高中化学竞赛无机化学课件.pptx

1、第十四章第十四章过渡元素过渡元素 B-B 14-1 过渡元素的通性14-2 钛、钒14-3 铬、钼、钨14-4 锰14-5. 铁、钴、镍无机化学214-1.过渡元素的通性 1-1. 过渡元素的价电子层结构过渡元素的价电子层结构.1-2. 过渡元素的原子半径和电离势过渡元素的原子半径和电离势.1-3. 过渡元素的氧化态过渡元素的氧化态. 1-4. 单质的性质单质的性质 1-5. 过渡元素氧化物的酸碱性过渡元素氧化物的酸碱性. 1-6. 过渡元素水合离子的颜色过渡元素水合离子的颜色. 1-7. 过渡元素的配位性质过渡元素的配位性质 1-8. 过渡金属及其化合物的磁性过渡金属及其化合物的磁性. 无机

2、化学31-1. 过渡元素的价电子层结构.(n-1)d110ns12 (Pd:4d105s0)d电子数较多电子数较多.d电子可部分或全部成键电子可部分或全部成键.d轨道未充满可接受孤电子轨道未充满可接受孤电子 无机化学41-2过渡元素的原子半径和电离势过渡元素的原子半径和电离势.过渡元素原子半径比较小过渡元素原子半径比较小,电离势不如主族有规律电离势不如主族有规律: 同一周期同一周期,从左从左右右 r B , 最小最小 , 然后然后未未充满充满,d的屏蔽效应的屏蔽效应、z、r.到了到了B全充满全充满d屏蔽屏蔽、z 、 r 同一族同一族 .五、六周期的五、六周期的r相似相似镧系收缩，离子镧系收缩，

3、离子半径变化相似半径变化相似 较小较小,无机化学5过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变化有关化有关: 同一周期从左同一周期从左右右 I B , 最大最大,然后又逐渐减小然后又逐渐减小.见见p1047 表表217.无机化学613. 过渡元素的氧化态.由于由于d电子的部分或全部参加成键电子的部分或全部参加成键,所以过渡所以过渡元素的氧化态一般从元素的氧化态一般从+与族数与族数相同的最高氧化态相同的最高氧化态.见见p1049 表表218.同一周期同一周期.从左从左右右 氧化态氧化态 B 最高最高,然后然后.同一族同一族.自上而下自上而下,高氧化态比较稳定高氧化

4、态比较稳定,而主族而主族低氧化态比较稳定低氧化态比较稳定; 无机化学714.单质的性质1.物性物性:由于过渡元素的由于过渡元素的r较小较小,所以密度、硬度所以密度、硬度较大，较大，熔熔沸点较高沸点较高.由于含有较多由于含有较多d电子电子,能级交错能级交错,所以具有所以具有金属光泽金属光泽,导电导热性大多有磁性导电导热性大多有磁性.由于金属晶体是通过金属键结合的，所由于金属晶体是通过金属键结合的，所以过渡金属具有良好的延展以过渡金属具有良好的延展,机械加工性机械加工性;其中其中W的熔沸点最大的熔沸点最大(22-57g.cm3)无机化学8n2.化性.n 大多数大多数 较小甚至为反值较小甚至为反值.

5、n M具有较强还原性；具有较强还原性；n 还原性：第一过渡系列还原性：第一过渡系列 第二第二 钢钢).常温下不溶于稀酸常温下不溶于稀酸,可溶于可溶于HNO3、王水、热的浓、王水、热的浓H2SO4,在在O2存在下熔融强碱存在下熔融强碱,加热时与大多数非金加热时与大多数非金属反形成合金属反形成合金.2.重要化合物重要化合物.V2O5 橙黄色橙黄色深红色晶体深红色晶体,有毒有毒,微溶于水微溶于水,为强氧化为强氧化剂剂.V2O5+6H+2Cl 2VO2+ Cl2+3H2OV2O5作催化剂作催化剂(SO2氧化氧化)及有机合成及有机合成. 无机化学1714-3铬、钼、钨 (n-1)d5ns1 3-1.单质

6、单质 3-2.重要化合物重要化合物无机化学183-1.单质都是银白色金属都是银白色金属,熔沸点很高熔沸点很高,铬的硬度最大铬的硬度最大,表面易表面易形成致密的氧化膜形成致密的氧化膜,具有一定耐腐蚀性具有一定耐腐蚀性,一旦膜被破坏一旦膜被破坏则易溶于稀则易溶于稀H2SO4中中,不溶于不溶于HNO3和和H3PO4 .钼钨可钼钨可溶于溶于HNO3+HF中中,高温下铬、钼、钨高温下铬、钼、钨与酸反应与酸反应Cr(无氧化膜无氧化膜),可溶于稀可溶于稀HNO3、H2SO4, Mo、W可溶于可溶于HNO3+HF与非金属反应与非金属反应.易形成合金易形成合金 无机化学193-2.重要化合物 1.CrO3 2.

7、Cr2O3 3.重铬酸盐重铬酸盐 4.铬酸盐铬酸盐(CrO ) 5.钼酸盐钼酸盐. -24无机化学20CrO3 Cr2O3 1.CrO3暗红色晶体暗红色晶体,酸酐酸酐,强氧化剂强氧化剂 洗液洗液 K2C r2O7( s ) + 2 H2S O4(浓浓)=2KHSO4+2CrO3+H2O (NH3)2Cr2O7 Cr2O3+N2+4H2O 2.Cr2O3绿色粉末绿色粉末.Cr2O3不溶于酸和碱不溶于酸和碱,作催化剂作催化剂 无机化学213. 重铬酸盐.如如K2Cr2O7、(NH3)2Cr2O7 。大多易溶于大多易溶于水水,在酸性介质中为强氧化剂在酸性介质中为强氧化剂:Cr2O+6Fe2+14H+

8、=2Cr3+6Fe3+7H2O 无机化学224.铬酸盐铬酸盐(CrO )K+Na+NH+盐易溶盐易溶,Hg+、Ba2+、Pb2+盐难盐难溶溶.2CrO 2O +H2O 黄黄 橙红橙红 2-4CrH-224-27无机化学235.钼酸盐.(NH4)2MoO4 ( NH4)3PO412MoO3 6H2O 黄色黄色 无机化学2414-4 .锰3d54s2 4-1.单质单质 4-2. 重要化合物重要化合物. 无机化学254-1.单质白色金属白色金属,质硬而脆质硬而脆,一般使用锰合金一般使用锰合金,锰钢锰钢,耐磨耐磨,抗冲击抗冲击,不锈钢耐腐蚀不锈钢耐腐蚀. 无机化学264-2. 重要化合物. 1.Mn(

9、)2.MnO23.KMnO4 无机化学271.Mn()Mn()具有还原性具有还原性2Mn2+5S2O2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 白色白色 棕褐色棕褐色 -HSOMnOOHAg161028244228无机化学282.MnO2MnO2黑色粉末具有氧化性黑色粉末具有氧化性 MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O 2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O pH14预定预定3MnO +4H+=2MnO+MnO2+H2O -24无机化学293.KMnO4 KMnO4深紫色晶体深紫色晶体.强氧化剂强氧化剂,其还原产物与介其还原产物与介质有关质有关. 2KMnO4(s)+

10、H2SO4(浓浓)=Mn2O7+K2SO4+H2O 无机化学3014-5. 铁、钴、镍(3d684s2) 5-1. 单质单质:银白色金属银白色金属. 5-2.重要化合物重要化合物.(+2、+3氧化态氧化态) 无机化学315-1. 单质:银白色金属.有磁性有磁性(其合金磁化后可做永久磁铁其合金磁化后可做永久磁铁)中等活泼中等活泼,能溶于稀酸能溶于稀酸.加热下可与许多非金属反应加热下可与许多非金属反应,铁可与热的浓碱反应铁可与热的浓碱反应.而而Co、Ni不反应不反应. 熔融碱应选用镍坩埚熔融碱应选用镍坩埚.与与CO反应生成羰基化合物反应生成羰基化合物. Fe(CO)5、C(CO)8、Ni(CO)4

11、加热这加热这些羰基化合物些羰基化合物. 无机化学325-2.重要化合物.(+2、+3氧化态) +3具有氧化性具有氧化性:Fe3+Co3+Co2+Ni2 1.氧化物氧化物. 2.氢氧化物氢氧化物 3. 重要的盐重要的盐 4.重要配合物重要配合物 无机化学331.氧化物. Fe2O3.红棕色粉末红棕色粉末,不溶于水不溶于水,可做催化剂、可做催化剂、颜料、除锈剂颜料、除锈剂. Fe3O4Fe(FeFe)O4为铁磁性材料敏、为铁磁性材料敏、 电阻材料电阻材料. 无机化学34A2.氢氧化物Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 白色白色 粉红粉红 绿色绿色Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(O

12、H)3 红棕色红棕色 棕色棕色 黑色黑色 CoCl26H2O CoCl22H2O CoCl2H2O CoCl2 粉红粉红 紫红紫红 蓝紫蓝紫 蓝蓝色色 还原性增强氧化性增强 325363393无机化学353. 重要的盐 FeSO4 FeCl2 还原剂还原剂 FeCl3 氧化性氧化性 3Fe2+NO+4H+NO+2H2O3Fe3+Fe(H2O)62+NOFe(NO)(H2O)52+H2O 棕色棕色 鉴定鉴定Fe2+ NOCu2+2Fe3+=Cu2+2Fe2+ 制作线路板制作线路板FeCl3可使蛋白质凝集可使蛋白质凝集止血剂止血剂. -3无机化学364.重要配合物氨配合物氨配合物:Co(NH3)63+、Ni(NH3)42+ 、 Ni(NH3)62+ 、 Co(NH3)62+ ( n=0 ) ( n=2 ) （不稳定）不稳定）Fe2+ Fe3+无此配合物无此配合物 .