课件无机化学第五六周期d区金属
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第 24 章 d 区金属(二)[ 教学要求]1.掌握第五、第六周期d 区金属的基本特征及其周期性规律。
2.掌握锆铪分离和铌钽分离。
3.握VIB 族钼、钨元素及其重要化合物的性质和用途,掌握同多酸、杂多酸及其盐的概念。
4.了解铂系元素及其化合物的性质和用途以及铂系金属周期性规律。
[ 教学重点]1.过渡元素的价电子构型特点及其与元素通性的关系。
2.Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni 的单质及化合物的性质。
[ 教学难点]同多酸、杂多酸及其盐的概念,Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni 的配合物的性质。
[ 教学时数] 6 学时[ 主要内容]1.第五、第六周期d 区金属的基本特征及其周期性规律。
2.锆和铪的单质、氧化物、卤化物、配合物的性质,锆和铪的分离。
3.铌和钽的单质、氧化物、水合氧化物、卤化物的性质,铌和钽的分离。
4.钼和钨的单质、氧化物、含氧酸、同多酸、杂多酸及其盐的性质。
5.锝和铼的单质、氧化物、含氧酸、配合物的性质。
6.铂系元素的单质、氧化物、含氧酸、卤化物、配合物的性质。
[ 教学内容]1.第五、六周期d区金属元素的基本特征:基态电子构型特例多;两系列元素原子半径很接近;金属单质密度大、熔点、沸点高;高氧化态稳定,低氧化态不常见;配合物的配位数较高,主要形成低自旋配合物,形成金属—金属键的元素较多;化合物的磁性要考虑自旋—轨道耦合作用。
2.锆和铪的存在、制备与分离,单质的性质和用途,以及重要化合物的性质。
3.铌和钽的存在、制备与分离,单质的性质和用途,以及重要化合物的性质。
4.钼和钨的存在与冶炼,性质、反应和用途,重要化合物的性质,以及钼和钨同多酸、杂多酸及其盐的性质和生物方面的应用。
5.锝和铼单质的性质和用途,以及重要化合物的性质。
6.铂系金属简介,介绍铂系元素的通性,单质的提炼与分离、性质和用途,氧化物和含氧酸盐、卤化物及其配合物的性质和反应。
24-1 基本特征(1) 基态电子构型特例多(2) 原子半径很接近(3) 密度大、熔点、沸点高(4) 高氧化态稳定, 低氧化态不常见(5) 配合物的配位数较高, 形成金属- 金属键的元素较多(6) 磁性要考虑自旋- 轨道耦合作用24-2 锆和铪1、存在、制备与分离2、性质和用途3、重要化合物(1) 氧化物(2) 卤化物(3) 锆的配合物24-3 铌和钽1 存在、性质与用途2 制备和分离3 重要化合物(1) 氧化物及水合氧化物(2) 卤化物24-4 钼和钨4-1 钼和钨的化合物钼和钨在化合物中可以表现+II 到+VI 的氧化态,其中最稳定的氧化态为+VI ,如三氧化物,钼酸和钨酸及其盐都是重要的化合物。
第24章 d区金属(二)第五、第六周期d区金属[教学要求]1.掌握第五、第六周期d区金属的基本特征及其周期性规律。
2.了解锆铪分离和铌钽分离。
3.了解VIB族钼、钨元素及其重要化合物的性质和用途;掌握同多酸、杂多酸及其盐的概念。
4.了解铂系元素及其化合物的性质和用途以及铂系金属周期性规律。
[教学重点]第五、第六周期d区金属的基本特征;同多酸、杂多酸及其盐。
[教学难点]锆铪分离和铌钽分离,同多酸、杂多酸。
[教学时数]4学时[主要内容]1.第五、第六周期d区金属的基本特征及其周期性规律。
2.锆和铪的单质、氧化物、卤化物、配合物的性质,锆和铪的分离。
3.铌和钽的单质、氧化物、水合氧化物、卤化物的性质,铌和钽的分离。
4.钼和钨的单质、氧化物、含氧酸、同多酸、杂多酸及其盐的性质。
5.锝和铼的单质、氧化物、含氧酸、配合物的性质。
6.铂系元素的单质、氧化物、含氧酸、卤化物、配合物的性质。
[教学内容]24-1 基本特征d区金属(二)范围:第五周期由Y到Pd元素和第六周期由La到Pt元素原因:第二过渡系元素(Y~Pd)和第三过渡系元素(La~Pt)有许多相似的性质,它们与第一过渡系元素相比,又有一些显著的差别。
特征:1.基态电子构型特例多;2.原子半径很接近;3.密度大,熔点、沸点高;4.氧化态稳定,低氧化态不常见;5.配合物的配位数较高,形成金属—金属键的元素较多;6.磁性要考虑自旋—轨道偶合作用。
24-2 锆和铪一、 存在、制备与分离存在:主要矿石为锆英石ZrSiO4和斜锆石ZrO2。
制备:将锆矿石转变为氯化物,然后以活泼金属在氩气中还原为金属粗锆。
粗锆与碘共热转变为碘化物,热分解碘化物制金属锆。
ZrSiO4+4C = ZrC + SiO2 + COZrC + 2Cl2 = ZrCl4 + CZrCl4+ 2Mg = 2MgCl2+Zr(粗锆)Zr(粗锆) + 2I2=ZrI4ZrI4= Zr + 2I2Zr和Hf的分离:离子交换法和溶剂萃取法。
Part 6 d区元素(二)§6.1 铜族元素§6.2 锌族元素§6.1 铜族元素6.1.1铜族元素的单质6.1.2铜族元素的化合物6.1.3水溶液中铜族元素的离子及反应6.1.1铜族元素的单质单质:Cu ,Ag ,Au矿物:孔雀石:Cu 2(OH)2CO 3辉银矿:Ag 2S 碲金矿:AuTe 21.存在2.物理性质•特征颜色:Cu(紫红),Ag(白),Au(黄)•熔点、沸点较其它过渡金属低•导电性、导热性好,且Ag>Cu>Au •延展性好3.化学性质•与O 2作用)2CuO(O 2Cu 2黑⎯→⎯+Δ碱式碳酸铜Au ,Ag 不与O 2发生反应,当有沉淀剂或配合剂存在时,可反应。
)(CO (OH)Cu CO O H O 2Cu 322222绿⎯→⎯+++ΔAuAg,Cu,M =)(])[Cu(NH 243蓝+所以不可用铜器盛氨水。
O2H S 2Ag O S 2H 2Ag 2222+⎯→⎯++O 2银器年久变黑。
−++⎯→⎯+++OH4)(])4[Cu(NH 8NH O 2H O 4Cu 23322无色−−−+⎯→⎯+++4OH]4[M(CN)8CN O 2H O 4M 222•与X 2作用⎯→⎯+2Cl Cu 常温下反应活泼性:Cu>Ag>Au只能在加热条件下进行⎯→⎯+2Cl Au 常温下反应较慢⎯→⎯+2Cl Ag(g)H ])2Cu[CS(NH )4CS(NH 2H 2Cu (g)H 2AgI 4I 2H 2Ag (g)H S(s)Ag S H 2Ag 2222222-2222+⎯→⎯+++⎯→⎯+++⎯→⎯+++−+HCl硫脲•与酸作用①Cu,Ag,Au 不能置换稀酸中的H +(还原性差);②生成难溶物或配合物,使单质还原能力增强;③Cu,Ag,Au 可溶于氧化性酸。
O2H 2NO )Cu(NO )(4HNO Cu 22233++⎯→⎯+浓OH 2NO(g)]H[AuCl )(HNO )4HCl(Au 243++⎯→⎯++浓浓O2H SO (s)SO Ag )(SO 2H 2Ag 224242++⎯→⎯+浓O 2H SO CuSO )(SO 2H Cu 22442++⎯→⎯+浓O H NO AgNO )(2HNO Ag 2233++⎯→⎯+浓Cu(II)的配合物多为4配位−+2422Cu(OH)(s)Cu(OH)Cu−),(OH 浓过量−)(OH 适量浅蓝深蓝−62727222)O Cu(P )(O P Cu Cu-472)(O P 过量s 浅蓝蓝)(适量-472O P +++2434222)Cu(NH (s)SO (OH)Cu Cu3)(NH 过量3)(NH 适量浅蓝深蓝−−+++⎯→⎯Δ+4OHO 2H O H C O(s)Cu O H C ]2[Cu(OH)271262612624检验糖尿病:红色为有病,蓝色没有病•颜色AgCl AgBr AgI Ag2O Ag2CrO4Ag2S白浅黄黄褐砖红黑Cu 2+0.859V CuI -0.185V Cu Cu 2+0.447V CuCl 2-0.232V CuCu 2+0.561V CuCl 0.117V CuCu(NH 3)42+0.013V Cu(NH 3)2+-0.128V CuOH 2CuCl(s)2HCl O Cu 22+⎯→⎯+•有配合剂、沉淀剂存在时Cu(I)稳定性提高4.Ag(I)离子的反应银镜反应:O 2H 4NH 2Ag HCOO 3OH HCHO )2Ag(NH 23--23+++⎯→⎯+++O H )O(s,Ag 2OH 2Ag 22-+⎯→⎯++褐①-232322OH)2Ag(NH O H 4NH O Ag +⎯→⎯+++②+++⎯→⎯++42232NHO(s)Ag O H 2NH 2Ag OH 4NH 2Ag O H C 2OH O H C )2Ag(NH 237126-612623+++⎯→⎯++++++⎯→⎯++2H (s)CrO 2Ag O H O Cr 4Ag 422-272③-3232232])O [Ag(S )(O S 2Ag ⎯→⎯+++过量④)S(s,Ag OH )(s,O S Ag )(O S 2Ag 22322-232黑白少量⎯⎯→⎯⎯→⎯++-2423342CrO)2Ag(NH 4NH CrO Ag +⎯→⎯++鉴定S2O32-:)S(s,AgSOHOH)(s,OSAg2422322黑白+ +6.Ag +的鉴定++⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯233)Ag(NH NH )AgCl(s,HCl Ag 3234232332NH AgI(s)I )Ag(NH 2NH AgCl(s)Cl 2H )Ag(NH Cl)Ag(NH 2NH AgCl HAgCl(s)HCl Ag +⎯→⎯++⎯→⎯+++⎯→⎯++⎯→⎯+−++−++−+++)AgCl(s,白),AgI(s 黄I -HNO 3§6.2 锌族元素6.2.1锌族元素的单质6.2.2锌族元素的化合物6.2.3水溶液中锌族元素的离子及反应6.2.1锌族元素的单质以矿物形式存在:闪锌矿(ZnS),辰砂(HgS)物理性质:•熔点低:Zn:419℃,Cd:321℃,Hg:-39℃。
第 三 部 分 元 素 化 学•熟悉元素性质与电子层结构的关系 •掌握单质和重要化合物的性质•了解它们在医药中的应用结束无机化学 2014/12/1 §12-15 : 2从上到下 半径增大 电离能减小 电负性减小第一节 s 区元素概述第十一章 s 区元素ⅠA ns 1 Li Na K Rb Cs ⅡA ns 2 Be Mg Ca Sr Ba碱金属 碱土金属从左到右,半径减小电离能增大 电负性增大除Li 和Be 外,多数金属形成离子化合物。
p273结束 无机化学 2014/12/1 §12-15 : 7NaHCO 3:小苏打,用于治疗胃酸过多和酸中毒; CaCO 3: 珍珠、钟乳石、贝壳的主要成分;Na 2SO 4·10H 2O : 中药称芒硝或朴硝,作缓泻剂; Na 2SO 4 :中药称玄明粉或元明粉,作缓泻剂; BaSO 4: 重晶石,难溶于水、酸、碱,能强烈吸收X 射线,因无毒用作胃肠造影剂之“钡餐”; BaCl 2:剧毒(致死量0.8g )。
CaSO 4·2H 2O 生石膏,内服清热泻火; CaSO 4· H 2O 熟石膏(煅石膏, 烧石膏)粉末遇水膨胀硬化,石膏绷带,外敷治疗烫伤疥疮等。
MgSO 4·7H 2O :又称泻盐,作缓泻剂。
四、重要的盐类 p28112结束无机化学 2014/12/1 §12-15 : 8 五、对角线规则 p282在周期表s 区和p 区,某元素与左上方或右下方的元素及其化合物的性质相似。
例如:Be 和Al 的还原性相近; Be(OH)2和Al(OH)3 均为两性;例如:LiCl,、MgCl 2 都是共价化合物; LiOH 、Mg(OH)2都是中强碱,微溶于水Li Be B C Na Mg Al Si结束 无机化学 2014/12/1 §12-15 : 9VIIA 族 n s 2n p 59F 17Cl 35Br 53I 85At一、卤族元素的通性 (p284)(1) 是非极性分子,难溶于水,易溶于有机溶剂及碘化钾溶液中:KI + I 2 = KI 3 碘酒(碘酊)(p306习题3) F 2→I 2 的熔点、沸点、密度增大。