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华南师范大学高等无机化学讲义

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华南师范大学无机化学第八章 非金属元素

华南师范大学无机化学第八章 非金属元素

C70
(1) 单质的物理性质
性质 外观 密度/g.cm-3 熔点/K 沸点/K 硬度（莫氏） 导电,导热性 在O2中燃烧温度 燃烧热/kJ.mol-1 化学活泼性
金刚石 无色透明固体
3.51 ＞3828
5100 10
不导电 1050K 395.40 不活泼
石墨 灰黑不透明固体
2.25 3925 5100
二：硼的卤化物
（1）三卤化硼
B采用sp2杂化,同时还存在1个 π46的大π键,分子构型为平面正三 角形.
均为共价化合物,熔沸点都较低,易溶于非 极性溶剂.都易于水解,是强的路易斯酸.
BX3+3H2O==B(OH)3+3HX(X=Cl,Br,I) 4BF3+3H2O==3HBF4+B(OH)3
三：氟硼酸
根据热力学规则, 参考单质的标准摩 尔生成焓或自由能为0.
解:在金刚石中,C采用sp3杂化与另外4个C原子 形成共价键,构成正四面体,各四面体又相互连 接组成无限的三维网状结构.整个结构刚性大, 所以其硬度大,熔点高,不导电,反应活性低.
石墨具有层状结构,层内每个C均采用sp2杂化 与其他C形成σ键,未参与杂化的p轨道在层内 通过肩并肩重叠形成大π键(πmn),而层与层之间 则通过范德华结合.由于这种层状结构,使得其 导电导热性良好.层与层之间因距离较大,易滑 动,裂解或形成层状间充物,反应活性比金刚石 高.
8.2.1 硼的成键特征和单质硼的结构
一：存在
在自然界中硼的存在形式有：
天然硼酸
硼镁矿
硼砂
(H3BO3) (Mg2B2O5·H2O) (Na2B4O7·10H2O)
二：成键特征
（1）共价性—常采用sp2或sp3杂化，不能形 成多重键。 （2）缺电子性—可与具有孤对电子的配体 形成σ配键，还可形成多中心少电子键。 （3）多面体习性—晶态硼和许多硼的化合 物为多面体或多面体的碎片而成笼状或巢状 等结构。 硼的化学主要表现在缺电子性质上。

大学化学无机化学课件

大学化学无机化学课件

大学化学无机化学课件一、无机化学简介无机化学是研究无机物质及其性质、结构和变化规律的科学。

它是化学的一个重要分支领域，对于理解和应用化学知识都具有重要意义。

本课程主要介绍无机化学的基本概念、化学键、离子化合物、配位化合物、无机酸碱等内容，并涉及到无机化学在实际应用中的一些案例。

二、无机化学基本概念1. 原子和元素在无机化学中，原子是构成化学物质的基本单位。

元素是指由具有相同原子序数的原子组成的物质，不同的元素具有不同的性质和特征。

2. 化学键化学键是原子之间通过共用电子或转移电子而形成的连接。

常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。

三、无机化合物的分类1. 离子化合物离子化合物是由带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子通过离子键结合而成的化合物。

离子化合物具有良好的溶解性，在水中可以形成电解质溶液。

2. 配位化合物配位化合物是由一个或多个配位体与一个中心金属离子形成的化合物。

配位体通过与金属离子之间的配位作用形成配位键。

配位化合物具有丰富的颜色和独特的物理性质。

四、无机酸碱1. 酸碱理论酸碱理论主要有三种：奥斯特酸碱理论、布朗酸碱理论和劳里亚-布来斯酸碱理论。

其中，奥斯特酸碱理论认为酸是能够释放H+离子的物质，碱是能够释放OH-离子的物质。

2. 酸碱反应酸碱反应是指酸和碱在一定条件下发生反应生成盐和水的化学反应。

常见的酸碱反应包括中和反应、水解反应等。

五、无机化学在实际应用中的案例1. 无机化学在药物研发中的应用无机化合物在药物研发中起到了重要作用，如抗癌药物顺铂和含铁的血红素。

通过研究无机化合物的性质和结构，可以设计出更有效的药物。

2. 无机化学在环境保护中的应用无机化学在环境保护领域中也扮演着重要角色。

例如，利用氧化剂高锰酸钾可以对水中的有机物进行氧化分解，净化水质。

利用催化剂沸石可以催化废气中的有害物质转化为无害的物质，减少大气污染。

六、总结无机化学是化学的重要分支，研究无机物质及其性质、结构和变化规律。

华南师范大学无机化学第九章 非过渡金属元素

华南师范大学无机化学第九章 非过渡金属元素

△H总=△H晶-2I1-A1-A2-△H升华-1/2△H解离 由于上式中起决定作用的仍是△H晶,所以晶 格能越小,分解反应所需能量越低,则稳定性 越差,即Li2O→Cs2O稳定性依次减弱.
解：因为Be2+离子半径小于Mg2+,离子势Z/r 大, 则离子极化能力比Mg2+强, 导致BeO中 共价键成分增加, 则BeO的熔点就比MgO的 低.
9-5: K,Rb,Cs一般采用什么方法合成?其原因 是什么? 9-6: 钠的第一电离能(496kJ· mol-1)大于钾 (419kJ· mol-1),即K比Na活泼,为什么工业上能 用反应：KCl(熔)+Na==NaCl(熔)+K 来制备 金属K?
解:采用电解熔融的NaCl来制备金属Na
阳极：2Cl-==Cl2+2e-
解:(1)金属活动性顺序表主要是基于实验总结 出来的规律.实验结果不仅与反应的可能性和 趋势有关,而且还与反应速率有关.钠与水作用 放出氢气比钙与水作用要快,加之钙与水反应 生成的Ca(OH)2溶解度小覆盖在金属表面,使 得钙反应速率减慢,因而得出钠比钙活泼的结 论. (2)标准电极电势是一种热力学数据,它表示反 应的趋势和推动力的大小.因生成Ca2+产生的 水合能比Na+的大,则电极电势会更负一些,这 就是两种顺序不同的原因.
第九章 非过渡 金属元素
第九章 非过渡金属元素
9.1 碱金属和碱土金属
9.2 铝分族金属
9.3 锗分族金属
9.4 锑分族金属 9.5 铜族金属 9.6 锌族金属
9.1 碱金属和碱土金属
9.1.1 碱金属和碱土金属元素的基本性质 9.1.2 碱金属和碱土金属的单质 9.1.3 碱金属和碱土金属化合物

《高等无机化学》课件

《高等无机化学》课件
《高等无机化学》PPT课 件
课程介绍
探索无机化学的奇妙世界，介绍本课程的目标、内容和学习方法，为学生建 立起强有力的基础。
有机化学和无机化学的区别
1 结构差异
有机化合物以碳为主要构成元素，而无机化合物则包括其他元素。
2 反应类型
有机化合物的反应通常涉及碳的共有键断裂和形成，无机化合物则涉及金属和非金属之 间的反应。
催化剂
分析催化剂和机化学知识的核心内容和应用。
氢氧化物
研究水和碱金属氢氧化物的性质和应用。
氧化物
探索金属和非金属氧化物的产生和反应。
配合物
1
配位键
介绍中心金属离子和配体之间的配位键。
2
配合物命名
学习命名和表示法。
3
配合物反应
研究配合物的合成和反应机制。
无机反应与材料应用
酸碱中和
讨论酸碱反应和其在化学分 析中的应用。
氧化还原
探索氧化还原反应和其在电 池和腐蚀中的重要性。
3 应用领域
有机化学应用广泛于生命科学、药物研发和有机合成领域，无机化学则应用于催化剂、 材料科学和能源等。
无机化学基础
离子键
揭示离子化合物的结构和性质。
共价键
探讨共用电子对的形成和单双 三键。
金属键
解析金属离子化合物的特殊化 学键。
周期表和元素周期性
了解元素的分类和周期趋势。
氢氧化物和氧化物

无机化学讲义课件

无机化学讲义课件

酸碱反应的平衡与移动
总结词
详细描述
总结词
详细描述
研究酸碱反应的平衡状 态和移动方向
酸碱反应是化学中常见 的一类反应，通过研究 酸碱反应的平衡状态和 移动方向，可以深入了 解酸碱的性质和作用机 制。同时，酸碱反应在 日常生活和工业生产中 也有广泛应用。
酸碱指示剂和滴定分析 法
酸碱指示剂用于指示溶 液的酸碱性，滴定分析 法则是一种测定物质浓 度的分析方法。通过这 些手段，可以精确测定 酸碱反应的程度和物质 含量。
05
无机化学实验技术
实验基本操作与安全
实验基本操作
掌握实验基本操作技能，如称量 、加热、溶解、过滤、蒸发等， 是进行无机化学实验的基础。
实验安全
了解实验室安全知识，掌握实验 过程中可能出现的危险及应对措 施，确保实验过程的安全。
实验设计与数据处理
实验设计
根据实验目的和要求，合理设计实验 方案，包括实验材料的选择、实验步 骤的安排等。
THANKS
感谢观看
详细描述
无机化学在人类生产生活中具有重要意义，它为人类提 供了丰富的物质基础，推动了能源、环境、材料科学等 领域的进步。例如，在能源领域，通过研究太阳能、风 能等可再生能源的转化和利用，可以解决能源危机和环 境污染问题；在环境领域，无机化学可以帮助我们了解 和治理环境污染，保护生态环境；在材料科学领域，通 过研究新型无机材料的合成和性质，可以推动材料科学 的发展，为人类创造更多的物质财富。
详细描述
氧化数是描述元素在化合物中氧化态的数值，氧化剂和还原剂则是参与氧化还原反应的角色。通过这 些概念，可以更好地理解和分类氧化还原反应。
04
无机化合物的分类与性质
单质与氧化物

第五章-高等无机化学-课件PPT课件

第五章-高等无机化学-课件PPT课件
第18页/共81页
第二节 硼烷及杂硼烷化合物
2.3 硼烷的反应 2、亲电取代反应 硼烷的端H负电荷较多，易被亲电试剂进
攻
B5H9 + R-X 三氯化铝 1-R-B5H8 ＋ HX B5H9 + X2 三氯化铝 1-X-B5H8 ＋ HX B10H14 + CH3-Br 三氯化铝 2-CH3-B10H13 ＋ HBr 3、硼氢化反应 反马柯夫尼柯夫规则，H加在H较少和C原子
B
B
B BB
B
B B
BB B
BB
2c-2e键 3c-2e键(开式) 3c-2e键(闭式) 5c-6e键(闭式).
第12页/共81页
第二节 硼烷及杂硼烷化合物
2.2 硼烷的结构和化学键
B3H9
HH
H BH
HB
BH
HH H
H
HH
B4H10 B
B
H
H
B
HH B HH
HH
H
H B B BH BHB
B5H9
多数硼烷可用通式BnHn+m表示,每个B原子提供3个电子，每个
H原子提供1个电子，形成n个B-H用去2n电子，则多面体骨
架电子对数 b=(3n + n + m - 2n +Z)/2 = (2n + m + Z)/2
第14页/共81页
第二节 硼烷及杂硼烷化合物
2.2 硼烷的结构和化学键 例1 B6H62:b=(2n+m+Z)/2=(2×6+0+2)/2
C R3B 3H2O 3R-H + B(OH)3 （烃）
D R3B 3H2O2 R-OH + B(OH)3 （醇）

第二章-高等无机化学-课件PPT课件

第二章-高等无机化学-课件PPT课件
第2页/共72页
引言
分子的对称性是分子的固有基本性质。因此利用对称 性原理探讨分子的结构和性质，是人们认识分子的重要途 径，是了解分子结构与性质的重要方法。
对称性的概念和原理对化学研究的重要性表现为： 能简明地表达分子的构型 可简化分子构型的测定工作 可帮助正确地了解分子的性质 能够指导化学合成工作
称性，化学键的改组和形成，常需要考虑对称性匹配的因 素，许多化合物及生物活性物质，其性质与分子的绝对构 型有关。因此合成化合物，特别是具有一定生物活性的化 合物，需要考虑对称性因素。
第7页/共72页
引言
群论是一个很宽阔的数学领域，是研究对称性的有力工 具。群论已经成为化学研究的一个不可缺少的方法，分子结 构、晶体结构、量化研究离开群论是难以想象的。
第21页/共72页
第二节 群及其基本性质
2.3 对称操作群（点群）的基本性质： 封闭性： 任何两个对称操作的乘积必定为该群的一个
对称操作。 恒等元素：任何点群都含有一恒等操作E，它和点群中
任一对称操作的乘积即为该对称操作本身。 结合律： (AB)C = A(BC) 逆元素： 点群中的对称操作都有相应的逆元素。
第3页/共72页
引言
(1) 能简明地表达分子的构型 例如Ni(CN)42－属于D4h点群，用D4h符号可以简洁、
准确地表明9个原子处于同一平面，Ni原子在离子的中 心位置，周围4个－CN完全等同，M－C－N都是直线形， 互成90o。
第4页/共72页
引言
(2) 可简化分子构型的测定工作 将对称性基本原理用于量子力学、光谱学、X射线晶
第11页/共72页
H2O的对称操作和对称元素
第一节 对称操作和对称元素
有五种对称元素能够用于适当的独立分子的对称操作。

《无机化学》课件

《无机化学》课件

酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。

高等无机化学课件五

高等无机化学课件五

1 3 3
4
C31 x 2
y2
2xy = x 2
y2
2xy
3 4
4
2
1 4
3 2
3
3
2
4 4
4
矩阵D（C31）即为算符C31在以函数（x2，y2，2xy）为基的 函数空间中的表示矩阵。
（四）可约表示与不可约表示
（1）约化： 一个三维的表示空间（XYZ）可以分解成二维的表示空间
思路：
1。处理对象为某可约表示--C2 V点群中，以（XYZ）为基时，可约表示的特征标
2。可供选择的答案为各个不可约表示---（A1、A2、B1、B2）
3。约化过程为从众多不可约表示中找出与对象有关的项
表示为：ΓXYZ = n（A1）+ n（ B1 ） + n（ B2 ）
求n=？，当n=0即无关。
2。基函数的种类 （1）物理空间---直角坐标系
基函数 恒等操作 （a）三维（XYZ） E （XYZ） （b）二维（XY） E （XY） （c）一维（X） E （X）
表示矩阵
1 0 0 0 1 0 0 0 1
1 0
0 1
1
特征标 3 2 1
（2） 以转动向量的分量--（RXRYRZ ）为基函数 简化处理法---半图解法简介
对称操作： { E、
表示矩阵：
可约表示 特征标值：
1 0 0 0 1 0 0 0 1
3
C2、
σ V
（XZ）、
σ’ V
（YZ）
}
1 0 0
0
1
0
0 0 11
1 0 0
0 -11 0
0 0 1
-11 0 0

无机化学(本科)全套教学课件pptx-2024鲜版

无机化学(本科)全套教学课件pptx-2024鲜版

9
酸碱平衡常数计算与应用
2024/3/28
酸碱平衡常数定义
01
表示酸碱反应平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积
的比值。
酸碱平衡常数计算
02
通过测定平衡时各物质的浓度，利用平衡常数表达式进行计算。
酸碱平衡常数应用
03
用于预测酸碱反应的方向、程度和速率，以及判断酸碱的强度。
10
沉淀溶解平衡原理及影响因素
氧化剂与还原剂
氧化剂接受电子，还原剂失去电 子。 2024/3/28
氧化还原反应类型
根据反应物和生成物的性质分类， 如金属与非金属、酸与碱等。
氧化数概念
表示元素在化合物中的氧化状态， 通过计算化合价确定。
14
原电池与电解池工作原理
原电池工作原理
将化学能转化为电能的装置，由正负极和电 解质组成。
电极反应与电池反应
无机化学(本科)全套教 学课件pptx
2024/3/28
1
contents
目录
• 无机化学概述与基础知识 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与金属有机化学 • 无机固体化学与纳米材料 • 无机合成与绿色合成技术
2024/3/28
2
01
无机化学概述与基础知识
2024/3/28
2024/3/28
沉淀的溶解
利用某些试剂使已生成的 沉淀溶解，如胃药中的氢 氧化铝治疗胃酸过多。
分步沉淀
当溶液中存在多种难溶电 解质时，通过控制条件可 实现分步沉淀，从而分离 出各种难溶电解质。
12
03
氧化还原反应与电化学基础
2024/3/28
13
氧化还原反应原理及类型

无机化学讲义课件

无机化学讲义课件
离子化合物的性质
易溶于水，水溶液导电，熔融状态 下也导电。
共价键及其性质
共价键的形成
原子之间通过共用电子对形成共价键。
共价键的特点
有方向性、有饱和性，键能较大，但比离子键小。
共价化合物的性质
一般难溶于水，熔融状态下不导电，但有些共价 化合物在水溶液中能导电。
分子间作用力与氢键
分子间作用力
分子间存在的相互作用力，包括范德 华力和氢键等。
特点
无机化学研究的元素和化合物种类繁多，包括金属、非金属 、氧化物、酸、碱、盐等；无机化学反应多样，包括化合、 分解、置换、复分解等；无机化学与生产生活密切相关，如 肥料、陶瓷、玻璃、冶金等。
无机化学的发展历史
早期发展
古代人们通过炼金术、医药学等 实践活动积累了无机化学的初步
知识。
近代发展
18世纪末至19世纪初，道尔顿提 出了原子论，奠定了近代无机化 学的基础；随后门捷列夫发现了 元素周期律，揭示了元素之间的
制作笔记
制作详细的笔记，记录重要知识点、公式和反应机理等， 方便复习和查阅。
多做练习，提高解题能力
多做习题
通过大量的习题练习，加深对知识点的理解和记忆， 提高解题速度和准确度。
分析解题思路
对解题过程进行分析和总结，掌握解题方法和技巧。
挑战难题
适当挑战一些难题和复杂问题，拓展自己的思维能力 和解题能力。
位置。
探讨金属氧化物的性质、 制备方法和应用。
阐述金属氢氧化物的性 质、稳定性及其与酸的
反应。
金属盐类
介绍金属盐类的性质、 溶解性及其在化学反应
中的作用。
非金属及其化合物
非金属元素与分类
介绍非金属元素的性质、分类及其在周期表 中的位置。

无机化学讲义

无机化学讲义

无机化学讲义（3）n、p一定时即为Clarles定律：V1V2 ?T1T2（4）T、p一定时即为Avogadro定律：n1V1 在同温同压下同体积气体含有相同数目的分子。

?n2V21．1．2、理想气体状态方程式的应用根据pV = nRT可以确定气体所处的状态或状态变化。

(1) 计算p ，V ，T ，n 四个物理量之一pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。

(2) 气体摩尔质量、分子量的计算，并由此推断其分子式pV = nRT n = m/M pV = mRT/M M?(3) 气体密度的计算mRT （gmol-1）PVm VpM RTM?mRT ??PV?RTM? ??P理想气体与实际气体之间的偏差可以应用半经验性的VanderWaals方程来修正：n2(P?a2)(V?nb)?nRTV§1-2 气体混合物1．2．1、分压定律理想气体混合物：当几种不同的气体在同一容器中混合时，相互间不发生化学反应，分子本身的体积和它们相互间的作用力都可以忽略不计，这就是理想气体的混合物。

组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分体。

例如：空气中，N2 O2 Ar CO2 H2O….每一种气体都为该体系中的一个组分气体，分压：在相同温度下,组分气体B占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B～11～的分压。

Dalton分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。

p = p 1 +p 2 +… 或p =∑pB pB?分压的求解nBRT VpB?nBRTnnRT p? pB?Bp?xBPVVnxB气体的物质的量分数，又称为摩尔分数。

Dalton分压定律是处理混合气体的基本定律，也是处理与气体反应有关的化学平衡、反应速率等问题中经常应用的重要公式。

1．2．2、分压定律的应用例题:1-3、在潜水员自身携带的水下呼吸器中充有氧气和氦气混合气体（氮气在血液中溶解度较大，易导致潜水员患上气栓病，所以以氦气代替氮气）。

2024版大学无机化学完整版ppt课件

2024版大学无机化学完整版ppt课件

离子键。
离子晶体的结构
02
离子晶体中正负离子交替排列，形成空间点阵结构，具有高的
熔点和沸点。
离子键的强度
03
离子键的强度与离子的电荷、半径及电子构型有关，电荷越高、
半径越小，离子键越强。
12
共价键与分子结构
2024/1/29
共价键的形成
原子间通过共用电子对形成共价键，共价键具有方向性和饱和性。
分子的极性与偶极矩
大学无机化学完整版ppt课件
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 无机化学概述 • 原子结构与元素周期律 • 化学键与分子结构 • 化学反应基本原理 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与超分子化学简介
2
01
无机化学概述
Chapter
2024/1/29
反应机理
基元反应和复杂反应、反应机理的推导和表示 方法
反应速率理论
碰撞理论、过渡态理论和微观可逆性原理
2024/1/29
影响反应速率的因素
浓度、温度、催化剂和光照等外部条件对反应速率的影响
18
05
酸碱反应与沉淀溶解平衡
Chapter
2024/1/29
19
酸碱反应概述
酸碱定义及性质
介绍酸碱的基本概念、性质和分类，包括阿累尼乌斯 酸碱理论、布朗斯台德酸碱理论等。
配位化合物的组成 中心原子或离子、配体、配位数、配位键等。
配位化合物的分类
3
根据中心原子或离子的性质可分为金属配位化合 物和非金属配位化合物；根据配体的性质可分为 单齿配体和多齿配体等。
2024/1/29
28

华南师范大学无机化学第七章 元素通论

华南师范大学无机化学第七章 元素通论

解:虽然就单个氢键键能而言H-F┄H 键能大于水分子中的H-O┄H.但在HF 分子中,氢键可使HF分子形成锯齿状分 子链,即一个分子可形成两个氢键.而在 水分子中,通过氢键构成了三维网状结 构,即一个H2O可形成四个氢键.因此,同 样是1mol物质,破坏HF分子之间的氢 键所需能量会低于H2O分子的,所以水 的熔沸点反而高于HF分子.
在非金属元素中，习惯以各族的第一个元素来称 ”某某族” 元素，如卤素，氧族，氮族等。在周 期表中非金属元素所占比例较小。
在金属(系)元素中,首先把处于主族区的金属称为 主族金属，包括ⅠA,ⅡA和ⅢA到ⅤA族中的金属 元素；把处于副族区ⅠB到ⅧB的金属称为副族金 属。其中又把具有未充满的(n-1)d价电子的副族金 属称为过渡(系)金属，包括周期表中的ⅢB到ⅧB 族的副族金属。把具有未充满的(n-2)f价电子的过 渡金属(位于第6、7周期)元素分别称为镧系元素与 锕系元素.
I2单质
金刚石
B粉
P单质
As单质
二：非金属元素单质的化学性质
X2(X=F,Cl,Br,I)、O2、P、S等活泼非金属 单质能与金属、氢气反应形成卤化物、氧化物、 硫化物、氢化物或含氧酸盐等。其中与氧气反 应形成酸性氧化物。 大部分非金属单质在室温下不与水反应，卤 素中Cl2、Br2可部分地与水反应生成次氯酸、 次溴酸。 除氟、氧、氮外，非金属单质可与氧化性 酸反应，除氧、氮、碳外，还能与碱溶液反 应。
注意：在P,S,Cl等多电子原子形成的含氧阴 离子中,R-O键的键长比单键短又比双键长, 表明在形成R→Oσ配键的同时,还可能形成 d-pπ配键,即存在 多重键.
（3）第4周期元素
第4周期元素的含氧酸与第3周期元素含氧 酸的结构相似,采取sp3杂化,价电子对构型为 四面体,如AsO43-,SeO42-,BrO4-均为正四面体, 而AsO33-,SeO32-,BrO3-均为三角锥型.

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第二章：配位化合物
§1. 配合物电子光谱 §2. 取代反应机理 §3. 几种新型配合物及其应用 §4. 功能配合物
3
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第三章：原子簇化合物
{ §1. 非金属原子簇化合物
镜面包含主轴：v
16
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
镜面垂直于主轴：h
N
N
C
h
一个分子只可能有一个 h镜面
17
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
9
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
§1.对称操作与对称元素
Symmetry Operations and Symmetry Elements
对称元素
n重旋转轴 镜面 反演中心 n重非真旋转轴 或旋转反映
6
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第六章: 固体结构和性质
§1.固体的分子轨道理论 §2.固体的结构 §3.有代表性的氧化物和氟化物
7
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
反演中心

《高等无机化学》课件

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无机反应机理
深入探讨无机化学反应的原理 和机制。
无机材料科学
研究无机材料的结构、性质、 制备和应用。
环境无机化学
研究无机物在环境中的迁移、 转化和污染控制。
02
无机化学基础知识
无机化合物的分类与命名
总结词
了解无机化合物的分类原则和命名规则，掌握常见无机化合物的正确命名。
详细描述
无机化合物可以根据其性质、组成、结构和制备方法等进行分类。分类有助于 理解和掌握无机化合物的性质和制备方法。命名是无机化合物的基础知识，正 确的命名能够避免混淆和误解。
电子传递
氧化还原反应是一种电子转移的反应，其 中电子从一个原子或分子转移到另一个原 子或分子。
电子传递是氧化还原反应中的一种重要过 程，其中电子从一个分子转移到另一个分 子。
氧化还原电位
氧化还原反应的速率
氧化还原电位是描述物质氧化还原能力的 重要参数，它表示物质获得或失去电子的 能力。
氧化还原反应的速率受到多种因素的影响 ，如温度、浓度、催化剂等。
生命科学与医学
总结词
无机化学在生命科学和医学领域具有广泛的应用前景 ，为人类健康和疾病治疗提供新的思路和方法。 Nhomakorabea详细描述
生命科学与医学领域涉及许多与无机化学相关的研究， 如生物矿化、药物合成与药物传递、诊断试剂的研发等 。例如，利用无机化学原理可以研究生物矿化的机制， 为人工骨骼和牙齿的研发提供理论基础；还可以通过合 成具有特定功能的无机药物，提高药物的疗效和降低副 作用。此外，一些无机离子和化合物在生物体内具有重 要生理功能，如铁、锌、硒等，研究这些元素的代谢和 调控机制有助于预防和治疗一些疾病。
配位反应与配合物
配位反应
配位反应是一种特殊的化学反应，其中配位体通 过配位键与中心原子结合形成配合物。

无机化学全套精品教案讲稿

无机化学全套精品教案讲稿

无机化学全套精品教案讲稿无机化学全套精品讲义～1～～2～目录第一章气体...............................................................1 §1．1理想气体状态方程式 (1)1．1．1、理想气体状态方程式1．1．2、理想气体状态方程式的应用§1-2 气体混合物 (2)1．2．1、分压定律1．2．2、分压定律的应用第二章热化学............................................................5 §2.1 热力学的术语和基本概念 (5)1．2．2、分压定律的应用2 .1.2、状态和状态函数2.1.3、过程2.1.4、相2.1.5、化学反应计量式和反应进度§2.2 热力学第一定律 (7)2. 2.1 热和功2.2.2、热力学能2.2.3、力学第一定律§2.3 化学反应的热效应 (9)2.3.1 定容反应热2.3.2 恒压反应热2.3.3 m r m r U H ??和2.3.4、热化学方程式2.3.5、标准摩尔生成焓2.3.6、标准摩尔燃烧热[△C H Θm (B.相态.T)]§2.4 Hess 定律 (12)§2.5 反应热的求算 (12)2.5.1、由标准摩尔生成焓计算反应热2.5.2、由标准摩尔燃烧焓计算△r H m（T）第三章化学动力学基础 (15)§3．1 化学反应速率的概念 (15)3．1、1 平均速率和瞬时速率3．1、2 定容反应的反应速率§3．2、浓度对反应速率的影响——速率方程 (17)3．2、1、化学反应速率方程3．2、2、反应级数的确定—初始速率法3．2、3、浓度与时间的定量关系§3．3 温度对反应速率的影响-Arrhenius方程式 (20)3．3、1、Arrhenius 公式3．3、2、Arrhenius 方程的应用：§3．4 反应速率理论简介 (22)3．4．1、分子碰撞理论3．4．2、过渡状态理论（活化配合物理论）§3．5 催化剂与催化作用 (23)3．5．1、、催化剂和催化作用的基本特征3．5．2、催化作用的特点第四章化学平衡熵和Gibss函数 (26)§4.1 标准平衡常数 (26)4.1.1、化学平衡的基本特征4.1.2、标准平衡常数——热力学平衡常数4.1.3、标准平衡常数的实验确定§4.2 标准平衡常数的应用 (29)4.2.1、判断反应程度4.2.2、预测反应方向§4.3 化学平衡的移动 (30)4.3.1、浓度对化学平衡的影响～3～4.3.2、压力对化学平衡的影响4.3.3、温度对化学平衡的影响§4.4 自发变化和熵 (33)4.4.1、焓和自发变化4.4.2、熵4.4.3、热力学第三定律和标准熵4.4.4、化学反应熵变和热力学第二定律§4 .5 Gibbs函数 (37)4.5.1、吉布斯函数[变]判据4.5.2、标准摩尔生成Gibbs函数4.5.3、Gibbs函数与化学平衡第五章酸碱平衡 (42)§5.1 酸碱质子理论 (42)§5.2 水的解离平衡和溶液的pH (44) 5.2.1 水的解离平衡5.2.2 溶液的PH§5.3 弱酸、弱碱的解离平衡 (47)5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡5.3.2、多元弱酸的解离平衡§5.4 同离子效应和缓冲溶液 (54)5.4.1 同离子效应5.4.2 缓冲溶液§5.5 酸碱指示剂 (57)§5.6 酸碱电子理论与配合物概述 (58) §5.7 配位化合物 (59)5.7.1 配合物的组成和命名5.7.2 §5、8 配位反应与配位平衡 (61)第六章沉淀溶解平衡 (63)§6、1 溶解度和溶度积 (63)～4～6、1、1、溶解度6、1、2、溶度积6、1、3、溶度积和溶解度之间的关系§6、2 沉淀的生成和溶解 (67)6、2、1、溶度积规则6、2、2、同离子效应和盐效应6、2、3、沉淀-溶解平衡的移动§6、3 两种沉淀之间的平衡 (72)6、3、1、沉淀的转化6、3、2、分步沉淀第七章氧化还原反应电化学基础 (75)§7.1 氧化还原反应的基本概念 (75)7、1、1、氧化数（值、态）7、1、2、氧化还原反应方程式的配平—离子-电子法7、1、3、反应的特殊类型§7、2 电化学电池 (79)7、2、1、原电池的组成7、2、2、电池的电动势§7.3电极电势 (83)7、3、1、电极电势的产生7、3、2、标准氢电极和甘汞电极7、3、3、标准电极电势7、3、4、影响电极电势的因素-能斯特(Nernst)方程§7、4 电极电势的应用 (88)7、4、1、判断氧化剂和还原剂的强弱7、4、2、判断氧化还原反应自发进行的方向7、4、3、求氧化还原反应的平衡常数7、4、4、元素电势图第八章原子结构与元素周期系 (95)～5～§8、1 核外电子运动状态 (95)8、1、1、核外电子运动的量子化特性—氢原子光谱和Bohr理论8、1、2、核外电子运动的波粒二象性8、1、3、核外电子运动状态的描述8、1、4、多电子原子轨道能级§8、2 原子核外电子的排布与元素周期律 (100)8、2 、1、基态原子的核外电子排布规律8、2、2、核外电子分布与元素的周期律8、2、3周期元素分区§8、3 元素性质的周期性 (104)8、3、1、原子半径8、3、2、电离能8、3、3、亲合能8、3、4、电负性第九章分子结构 (108)§9、1 价键理论 (108)9、2、1共价键本质9、2、2、价键理论的基本要点与共价键的特点9、2、3、共价键的键型§9、2、杂化轨道理论 (110)9、3、1、杂化轨道的概念9、3、2、s-p型杂化与分子构型§9、3 价层电子对互斥理论 (113)9、4、1、价层电子对互斥理论的要点9、4、2、推断分子或离子的空间构型的具体步骤如下：§9、4 分子轨道理论 (114)9、5、1、分子轨道理论的要点9、5、2、分子轨道能级图及其应用§9、5 键参数 (116)～6～9、5、2、键长第十章固体结构 (118)§10、1 晶体类型 (118)10、1、1、晶体的特征与内部结构10、1、2、晶体的基本类型§10、2 离子晶体 (122)10、2、1、离子键理论10、2、2、离子晶体的稳定性-晶格能U 10、2、3、离子的极化作用和变形性§10、3 分子晶体 (127)10、3、1、分子的极性10、3、2、分子间的吸引作用10、3、3、氢键第十一章配合物结构 (133)§11、1 配合物的空间构型和磁性 (133) 11、1、1、配合物的空间构型11、1、2、配合物的异构现象11、1、3、配合物的磁性§11、2 配合物的价键理论 (135)第12 章 s区金属（ⅠA、ⅡA） (138) §12、1s区元素的通性 (139)§12、2 s区元素的单质 (140)12、2、1、单质的物理性质和化学性质12、2、2 单质的存在与单质的制备：§12、3 s 区元素的化合物 (142)12、3、1、氢化物12、3、2、氧化物12、3、3、氢氧化物～7～§12．4 对角线规则 (147)第十三章 P区元素（一） (151)§13、1 P 区元素概述 (151)§13、2 P区元素单质化合物性质递变规律 (152) 13、2、1、P区元素的单质13、2、2、P区元素的氢化物13、2、3、P区元素的氧化物及其水合物13、2、4、P区元素化合物的氧化还原性13、2、5、P区元素含氧酸盐的溶解性和热稳定性§13、3 卤素 (156)13、3、1卤族概述13、3、2、卤素单质13、3、3、卤化氢和氢卤酸13、3、4、卤素的含氧酸及其盐第十四章 P区元素（二） (167)§14、1 氧族元素 (167)14、1、1 氧族元素概述14、1、2、氧及其化合物14、1、3、硫及其化合物§14、2 氮族元素 (180)14、2、1 元素的基本性质14、2、2氮及其化合物14、2、3、磷及其化合物第15章 P区元素元素（三） (192)§15、1 碳族元素 (192)15、1、1、碳族元素概述15、1、2、碳族元素的单质及其化合物15、1、3、硅及其化合物§15.2硼族元素 (199)15、2、1、硼族元素概述15.2.2、硼及其化合物第16章 d 区金属（一） (203)§16．1 d区元素概述 (203)16、1、1、d 区元素的原子半径和电离能16、1、2、d 区元素的物理性质16．1．3、d区元素的化学性质16、1、4、d 区元素的氧化态16、1、5、d 区元素离子的颜色§16．2 铬 (206)16、2、1、铬的单质16、2、2、铬的重要化合物§16．3 锰 (211)16、3、1 锰的单质16、3、2 锰的重要化合物§16．4 铁 (215)16．4、1、铁的单质16、4、2 、铁的化合物第十七章d区元素（二） (220)§17、1 铜族元素 (220)17、1、1、铜族元素的通性17、1、2、铜及其化合物17、1、3、银及其化合物§17、2 锌族元素 (225)17、2、1、锌族元素的通性17、2、2、锌及其化合物17、3、3、汞及其化合物～9～第一章气体在自然界，物质通常以气、液、固三种状态存在。

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谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
【精品】PPT课件 无机化学讲义
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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4
I2=S1 示意图
I3
包括 6 个对称操作
I31 iC31, I32 C32,
I
3 3
i,
I34 C31,
I35 iC32,
I
6 3
E
I3 轴除包括 C3 和 i 的全部对称操作外，还包括 C3 和 i
的组合操作
I
1 3
iC
1 3
，I35 iC32
。 所以 I3 轴可看作是 C3 和 i
组合得到的:
C
2 3
a
b
c
E
E
C
1 3
C
2 3
a
b
c
C
1 3
C
1 3
C
2 3
E c a b
C
2 3
C
2 3
E
C
1 3
b
c
a
a
a b c E
C
1 3
C
2 3
b
b
c
a
C
2 3
E
C
1 3
c
c a
b
C
1 3
C
2 3
E
子群
若群元素的子集合按照群的运算规则也能形成一个较小的 群，则称其为原来的群的“子群”。子群与群的乘法相同；子
单位元素： 0;
0+3=3+0=3
逆元素： A-1=-A ; 3-1=-3 3+(-3)=(-3)+3=0
群的例子
除零外，全体非零实数对乘法构成群
（群的乘法即为代数乘法）
封闭性： 实数相乘仍为实数
结合律： 乘积与次序无关
单位元素： 1 逆元素： A-1=1/A
此群为无限群
例子
全体整数的加法群
G{1, -1, i, -i}乘法群 对称操作群
I3 = C3+i
I4
包括4个对称操作
I41 iC41, I42 C2,
I43 iC43,
I
4 4
E
可见 I4 轴包括 C2 全部对称操作，即 I4 轴包括 C2 轴。但是一个包含 I4 对称性的分子，并不具有 C4轴，也不具有 i，即 I4 不等于 C4 和 i 的简单加 和， I4 是一个独立的对称元素。
一种金属-酶的配合物
（3）固体无机化学 研究固体物质的制备、组成、结构和性质
的科学。固体无机化学是跨越无机化学、固 体物理、材料科学等学科的交叉领域。
氧化铁纳米粒子协助蛋白杀 新型发光纳米粒子 死癌细胞,正常细胞不受损
（4）无机合成化学 研究如何合成无机化合
物及其合成反应机理。
（5）理论无机化学 以理论化学和计算化
In i Cn
E n 为偶数
Inn inCnn
i
n 为奇数
只有 I4 是独立的对称元素（严格讲应是 I4n ）。其它的 In 都 可以用对称元素来代替。
I1 S 2 i I2 S1 h I3 C 3 i I4 I5 C 5 i I6 C 3 h
独立的元素
C2
2
1
σh
• Chem. Rev.; Chem. Soc. Rev.; Acc. Chem. Res.;
• Inorg. Chem.; Dalton. Trans. • Adv. Mater.; Adv. Funct. Mater.;
Chem. Mater. Cryst. Growth Des.; ……
Nature, Science
高等无机化学
课程基本概况
1、 无机化学学科的发展态势
无机化学是研究无机物质的组成、结构、反应、性质和应 用的科学。
目前，国际上无机化学学科的发展趋势： 1、无机化学与其它学科的交叉与融合加强。 2、无机化学的理论与实验研究更趋紧密结合，更加注重多 尺度研究。 3、无机化学的非常规合成方法发展加速。 4、基于无机化学的过程工程加速向应用转化。
学作为基础，通过定量、 半定量的计算或定性分 析，得出复杂分子所应 具有的性质。
微波化学反应合成仪
无机化学相关主要期刊与数据库
• Nature, Science, PANS • J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem. Int.
Ed.; Chem. Sci.; Chem. Eur. J.; Chem. Commun.;
群的阶ｇ是群的阶ｈ的整数因子（拉格朗日定理）.
相似变换与共轭类
设群中有元素Ａ和Ｘ，则Ｘ－１ＡＸ（Ｘ也可以与Ａ 或Ｂ相同）也是群中的一个元素，记作Ｂ. 即Ｂ是Ａ借助于 Ｘ所得到的相似变换，称Ａ与Ｂ共轭.
相互共轭的元素之间存在相似变换的关系，集合在一 起构成共轭类，简称类.
1.4 分子点群
分子点群的分类
的对称元素，这时 I4n 轴与 C4n/2 轴同时 存在。
映轴 Sn = 旋转操作和反映操作的乘积
先绕轴旋3600/n（并未进入等价图形），接着按垂直于轴的平
面 h 进行反映（图形才进入等价图形）。对应的操作为：
Sn h Cn
E
n 为偶数
Snn (hCn)n hnCnn
h n 为奇数
S1 S2 i S3 C 3 h S 4 hC 4 S5 h C 5 S6 C 3 i
CH4 分子中三个相互垂直相交的 I4 轴
没有C4轴和i
具有I4 轴的分子经过 I41的操作
转900
Cˆ 4
iˆ
因此，对于反轴，当 n 为奇数时，
包含 2n 个对称操作，可看作由 n 重旋
转轴和对称中心 i 组成；当 n 为偶数时
而不为 4 的整倍时，由旋转轴 Cn/2 和垂
直于它的镜面 h 组成， I4n 是一个独立
S 4h C 4 , S 4 2 C 2 , S 4 3h C 4 3 , S 4 4 E
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 讨论实际图形的对称性时 ，In 与 Sn中只选其一。一般 惯例，讨论分子点群时，用 象转轴Sn ，而在讨论晶体对 称性时选用反轴 In 。
1.3 群论基本概念
群，与一位悲剧式的人物——法国青年数学家伽 罗瓦（1811–1832）——的名字紧密联系在一起.他17 岁时第一个使用了这个名词并系统地研究群；19岁时 用群的思想解决了关于解方程的问题，这是当时连最 优秀数学家都感到棘手的难题. 20岁前就对数学作出 了杰出贡献. 不满21岁时在一次决斗中被杀. 遗书中留 下了方程论、阿贝尔积分三种分类等内容.
1.2 对称操作的乘积
连续行施两次对称操作称为对称操作的积
旋转操作的乘积
C
1 6
C61C61 C62 C31
对
称
C
3 6
C
1 2
元 素
C
4 6
C
2 3
C6
C
5 6
C
6 6
Eˆ
C
5 6
C
6
1
C
1 6
C
6
5
C65C65 C65C61E
C
1 6
与
C
5 6
互逆
反演操作的乘积
y
i x
i n 为奇数
in E n 为偶数
独立的元素
C2
2
1
σh
4 S2= i 示意图
对于Sn群，当 n 为奇数时，有
2n个操作，它由 Cn 和 h 组成；当 n
为偶数而又不为4的整数倍时，有n
个操作，Sn 群可看成由有Cn/2 与 i 组 成；只有S4是独立的对称操作（严格 讲应是 S4n 为独立的对称元素），它 包含的对称操作有：
旋转反映或旋转反演都是复合操作，相应的对称元素分 别称为映轴Sn和反轴In . 旋转反映(或旋转反演)的两步操作 顺序可以反过来.
这两种复合操作都包含虚操作. 相应地,Sn和In都是虚轴. 对于Sn，若n等于奇数，则Cn和与之垂直的σ都独立存在； 若n等于偶数，则有Cn/2与Sn共轴，但Cn和与之垂直的σ并不 一定独立存在. 试观察以下分子模型并比较:
教育出版社
第一章 对称性和群论 • 本章内容：
对称操作 群论基本概念
分子的点群 群的表示和特征标表 群论在化学中的应用
1.1 对称元素与对称操作
操作
不改变分子中各原子间距离使分子几何构型发生位 移的一种动作。
对称操作
每次操作都能产 生一个和原来图形 等价的图形，通过 一次或几次操作使 图形完全复原。
(1) 重叠型二茂铁具有 S5， 所以, C5和与之垂直 的σ也都独立存在；
(2) 甲烷具有S4，所以, 只有C2与S4共轴，但C4和与 之垂直的σ并不独立存在.
CH4中的映轴S4与旋转反映操作
• 注意: C4和与之垂直的σ都不独立存在
（5）恒等操作
对称操作与对称元素
旋转是真操作, 其它对称操作为虚操作.
• 单位元素：E
• 逆元素：
C 2 C 2 1 v v 1 v ' v ' 1C 2 C 2 1 C 2 1 C
分子的对称操作构成群——点群
群的乘法表
C2v 群的乘法表(对称操作乘法表)
C 2v E
C
1 2
yz
xz
E
E
C
1 2
yz xz
C
1 2
C
1 2
E
xz yz
ACS; RSC; join Wiely; ……
3、课程安排与要求
• 上课时间：2-16周 • 课程内容 • 讲课内容： • 高等无机化学的基本理论 • 对称性和群；无机立体化学；配体场理论；
无机物的光谱。 • 无机化学研究前沿选论 • 金属-有机框架；无机纳米材料；生物无机化
学； • 考核方式：笔试（1周） • 参考书 陈慧兰 主编 《高等无机化学》高等