第六章-元素化学和无机材料

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1、普通化学第六章元素化学与无机材料主要内容6.1单质的物理性质6.1.1熔点、沸点、硬度和晶体结构6.1.2导电性6.2单质的化学性质6.2.1金属单质的还原性6.2.2非金属单质的氧化还原性6.3无机化合物的物理性质6.3.1卤化物的熔点、沸点和离子极化理论6.3.2氧化物的熔点、沸点和硬度6.4无机化合物的化学性质6.4.1氧化还原性6.4.2酸碱性6.5配位化合物6.5.1配位化合物的组成和结构6.5.2配位化合物的命名6.5.1配合物及配位化学的应用6.6无机材料6.6.1金属和合金材料6.6

2、.2无机非金属材料6.6.3纳米材料和碳纳米管主要内容6.1单质的物理性质——6.1.1熔点、沸点和硬度单质的物理性质主要与什么因素有关？与它们的原子结构或晶体结构有关。金属类型分子晶体离子晶体原子晶体金属晶体作用力分子间力离子键共价键金属键决定因素范德华力氢键离子半径电荷原子半径空间结构原子半径自由电荷成键电子数单质的物理性质最终简化为分子类型：分子量的大小微粒半径大小半径，分子量，晶体类型都有规律可循，因此单质的物理性质也有规律可循6.1.1熔点、沸点和硬度P255：表6.1主族与零族元素单质的

3、晶体类型单质的熔点、沸点和硬度一般都具有相同的变化规律P218：图5.13元素的原子半径同族：由上而下：小→大同周期：由左到右：大→小（二三周期）大→小→大→小（四、五、六周期）典型金属晶体→有效电荷高的金属晶体→原子晶体→分子晶体溶、沸点：低→高→低硬度：小→大→小IA：（典型金属）由上而下：物理性质降低VIIA：（分子晶体）由上而下：物理性质升高6.1.1熔点、沸点和硬度从p253图6.1和p254图6.2、图6.3中看出规律同周期，从左到右熔、沸点：低高低硬度：小大小IVB,VB,ⅥB

4、熔沸点最高，硬度最大。同族从上到下ⅠA、ⅡA、ⅢB：熔沸点降低；硬度减小ⅣB……ⅦB：熔、沸点升高；硬度增大VA、VIA、ⅦA、0族：沸点逐渐升高。He的熔、沸点是所有物质中最低者，最高的是石墨。非金属中，硬度最大的均是金刚石。金属中，熔点最高的是W，最低的是Hg；硬度最大的是Cr，延展性最好的是Au。6.1.2导电性导体半导体绝缘体电导率（MS·m-1）>1010～10-11<10-11金属Si.Ge.Se.CO2,NaCl(s)合金Cl2,O2.Ne见(p258)图6.6导电性最好的是Ag，Cu

5、，Au，Al位于P区斜对角线的单质是半导体，例如：B、Si、Ge、Se、Te。金属都是电的良导体影响金属导电性的因素：温度：温度升高，导电能力降低。温度接近OK，某些物质导电能力增至无穷大-----超导体。杂质：杂质含量增加，导电能力降低。一般铝线的纯度在99.5%以上,铜线在99.9%以上。影响半导体导电性能的因素：温度：温度升高,电导率增加。杂质：适量的杂质,电导率增加。例：Si;Ge中掺加P、As、Sb等。6.1.2导电性6.1.2导电性6.2单质的化学性质——6.2.1金属单质的还原性金属原

6、子半径较大，核最外层电子数少，电负性较小，反应中易失去电子，表现为还原性。非金属易得电子表现出氧化性，（某些非金属单质也可以失电子表现出还原性。）金属单质的活泼性变化规律见下表：还原性增强不明显6.2.1金属单质的还原性IAIIAIIIAVIIAIIIBIVBIIB还原性增强还原性增强还原性增强还原性增强氧化性增强氧化性增强同周期,从左到右核电荷增加原子半径减小还原性减弱氧化性增强短周期变化明显；长周期变化不明显同族，从上到下主族元素原子半径增加还原性增强氧化性减弱原因：6.2.1金属单质的还原性6

7、.2.1金属单质的还原性金属还原性的能力：1）金属与氧的作用2）金属置换氢的能力S区金属很活泼，具有很强的还原性。常温下既能与水，又能与空气中氧气反应，反应十分激烈。与氧反应除生成正常的氧化物外，还能生成过氧化物或超氧化物。例如：正常氧化物:Li2O、CaO过氧化物:Na2O2、BaO2（Be、Mg除外）超氧化物:KO2、BaO4(Li、Be、Mg除外)过氧化物、超氧化物均为固体储氧物质，与水作用可放出O26.2.1金属单质的还原性d区，ds区周期递变从左→右不如主族明显。以第四周期为例：第四周期元

8、素能溶于盐酸或稀硫酸Sc在空气中迅速氧化；Ti、V在空气中较稳定；Cr、Mn在空气中缓慢氧化；Fe、Co、Ni在干燥空气中与O2无明显反应。Cu性质较稳定，Zn较活泼。CrNiZn及P区Al在空气中生成氧化物保护膜6.2.1金属单质的还原性第五周期、第六周期不如第四周期活泼，不与稀HCl、H2SO4反应，只能溶于HNO3或王水。3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO(g)+3H2OAu+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O铌、钽、