无机化学第二版课件 教学课件 作者 古国榜 李朴 主编 华南理工大学无机化学教研室 编 上

1、第13章 碱金属 碱土金属,碱金属和碱土金属的通性,对角线规则,碱金属和碱土金属的化合物,镁、锂的相似性,铍、铝的相似性,金属的概述,化学工业出版社,13.2 碱金属 碱土金属的通性,注：它们的活泼性有差异,碱金属和碱土金属：,因为Li+和Be2+为2e构型，且 半径较小。,说明化合物的性质与元素的性质是不同的， 化合物的性质除与原子结构有关，还与分子 结构、晶体结构有关。,锂和铍的特殊性,与碱金属相比，碱土金属的熔、沸点， 硬度、密度都相对高一些。,13.3 碱金属 碱土金属的化合物,单质,碱金属必须保存在无水煤油中， 锂保存在液体石蜡或。

2、第7章 无机材料,Chapter 7 Inorganic Material,了解材料的重要性及目前分类的主要依据;用化学观点理解 “材料的性能取决于材料的化学组成和结构”;了解金属存在的形式及钢铁腐蚀与防腐原理;了解常用的无机非金属材料及用途,7.1 金属材料定义及分类,6了解对角线规则和锂、铍的特殊性.,7.6 常用的无机非金属材料,7.2 金属的腐蚀与防止,7.5 无机非金属材料的定义及分类,7.3 重要的合金材料,7.4 金属功能材料,7.1金属材料定义及分类,金属材料是指由金属元素或以金属元素为主的合金形成的具有一般金属性质的材料,合金是由两种或两种以上的金属(。

3、镧系元素,放射性元素,锕系元素,第16章 镧系和锕系元素,原子核反应,化学工业出版社,16.1 镧系元素,镧系元素的通性,稀土元素的提取和分离,稀土元素的重要化合物,稀土元素的应用,16.1.1 镧系元素的通性,包括第六周期从57号La到70号Yb，共14个元素,镧系元素：以Ln表示,为了便于比较，列出71号镥元素。,双峰效应和镧系收缩,镧系元素的原子半径，随着原子序数的增加， 不是逐渐地变化，而是在铕(Eu)和镱(Yb)处出 现骤升的峰值或陡降的谷值的现象,双峰效应,氧化态,镧系元素的特征氧化态为3。,对于La、Gd两元素，由于具有5d16s2电子层结构， 失去3。

4、第9章 氧族元素,氧族元素通性,氧及其化合物,硫及其化合物,化学工业出版社,9.1 氧族元素通性,氧族元素单质的化学活泼性依次降低。 O2S8SeTe,氧族元素中，只有电负性最大的氧与典型金属 （如碱金属、碱土金属等元素）化合时，才形 成典型的离子化合物。与非金属元素化合时， 均形成共价化合物。,9.2 氧及其化合物,氧和臭氧,氧的化合物,9.2.1 氧和臭氧,氧气（O2）,O2为无色、无臭的气体，-183为淡兰色液体， 可以15Mpa压力装入钢瓶内储存。 O2是非极性分子，在水中的溶解度很小，0时 1L水中只能溶解49.1mL氧气。,KK(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2。

5、第12章 硼族元素,硼族元素的通性,铝及其化合物,硼,化学工业出版社,12.1 硼族元素的通性,12.2 硼,单质硼,硼的卤化物,硼的含氧化合物,硼的氢化物硼烷,硼和硅的相似性,12.2.1 单质硼,-菱形硼（B12） 原子晶体,晶态硼有多种变体,B12二十面体的连接方式不同，键不同，形成的硼晶体类型也不同,硼单质的性质,4B +3O22B2O3,(1) 在赤热下，与水蒸气作用生成硼酸和氢气：,2B+6H2O(g) 2B(OH)3+3H2,(2) 与非金属作用 高温下能与N2 、 O2 、 S、X2等单质反应,(3)与强碱作用,2B+2NaOH+3KNO32NaBO2+3KNO2+H2O,(4)与酸作用,2B+3H2SO4(浓) 2B(OH)3+3SO2,B+3。

6、第11章 碳族元素,碳族元素的通性,硅,锡、铅,碳,化学工业出版社,11.1 碳族元素的通性,11.2 碳,碳的单质,碳酸及碳酸盐,碳化物,碳的氧化物,11.2.1 碳的单质,一氧化碳(CO),CON2等电子体，直线型,11.2.2 碳的氧化物,CO的还原性,Fe2O3+CO2Fe+CO2,HbO2+COCOHb+O2,CO易与血红蛋白结合,CO可作配位体，形成羰基配合物 Fe(CO)5, Ni(CO)4, Co2(CO)8,二氧化碳,直线型：两个,固态干冰，分子晶体,CO2化学性质稳定，高温时可和活泼金属反应,2Al3+3CO32-+3H2O2Al(OH)3+3CO2,泡末灭火器碳酸氢钠饱和溶液+硫酸铝,11.2.3 碳酸及其盐,碳酸,二元弱酸,CO2溶于水，。

7、第10章 氮族元素,氮族元素的通性,磷及其化合物,砷、锑、铋,氮及其化合物,化学工业出版社,10.1 氮族元素的通性,氮族元素价层电子构型：ns2np3,主要氧化态：+3、+5,原因：同族从上到下ns2电子对有效核电荷增 大，核对电子的吸引力增强，该电子对 的稳定性增加，尤其是6s2电子对的稳定 性最大，较难失去(惰性电子对效应）。,10.2 氮及其化合物,氮气及其特殊稳定性,氮的含氧化合物,氮化物,氨和铵盐,10.2.1 氮气及其特殊稳定性,键级=3,N2中有一个键，两个键， 其化学性质很稳定。,N2：KK(2s)2(*2s)2(2py)2(2pz)2 (2px)2,氮气,氮气在常温下非常。

8、第4章 化学反应速 率和化学平衡,化学热力学初步,化学反应速率,化学平衡,化学工业出版社,4.1 化学热力学初步,基本概念和术语,热力学第一定律和热化学,化学反应的方向,4.1.1基本概念和术语,系统的状态和状态函数,状态函数：描述系统的状态的物理量,系统的状态：状态函数所描述的状态,只要状态函数是一定的，系统的状态就是确定的。,如体积、压力、温度、质量、粘度、表面张力等， 是一些宏观可测的性质。,状态函数的变化值 = 终态状态函数 - 始态状态函数,当系统从一种状态（始态）变化到另一种状态（终态）时，状态函数的变化值仅取决于系。

9、水环境,绿色化学和清洁生产,大气化学,第18章 水环境 大气化学,化学工业出版社,18.1 水环境,水的结构与性质,水体中的重金属污染及其治理,18.1.1 水的结构与性质,纯水是一种无嗅、无味、无色的液体，在压力为 100kPa时，水的凝固点是0，沸点是100，水 的密度在4时最大，在04范围内水的体积 不是“热胀冷缩”，而是“冷胀热缩”。,水中的O原子采取不等性sp3杂化，水分子呈V型结构。,在水分子之间存在着氢键，使水分子在液态和固态 时，产生缔合现象。与同族的H2S，H2Se、H2Te相 比，水具有较高的熔点、沸点、熔化热和蒸发热。,在冰中水分子形。

10、第6章 氧化-还原反应电化学基础,氧化还原反应,电极电势,电极电势的应用,原电池,化学工业出版社,氧化态,氧化还原反应方程式的配平,氧化剂和还原剂,6.1 氧化-还原反应,形式电荷是假设把分子中键合的电子，人为的指定给电负性较大的原子之后所带的电荷。,氧化态：H +1 Cl -1,如：,6.1.1 氧化态,氧化态：化合物分子中，某元素平均的形式电荷数。,（1）在单质中，元素的氧化态皆定为零。,（2）在离子化合物中，简单离子的氧化态等于该离子所带的电荷。,如：CaCl2中， Ca的氧化态是2， Cl的氧化态是1。,（3）在结构已知的共价化合物中，把属于两。

11、过渡元素的通性,铬、锰,钛、钒,第14章 过渡元素(一),铁系元素,化学工业出版社,元素的原子结构,过渡元素的性质,14.1 过渡元素的通性,14.1.1 元素的原子结构,过渡元素的电子构型,(n-1)d110ns12 (Pd为4d105s0),原子半径/pm,镧系收缩,第二、三过渡系元素的原子半径(除钪族)接近,元素的氧化态,过渡元素常有多种氧化态。一般可由+2依次增加到与族数相同的氧化态（第8族以后除外）。,同族从上到下, 高氧化态趋于稳定。,14.1.2 过渡元素的性质,过渡金属的物理性质,过渡金属的化学性质,过渡元素氧化物的酸碱性,过渡元素氧化物的碱性，同周期,左右, 。

12、铜族,锌族,第15章 过渡元素(二),化学工业出版社,铜族单质,铜的化合物,15.1 铜族,银的化合物,15.1.1 铜族单质,碱金属与铜族性质比较,单质铜,金属银,在酸性溶液中，Cu+离子易发生歧化。,2Cu+ Cu2+ + Cu,Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O,Cu(I)与Cu(II)之间的转化:,15.1.2 铜的化合物,Cu(I) Cu(II),当：有适当的还原剂存在，及加入沉淀剂使Cu(I) 难溶物，或加入配位剂使Cu(I) 配合物。,所以Cu(I)可以难溶物或配合物的形式稳定存在。,EA /V,Cu2+ +Cu+Cl- 2CuCl,2Cu2+4CN-2CuCN+(CN)2,2Cu2+(x-1)CN- Cu(CN)x1-x (x=24),Cu(II) Cu(I),Cu2O和CuOH,CuO 和Cu。

13、配位化学的发展与元素分离,超分子化学,金属有机化学,第17章 无机化学的发展,生物无机化学,无机固体化学,化学工业出版社,配位化学的发展,17.1 配位化学的发展与元素分离,元素分离,17.1.1 配位化学的发展,40年代来，由于原子能、半导体、火箭等尖端技术 的发展，要求提供大量的核燃料、高纯稀有元素及 高纯化合物等新材料、新原料。从而促进了分离技 术和分析方法的发展。高纯物质的分离（如溶济萃 取、离子交换等）几乎都与配合物的形成有关。,60年代以来，现代石油化工和有机合成工业的发展需要高效、专一的催化剂，从而推动了小分子配位。

14、无机功能材料,新型陶瓷材料,特种金属结构材料,第20章 新型无机材料,无机材料的未来,化学工业出版社,20.1 无机功能材料,形状记忆合金,电学材料,减振合金,光学材料,磁性材料,20.1.1 形状记忆合金,形状记忆合金是指具有形状记忆效应的合金。,形状记忆效应是指材料在发生塑性变形后，经加热 到某一温度以上后，能够自动恢复到变形前形状的 性质。,形状记忆的机理是材料在温度改变后发生了相变。 大多数金属在低温下要硬一些，但形状记忆合金的 情况恰好相反，其低温相比较软，而高温相比较硬。 当形状记忆合金的高温相经过加工成型后，要使其 。

15、配合物的基本概念,螯和物,配位平衡,配合物的化学键理论,第7章 配位化合物,配位化合物的应用,化学工业出版社,配合物的定义,配合物的化学式和命名,配合物的组成,7.1 配合物的基本概念,7.1.1 配合物的定义,配位个体,由金属原子或金属离子与其他分子或离子以配位键结合形成的复杂离子或化合物。,配离子与带相反电荷的离子形成的化合物（包括中性配位个体）,配合物,如，K4Fe(CN)6 、Cu(NH3)4SO4 、Ag(NH3)2Cl,7.1.2 配合物的组成,中心离子（或原子）,配合物的中心部分，位于配离子的中心。又称 为配离子的形成体。,中心离子必须具有可以接受孤。

16、第3章 晶体结构,晶体的基本知识,离子晶体,原子晶体和分子晶体,金属晶体,混合晶体,离子的极化,化学工业出版社,3.1 晶体的基本知识,晶体的宏观特性,晶体的微观结构,单晶体和多晶体,晶体的基本类型,3.1.1晶体的宏观特性,3.1.2 晶体的微观结构,晶格,晶格在空间的排列呈现出 有规律的周期性。,晶格的结点：排有粒子的点,组成晶体的粒子有规则地 排列在空间的一定的点上， 这些点的总和称为晶格。,晶胞,在晶格中，能表现出 其结构一切特征的最 小部分称为晶胞。,晶胞在空间无限重复就形成了晶格。,晶胞是一个 平行六面体,根据晶胞的特征，可划分。

17、第2章 分子结构,共价键,杂化轨道理论与分子的几何构型,分子轨道理论,分子间力,化学工业出版社,2.1 共价键,现代价键理论,共价键的特征,共价键的类型,共价键参数,2.1.1 现代价键理论,H2分子中共价键的形成,两氢原子各带一个自旋方向相反的电子，核对电子的吸引力加强（吸引态）,可以形成稳定的氢分子。（左图）,两个氢原子的电子自旋方向相同，核对电子的吸引力减弱（排斥态）,不能形成稳定的氢分子。（右图）,价键理论的基本要点,（1）两原子接近时，自旋方向相反的未成 对电子可以形成共价键。,（2）成键电子的原子轨道重叠的程度越大， 。

18、卤素的通性,卤化氢和卤化物,卤素的含氧化合物,卤素的单质,第8章 卤 素,拟卤素,化学工业出版社,8.1卤素的通性,卤素单质的性质,卤素的制备,8.2 卤素的单质,8.2.1 卤素单质的性质,氯在常温下加压可成为黄色液体，利用这一性质， 可将氯液化装在钢瓶中储存。,固态碘在熔化前已具有相当大的蒸气压，适当加热 即可升华，因此可将粗碘进行升华精制。,卤素单质均有颜色。随着分子量的增大，卤素单质 颜色依次加深（由浅黄、黄绿、红棕到紫）,卤素单质在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解 度要大得多。,气态的卤素均为刺激气味，强烈刺激眼、鼻、气。

19、第5章 电离平衡,酸碱理论,沉淀-溶解平衡,弱电解质的电离平衡,缓冲溶液,溶液的酸碱性,盐类的水解,化学工业出版社,5.1 酸碱理论,酸碱的电离理论,酸碱的质子理论,酸碱的电子理论,酸在水溶液中能电离出H+的化合物,碱在水溶液中能电离出OH-的化合物,酸碱反应中和反应：,H+ + OH- H2O,5.1.1 酸碱的电离理论,酸能给出质子的物质（质子的给予体）,碱能接受质子的物质（质子的接受体）,5.1.2 酸碱的质子理论,两性物质,既能给出质子，又能接受质子的物质。,如，H2O,酸、碱的共扼关系,酸和碱不是孤立存在的,反应实质共轭酸碱对之间的质子传递。,共轭。

20、化学的发展和展望,物质的聚集状态,化学的计量,绪 论,化学工业出版社,化学是在分子、原子、离子层次上研究物质的 组成、性质、结构及反应规律的一门科学。,0.1 化学的发展和展望,化学的分支学科,三级学科及边缘学科,未来化学发展的特色,无机化学是研究元素及其化合物的结构、性质、 反应、制备及其相互关系的一门化学分支。,新石器时代：陶瓷的制造,15世纪后期：无机化学处于萌芽阶段,18世纪后19世纪初： 无机化学开始成为化学的独立分支 1748年 罗蒙诺索夫质量守恒定律 1808年 道尔顿科学原子论 1811年 阿佛加德罗分子论 1840年 盖斯盖斯。