最新元素化学与无机材料PPT课件.ppt

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1、元素化学与无机材料2大连轻工业学院基础化学教学中心3大连轻工业学院基础化学教学中心如第4-6周期KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZn碱金属的半径大，价电子少，因而金属键较弱，所以熔点低。到d区元素，半径减小，价电子增多，金属键增强，因此，熔、沸点升高，直至VI副族；VI副族以后，未成对d电子数又减小，因此熔、沸点了降低。到了ds区及p区金属，其晶体类型从金属晶体向分子晶体过渡，因此熔点较低。7大连轻工业学院基础化学教学中心“之最”在所在单质中硬度最大的是金刚石熔点、沸点最低的是氦硬度最大的金属是铬熔点最高的金属是钨熔点最

2、低的金属是汞8大连轻工业学院基础化学教学中心6.1.2导电性和能带理论9大连轻工业学院基础化学教学中心1.单质的导电性导体半导体绝缘体银、铜、金、铝是最好的导电材料。金属的纯度和使用的温度对导电性能也有影响。p区右上部的元素及稀有气体的单质为绝缘体p区从B到At对角线附近的元素单质大都具有半导体的性质，硅和锗是公认最好的半导体10大连轻工业学院基础化学教学中心2.固体能带理论3s3sσ3sσ3s*Na2当有1molNa时，由此组合的相应分子轨道就有1mol，这些分子轨道之间的能级相差小，几乎连成一片，形成了具有一定上限和下限的能

3、带。这1mol分子轨道可以容纳2mol的电子，但实际上只有1mol的电子在成键轨道，而另一半是空的，此时3s能带是未满的，称未满带。11大连轻工业学院基础化学教学中心金属晶体中存在这种未满的能带是金属能导电的根本原因。空能级电子占用的能级3s能带未满带中的电子在外界电场的影响下，并不需要消耗多少能量就可以跃入未满能带的空分子轨道，使金属具有导电性。12大连轻工业学院基础化学教学中心镁的3s能带是全满的，叫满带。但3s和3p能带发生部分重叠，使3s中的电子也可以进入3p能带，所以也可以导电。空能级3p电子占用的能级3s13大连轻工

4、业学院基础化学教学中心空带满带禁带空带满带禁带半导体满带禁带窄绝缘体满带禁带宽14大连轻工业学院基础化学教学中心15大连轻工业学院基础化学教学中心（1）金属与氧的作用s区金属在空气中燃烧时除能生成正常的氧化物外，还能生成过氧化物。普通氧化物Li2O、BaO、MgO过氧化物Na2O2、BaO2超氧化物KO2、BaO4-O-O--O-应用：固体储氧物质，与H2O或CO2放出O216大连轻工业学院基础化学教学中心p区金属元素的活泼性一般远比s区金属弱锡铅锑铋等在常温下与空气无显著作用。铝较活泼，易与氧化合，但可形成一层致密的氧化物保护

5、膜，阻止氧化进一步进行。d区和ds区金属的活泼性也较弱。从左到右一般逐渐减弱，但不明显。过渡金属的活泼性从上到下是减弱的。17大连轻工业学院基础化学教学中心（2）金属的溶解(H+/H2)>(Na+/Na)电极电势s区的数值都比较小，所以用水作氧化剂就能将金属溶解。2Na+2H2O=H2↑+2NaOH铍和镁可形成致密的氧化物膜而稳定p区和和第4周期d区金属及锌的虽也为负值，但比s区的要大，所以只能溶于酸第5、6周期d区和ds区金属及铜的>0，所以不能溶于非氧化性酸18大连轻工业学院基础化学教学中心不活泼金属可溶

6、于王水。3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO(g)+3H2OAu+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO(g)+2H2O铌,钽,钌,铑,锇,铱可溶于浓的HF和HNO3中此外，铝镓锡铅铬锌还能溶于碱溶液。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(g)Sn+2NaOH=Na2SnO2+H2(g)19大连轻工业学院基础化学教学中心2.金属的钝化由于金属在空气中氧化生成的氧化膜具有较显著的保护作用。容易产生钝化作用的有铝,铁,铬,镍,钛及其合金应用：用铁制的容器贮运浓HNO3和浓H2SO4如果在钢

7、中加入铬、铝和硅等，由于生成的氧化膜，有效的减慢了钢的氧化。20大连轻工业学院基础化学教学中心6.2.2非金属单质的氧化还原性易得电子，呈现氧化性，且符合规律。除F2、O2外，大多数还具有还原性(1)强氧化性，用作氧化剂。强弱可用或ΔG来判断Cl2+2I-=2Cl-+I25Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+(Cl2/Cl)=1.358V>(IO3/I2)=1.195V21大连轻工业学院基础化学教学中心(2)较不活泼的非金属单质用作还原剂碳常用于炼铁3Si+18HF+4HNO3=3H2[SiF6]

8、+4NO(g)+8H2OSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2(g)一般不与稀酸作用，但可以与氧化性酸反应S+2HNO3(浓)=H2SO4+2NO(g)C+2H2SO4(浓)=CO2(g)+2SO2(g)+2H2O22大连轻工业学院基础化学教学中心(3