们主要讨论第4周期的d区和ds区元素。
第4周期d区、ds区元素某些性质*（）内为不稳定氧化态。
同⼀周期的d区或ds区元素有许多相似性，如⾦属性递变不明显、原⼦半径、电离势等随原⼦序数增加虽有变化，但不显著，都反映出d区或ds区元素从左⾄右的⽔平相似性。
d区或ds区元素有许多共同的性质：（1）它们都是⾦属，因为它们最外层都只有1~2个电⼦。
它们的硬度⼤，熔、沸点较⾼。
第4周期d区元素都是⽐较活泼的⾦属，题⽬能置换酸中的氢；⽽第5、6周期的d区元素较不活泼，它们很难和酸作⽤。
（2）除少数例外，它们都存在多种氧化态，且相邻两个氧化态的差值为1或2，如Mn，它有–1，0，1，2，3，4，5，6，7；⽽p区元素相邻两氧化态间的差值常是2，如Cl，它有–1，0，1，3，5，7等氧化态。
最⾼氧化态和族号相等，但VIII族除外。
第4周期d区元素最⾼氧化态的化合物⼀般不稳定；⽽第5、6周期d区元素最⾼氧化态的化合物则⽐较稳定，且最⾼氧化态化合物主要以氧化物、含氧酸或氟化物的形式存在，如WO3、WF6、MnO-4、FeO-24、CrO-24等，最低氧化态的化合物主要以配合物形式存在，如[Cr(CO)5]2–（3）它们的⽔合离⼦和酸根离⼦常呈现⼀定的颜⾊。
这些离⼦的颜⾊同它们的离⼦存在未成对的d电⼦发⽣跃迁有关。
元素周期表的副族元素特点元素周期表是一种按照元素原子序数排列的表格，用以表示元素化学性质的周期性变化。
副族元素，也被称为过渡元素，是周期表中的一类元素，位于主族元素之后，从第3周期开始，一直延伸到第7周期。
副族元素具有许多独特的特点和化学性质，下面将对其进行详细的论述。
1. 元素周期表的副族元素简介元素周期表的副族元素包括3至12族，即含有3至12个电子的元素。
它们包括过渡金属元素、稀土元素和锕系元素。
过渡金属元素具有良好的导电和导热性能，广泛应用于工业和材料科学领域。
稀土元素在发光、催化、磁性和力学性能方面具有独特的特点。
锕系元素是一组放射性元素，其核外电子结构具有一定的共享和杂化性质。
2. 副族元素的物理特点副族元素在物理性质上具有一些共同的特点。
首先，它们大多数具有较高的熔点和沸点，表明其原子间相互作用力较强。
其次，副族元素通常是固体，但也有液体和气体元素。
例如，铁、钴和镍是副族元素中的固体，汞是一个液体元素，铬和钼是气体元素。
副族元素的硬度往往较高，具有较好的机械强度。
3. 副族元素的化学特点副族元素的化学特点主要体现在其电子结构和反应活性上。
副族元素的外层电子结构通常包含一个不完全填满的d轨道。
这些不完全填满的d电子对于元素的化学性质具有重要影响。
副族元素通常具有多种氧化态，能够形成多种化合物和配合物。
副族元素与其他元素的反应活性较高，与氧、硫和卤素反应形成氧化物、硫化物和卤化物。
部分副族元素还能与氢反应生成氢化物。
4. 副族元素的反应性和化合物特点由于副族元素具有多种氧化态，其反应性也相对较高。
副族元素常参与氧化还原反应，能够与不同氧化态的同一元素发生反应。
例如，铁可以形成Fe2+和Fe3+两种氧化态，分别生成两种不同的化合物。
副族元素的化合物通常具有良好的催化性能，例如，铁和铂等金属催化剂广泛应用于工业生产和环境保护领域。
副族元素的配合物也具有独特的性质，如稀土配合物的发光性能和镍铁合金的磁性。
副族元素的规律
嘿，朋友们！今天咱来聊聊副族元素那些有意思的规律呀！
你看那副族元素们，就像是一群各具特色的小伙伴。
它们可不是随随便便排排站的，这里面的门道可多着呢！
比如说，它们的电子构型就很有讲究。
就好像每个人都有自己独特的性格一样，副族元素的电子构型也是独一无二的。
有的元素在d 轨道上“大显身手”，有的则在 f 轨道上“施展才华”。
这多有趣啊！
还有啊，它们的化学性质也是丰富多彩。
有些副族元素特别活泼，就像个调皮的孩子，到处蹦跶，和其他元素发生各种各样有趣的反应。
而有些呢，则相对沉稳一些，不轻易“表露心迹”。
这是不是跟我们身边的人很像呀？
你想想看，在化学反应的大舞台上，副族元素们各自扮演着重要的角色。
它们有时候是主角，光芒四射；有时候又是配角，默默奉献。
这多像一场精彩的大戏呀！
再看看它们的物理性质。
哇哦，那颜色，那光泽，简直让人惊叹不已。
有的副族元素有着绚丽的色彩，就像是大自然中的美丽花朵，让人忍不住多看几眼。
这难道不是大自然给我们的惊喜吗？
而且呀，副族元素在我们的生活中可有着举足轻重的地位呢！从我们日常用的物品到高科技的材料，哪里都有它们的身影。
难道你不觉得这很神奇吗？
咱就说，要是没有这些副族元素，我们的世界得失去多少色彩和奇妙呀！它们就像是一群默默守护我们的小精灵，虽然不那么起眼，但却至关重要。
所以啊，可别小瞧了这些副族元素哦！它们的规律就像是一本充满奥秘的书，等着我们去慢慢探索，去发现其中的精彩。
让我们带着好奇的心，去深入了解这些可爱的副族元素吧！它们一定会给我们带来更多的惊喜和收获的！。
元素周期表中的副族元素元素周期表是化学领域中最重要的工具之一，它按照元素的原子序数和化学性质进行了分类和排列。
其中，副族元素是周期表中的一类元素，它们位于周期表的B族元素区域。
副族元素具有一些独特的特征和应用，本文将对副族元素进行探讨。
一、副族元素的概述副族元素是指周期表中的B族元素，它们包括硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）、铟（In）、锡（Sn）、锑（Sb）、铅（Pb）和气态元素氮（N）、磷（P）。
这些元素在周期表中的位置使它们具有一些共同的特征，同时也有一些差异。
二、副族元素的物理特性1. 电子结构：副族元素的电子结构在一定程度上决定了它们的化学性质。
例如，副族元素的外层电子数在2至6个之间变化，这使得它们具有不同的化学反应性和价态变化能力。
2. 密度和熔点：副族元素的密度和熔点各不相同。
例如，铅是副族元素中最重的元素，其密度和熔点都相对较高，而铝则是副族元素中密度最低的元素之一。
3. 金属性质：副族元素大多数为金属，具有良好的导电性和热导性。
其中，铝是一种常见的金属材料，被广泛应用于建筑、航空航天和汽车制造等领域。
三、副族元素的化学性质1. 氧化性：副族元素具有不同的氧化态，可以与氧气反应形成氧化物。
例如，锡可以形成二氧化锡（SnO2），铅可以形成氧化铅（PbO）。
2. 酸碱性：副族元素的化合物可以表现出酸性或碱性。
例如，锡和铅的氧化物可以与碱反应生成相应的盐。
3. 合金形成：副族元素常用于制备合金。
例如，铝和锡常与其他元素形成合金，以提高材料的性能和应用范围。
四、副族元素的应用1. 金属材料：副族元素中的铝、锡和铅等金属广泛应用于工业生产中。
铝被用于制造飞机、汽车和建筑材料等；锡常用于制作罐头和焊接材料；铅则用于电池和防辐射材料等。
2. 半导体材料：副族元素中的砷、锑和铟等元素是半导体材料的重要组成部分。
它们在电子行业中被广泛应用于制造晶体管、太阳能电池等。
3. 医药和生物学：副族元素在医药和生物学领域也有重要应用。
元素周期表的副族在哪些位置
元素周期表是化学的重要工具，它将所有的化学元素按照其原子序数和化学性
质进行了分类和排列。
其中，副族是指周期表中的元素族群，它们具有相似的化学性质。
那么，副族在元素周期表中都出现在哪些位置呢？
1. 第一副族：碱金属
第一副族包括氢（H）、锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr），它们位于周期表的第一组，主族元素的左侧。
这些元素具有相对较低的电负性，并且能够轻松地失去电子，形成+1价阳离子。
2. 第二副族：碱土金属
第二副族包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra），它们位于周期表的第二组。
这些元素也属于主族元素，电负性较低，能
够失去两个电子形成+2价阳离子。
3. 第十三至十八副族
第十三至十八副族包括硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）、铟（In）、铊（Tl）
和钋（Po）、碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）、铅（Pb）和砹（At）、
氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和气（Mc）。
这些元素分别
分布在周期表的第三至六周期。
副族元素在周期表中通常是以纵向排列的方式呈现，它们共享相似的化学性质
和反应行为。
副族元素的性质受到外层电子结构的影响，不同的副族在周期表中占据不同的位置，反映了它们在元素周期表中的特定属性和规律。
因此，元素周期表的副族在不同的位置，这种分类和排列为我们理解和研究元
素化学性质提供了重要的参考信息。
无机化学第十章副族元素副族元素是指周期表中位于主族元素和过渡元素之间的一些元素。
它们的原子结构和化学性质介于主族元素和过渡元素之间，具有一些特殊的性质和用途。
本章将介绍副族元素的特点及其在生活和工业中的应用。
首先，副族元素包括硼（B）、硅（Si）、锑（Sb）、碲（Te）和钋（Po）。
它们的原子结构有一些共同特点，如较小的原子半径、较高的电负性和较高的电离能。
这些特点使得副族元素在化学反应中具有一些独特的性质。
硼是副族元素中最简单的元素，具有低密度、高熔点和高硬度等特点。
硼的化合物广泛应用于防火材料、玻璃制造和农业肥料等领域。
硅是地壳中含量最丰富的元素之一，它在电子技术、材料科学和太阳能电池等领域有着重要的应用。
锑是一种常见的矿物元素，具有金属和非金属的特性。
它广泛用于阻燃剂、红外材料和合金制造等方面。
碲是一种光电材料，具有半导体和光学特性，被广泛应用于红外探测器、太阳能电池和光纤通信等领域。
钋是一种放射性元素，其同位素被用于医学诊断和治疗。
副族元素的化学性质也有一些共同特点。
由于原子结构的共同特点，副族元素通常形成共价化合物，能够与非金属原子形成键合。
此外，副族元素的氧化态比较复杂，可以显示不同的氧化态。
例如，硼的氧化态包括B(III)和B(V)，锑的氧化态包括Sb(III)和Sb(V)。
副族元素的化学性质也受到其周期性表内位置的影响。
随着原子序数的增加，副族元素的电子结构越来越复杂。
例如，硼的电子结构是1s²2s²2p¹，而钋的电子结构是2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁴。
这些电子结构的变化导致副族元素的化学性质有一定的差异。
总结来说，副族元素具有较小的原子半径、较高的电负性和较高的电离能。
它们在化学反应中表现出一些独特的性质，并且在生活和工业中有着广泛的应用。
