北京大学无机化学1第一章酸碱化学ppt课件
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大学无机化学课件
培养科学素养
实验有助于培养学生的科学素养，包 括观察、分析、归纳和解决问题的能 力。可 以发现新的科学问题，推动无机化学 领域的发展。
实验安全须知
遵守实验室规则
学生应严格遵守实验室的安全规定和操作规程， 不得擅自进行实验。
注意化学品安全
学生应了解所使用的化学品性质，掌握正确的储 存和使用方法，避免发生意外事故。
半金属的通性
半金属元素通常具有一些金属和非金属的特性，如硅和锗的导电性 类似于金属，而锡和锑的延展性和光泽类似于非金属。
半金属的化学性质
半金属元素的化学性质取决于其价态，既可以表现出一定的氧化性， 也可以表现出一定的还原性。
05 无机物的应用
日常生活中的应用
清洁用品
许多清洁用品，如肥皂、洗涤剂和漂白剂，都是无机物的 应用，它们能够有效地清洁和去除污渍。
分子结构
01
02
03
分子轨道
分子中的电子在分子轨道 上运动，形成分子的电子 结构和化学键。
分子几何构型
分子中原子之间的相对位 置决定了分子的几何构型， 如直线、平面、四面体等。
分子极性
分子中正负电荷分布不均 导致分子具有极性，影响 分子之间的相互作用。
化学键
共价键
原子之间通过共享电子形 成共价键，决定了分子的 稳定性。
科学仪器
科学研究中使用的各种精密仪器，如光谱仪、质谱仪、色谱仪等， 其关键部件都离不开无机材料。
06 实验与实践
无机化学实验的目的与意义
培养实验技能
通过无机化学实验，学生可以掌握基 本的实验操作技能，提高动手能力。
加深理论理解
实验是检验理论知识的最好方式，通 过实验可以帮助学生更好地理解无机 化学的理论知识。
无机及分析化学01.第一章-绪论ppt课件
➢ 个人误差：又称主观误差，是由于分析人员的主观原因。(如个人对 颜色的敏感程度不同，在辨别滴定终点的颜色或偏深或偏浅）
Chapter One
32
（2） 随机误差：由测量过程中一系列有关因 素的微小的随机波动而引起的误差，具有统 计规律性，可用统计的方法进行处理。多次 测量时正负误差可能相互抵消。无法严格控 制，仅可尽量减少。
A. 精度高且准确度也好 B. 精度不高但其平均值
的准确度仍较好 C. 精度很高但明显存在
负的系统误差 D. 精度很差，且准确度
也很差，不可取
Chapter One
30
2. 定量分析误差产生的原因
（1）系统误差 由某种固定因素引起的误差，是在测量过
程中重复出现、正负及大小可测，并具有单向 性的误差。可通过其他方法验证而加以校正。
Chapter One
11
传统化学按研究对象的内在逻辑不同，分为无机 化学、有机化学、分析化学和物理化学四大分支。
现代化学已经渗透到很多领域，形成了许多应用 化学的新分支和边缘学科，如农业化学、生物化 学、医药化学、环境化学、材料化学、核化学、 等；另一方面，原有的“四大分支”中的某些内 容，已经发展成为一些新的独立分支，如热化学、 配位化学、化学生物学、稀有元素化学等。
Chapter One
31
系统误差的分类
➢ 方法误差：由所选择的方法本身（分析系统的化学或物理化学性质） 决定的，无法避免。
➢ 操作误差：操作者本人所引起的，可通过提高 操作者技能来消除或 减少（所选试样缺乏代表性、溶样不完全、观察终点有误、观察先 入为主等）
➢ 仪器及试剂误差：由仪器性能及所用试剂的性质（仪器准确度不够、 器皿间不配套、试剂不纯等）所决定
Chapter One
32
（2） 随机误差：由测量过程中一系列有关因 素的微小的随机波动而引起的误差，具有统 计规律性，可用统计的方法进行处理。多次 测量时正负误差可能相互抵消。无法严格控 制，仅可尽量减少。
A. 精度高且准确度也好 B. 精度不高但其平均值
的准确度仍较好 C. 精度很高但明显存在
负的系统误差 D. 精度很差，且准确度
也很差，不可取
Chapter One
30
2. 定量分析误差产生的原因
（1）系统误差 由某种固定因素引起的误差，是在测量过
程中重复出现、正负及大小可测，并具有单向 性的误差。可通过其他方法验证而加以校正。
Chapter One
11
传统化学按研究对象的内在逻辑不同，分为无机 化学、有机化学、分析化学和物理化学四大分支。
现代化学已经渗透到很多领域，形成了许多应用 化学的新分支和边缘学科，如农业化学、生物化 学、医药化学、环境化学、材料化学、核化学、 等；另一方面，原有的“四大分支”中的某些内 容，已经发展成为一些新的独立分支，如热化学、 配位化学、化学生物学、稀有元素化学等。
Chapter One
31
系统误差的分类
➢ 方法误差：由所选择的方法本身（分析系统的化学或物理化学性质） 决定的，无法避免。
➢ 操作误差：操作者本人所引起的，可通过提高 操作者技能来消除或 减少（所选试样缺乏代表性、溶样不完全、观察终点有误、观察先 入为主等）
➢ 仪器及试剂误差：由仪器性能及所用试剂的性质（仪器准确度不够、 器皿间不配套、试剂不纯等）所决定
北京大学无机化学PPT课件
(CO)4Co C C Co(CO)3 FF
第12页/共32页
二 金属原子簇
1. HNCC(High Nuclear Carbonyl Cluster )
Wade 规 则 ： M(CO)3 与 BH （ 或 CH ） 的 等 瓣 关 系 ， (2n+2)、 (2n+4)、(2n+6)骨架电子数规则，
CO2和SiO2; “ PO33 – ”和SO32 – 是否为等电子体?
H
H
H
H
CH4
H
H H NH3
H H
OH2
H FH
第1页/共32页
2. 等瓣(等叶片)相似
R. Hoffmann, (Nobel Lecture, 1982) “Building Bridges between Inorganic and Organic Chemistry”
一.等瓣(isolobal) 相似
1. 等电子(isoelectronic)原理: 电子数相等 N2, CO, CN –, NO+ (10e) CH4, NH3, OH2, FH (8e) NO3 –, CO32 –, BO33 – (24e) ClO3 –, SO32 – (26e) SiO44– , PO43–, SO42–, ClO4– (32e)
(n为金属原子数)
14n+2 14n+4 14n+6 14n+8
第16页/共32页
高价过渡金属卤化物(硫化物)原子簇
M6X8
或 [ M6(3-X)8 ]
Mo6Cl84+ Mo6S84–
Mo(II) 簇电子数: 4×6 = 24e
Mo—Mo间的电子数: 24/12(棱)=2 Mo—Mo 单键(2e) ~ 2.60Å
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二 金属原子簇
1. HNCC(High Nuclear Carbonyl Cluster )
Wade 规 则 ： M(CO)3 与 BH （ 或 CH ） 的 等 瓣 关 系 ， (2n+2)、 (2n+4)、(2n+6)骨架电子数规则，
CO2和SiO2; “ PO33 – ”和SO32 – 是否为等电子体?
H
H
H
H
CH4
H
H H NH3
H H
OH2
H FH
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2. 等瓣(等叶片)相似
R. Hoffmann, (Nobel Lecture, 1982) “Building Bridges between Inorganic and Organic Chemistry”
一.等瓣(isolobal) 相似
1. 等电子(isoelectronic)原理: 电子数相等 N2, CO, CN –, NO+ (10e) CH4, NH3, OH2, FH (8e) NO3 –, CO32 –, BO33 – (24e) ClO3 –, SO32 – (26e) SiO44– , PO43–, SO42–, ClO4– (32e)
(n为金属原子数)
14n+2 14n+4 14n+6 14n+8
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高价过渡金属卤化物(硫化物)原子簇
M6X8
或 [ M6(3-X)8 ]
Mo6Cl84+ Mo6S84–
Mo(II) 簇电子数: 4×6 = 24e
Mo—Mo间的电子数: 24/12(棱)=2 Mo—Mo 单键(2e) ~ 2.60Å
无机及分析化学课件(第四版)第一章
总结词
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
大学无机化学完整版ppt课件
共价键的极性与成键原子的电负性有关，分子的极性与偶极矩有 关，影响分子的物理和化学性质。
分子间力与氢键
分子间存在范德华力、氢键等相互作用力，影响分子的聚集状态 和物质的性质。
13
金属键与金属晶体
2024/1/29
金属键的形成
金属原子间通过自由电子形成金属键，金属键无方向性和饱和性。
金属晶体的结构
金属晶体中金属原子紧密堆积，形成空间点阵结构，具有良好的导 电、导热和延展性。
现代无机化学
量子化学、固体化学、配 位化学、生物无机化学等 分支学科的发展
5
无机化学与生产生活的关系
01
工业生产
无机物是许多重要工 业原料，如金属、非 金属、酸碱等
02
农业生产
化肥、农药等无机化 工产品对农业生产至 关重要
03
医疗卫生
许多药物、消毒剂、 抗菌剂等都是无机物 或其衍生物
04
日常生活
食盐、洗涤剂、化妆 品等无机化工产品广 泛应用于日常生活中
3
无机化学的研究对象
无机物的组成、结构、性质 无机物之间的相互作用和转化规律 无机物在自然界中的存在和变化规律
2024/1/29
4
无机化学的发展历史
01
02
03
古代无机化学
炼金术、制陶、冶金等实 践经验的积累
2024/1/29
近代无机化学
元素周期表的发现、原子 分子理论的建立、化学键 理论的提出等
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
分子间力与氢键
分子间存在范德华力、氢键等相互作用力，影响分子的聚集状态 和物质的性质。
13
金属键与金属晶体
2024/1/29
金属键的形成
金属原子间通过自由电子形成金属键，金属键无方向性和饱和性。
金属晶体的结构
金属晶体中金属原子紧密堆积，形成空间点阵结构，具有良好的导 电、导热和延展性。
现代无机化学
量子化学、固体化学、配 位化学、生物无机化学等 分支学科的发展
5
无机化学与生产生活的关系
01
工业生产
无机物是许多重要工 业原料，如金属、非 金属、酸碱等
02
农业生产
化肥、农药等无机化 工产品对农业生产至 关重要
03
医疗卫生
许多药物、消毒剂、 抗菌剂等都是无机物 或其衍生物
04
日常生活
食盐、洗涤剂、化妆 品等无机化工产品广 泛应用于日常生活中
3
无机化学的研究对象
无机物的组成、结构、性质 无机物之间的相互作用和转化规律 无机物在自然界中的存在和变化规律
2024/1/29
4
无机化学的发展历史
01
02
03
古代无机化学
炼金术、制陶、冶金等实 践经验的积累
2024/1/29
近代无机化学
元素周期表的发现、原子 分子理论的建立、化学键 理论的提出等
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
无机化学
2—2 近代化学的萌芽
1700年史塔尔（Stahl） 1700年史塔尔（Stahl）的燃素说 年史塔尔 1748年罗蒙诺索夫的质量不灭定律 1748年罗蒙诺索夫的质量不灭定律 1774年拉瓦锡提出氧化理论 1774年拉瓦锡提出氧化理论 1803年 1803年Dalton 建立的原子论 1808年盖 吕萨布（Gay-Lussac） 1808年盖•吕萨布（Gay-Lussac）的气体简比定 年盖• 律 1811年阿佛加德罗（Avogadro)定律和分子概念 1811年阿佛加德罗（Avogadro)定律和分子概念 年阿佛加德罗 1869年门捷列夫建立元素周期系 1869年门捷列夫建立元素周期系
§1 原子结构与元素周期系 6学时 §2 分子结构 §3 晶体结构 §4 配合物 §5 化学热力学基础 6学时 6学时 4学时 3学时
目 录
（上册） 上册）
第二篇 化学热力学与 化学动力学基础 14学时 学时
§6 化学平衡常数
4学时
§7 化学动力学基础 4学时 §8 水溶液 §9 酸碱平衡 3学时 6学时 3学时
化学创造了世界。 化学创造了世界。
高压钠灯
备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由于没有一 1950年就得以解决 备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决， 种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特殊材料，所以， 种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直 1965年才制取第一支高压钠灯 年才制取第一支高压钠灯。 到1965年才制取第一支高压钠灯。
宏观
由宏观到微观，定性到定量，稳定态到亚稳定态， 由宏观到微观，定性到定量，稳定态到亚稳定态，经验上升到理 论并用理论指导实践，进而开创新的研究。 论并用理论指导实践，进而开创新的研究。 哪些是关键性的问题呢？ 哪些是关键性的问题呢？ 化学反应的性能，化学催化，生命过程中的化学问题等。总之， 化学反应的性能，化学催化，生命过程中的化学问题等。总之， 化学已成为中心科学， 世纪的四个重大课题（ 化学已成为中心科学，与21世纪的四个重大课题（能源、材料、环境 世纪的四个重大课题 能源、材料、 和生命科学）都有关。 和生命科学）都有关。
《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。
《无机化学》课件.ppt
10
Chemical Reaction
能否发生（反应方向）
能量转换（热效应）
化 学
反应限度（化学平衡）
反 应
反应速率
化 学
反应机理
动
力
学
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化反
学 热
应 的 可
力能
学性
反 应 的 现 实 性
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11
研究内容包括两个方面
①热化学：化学和物理变化中的能量转换 问题。以热力学第一定律为基础。 (the first law of thermodynamics)
题，起化学与工程技术间的桥梁作用。
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1
2．《无机化学》课程的任务
1）了解近代化学的基本理论，掌握必要的 化学基本知识和基本技能。
2）了解化学在工程技术上的应用，能运用 化学的观点来理解相关学科中涉及化学的有 关问题。
3）学会正确的学习方法和研究问题的方法。
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2
3．《无机化学》课程的学习内容
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16
状态函数的特点
➢与状态一一对应;
➢状态函数之间是相互关联的，如pV=nRT;
➢当体系的状态发生变化时，状态函数的变化量只与体系的 始、末态有关，而与变化的实际途径无关。
以下例子
说明：当
外压从3pº变为p°
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15
3. 状态与状态函数state and state function
状态就是体系一切性质的总和。
如体系的宏观性质都处于定值，则体系为平衡态。 状态变化时，体系的宏观性质也必然发生部分或 全部变化。
无机化学-1酸碱反应
对于碱反应
NH3 + H2O = OH- + NH4+
质子自递作用
H2O + H2O = H3O + + OH酸1
碱2 酸2
碱1
水是两性物质
1.1.2 酸碱质子理论（5）--酸碱反应
酸碱反应的实质—两个共轭酸碱对之间的质子传递
● ●
酸越强，其共轭碱越弱；碱越强，其共轭酸越弱 反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和
负离子 正离子
中心正离子
中心负离子
1.2.2 离子的活度和活度系数
活度(activity)： 是电解质溶液中实际上能起作用的离子浓度， 通常用α 表示。 活度α与溶液浓度c的关系为: α = γ · c 影响活度系数 γ 大小的因素有: 1）溶液的浓度: 浓度大，活度 α 偏离浓度 c 越远， γ 越小； 浓度小，α 和 c 越接近，γ 越接近 于 1 2）离子的电荷:电荷高，离子氛作用大，α 和 c 偏离大， γ 小。 电荷低，离子氛作用小，α 和 c 接近， γ 接近于 1。
布朗斯特(左)， 丹麦化学家 劳瑞(右)，英国科学家
1.1.2 酸碱质子理论（1）-- 酸碱共轭理论
酸碱共轭理论 酸 = 碱 + 质子 HAc = Ac- + H+ 共轭酸 共轭碱 + H+ 共轭关系： 质子酸 H+ + 质子碱 酸中有碱，碱可变酸——对应互变关系
1.1.2 酸碱质子理论（2）-- 共轭酸碱对 共轭酸碱对
3.
一些软硬酸碱实例（路易斯酸碱分类）
4. 软硬酸碱的结合规则
硬酸更倾向与硬碱结合 软酸更倾向与软碱结合
问题： Ni和Cu的常见矿是硫化物矿，而Al和Ca则 分别以氧化物和碳酸盐形式存在。能否用HSAB 原 则对比作解释？
无机化学课件第01章
在稀溶液中：nA远大于nB，nA+nB≈ nA
无 机 化 * x B = pA *MAbB =kbB ∆ p = p A 学 基 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液 础 教 的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比。 程
nB nB nB xB bB M A nA nB nA mA MA
1.01 10 Pa 4.0 10 m pV n -1 -1 RT 8.314J mol K 300 .15 K
7 3
2
162 mol
理想气体状态方程的应用：
1. 计算p，V，T，n中的任意物理量
无 机 化 学 基 础 教 程
pV = nRT 2. 确定气体的摩尔质量
无 机 化 学 基 础 教 程
２、北京师范大学等
无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
３、武汉大学等
无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
4、C.E.Housecroft & A.G.Sharpe Inorganic Chemistry 2nd Edition 2005
nB RT VB p nRT n1 RT n2 RT V p p p VB nB B—称为B的体积分数 V n pB VB pB B p xB B , p V
例 1-3 ：某一煤气罐在 27℃时气体的压 力为600 kPa ，经实验测得其中CO和H2的体 积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2的分
无 机 化 学 基 础 教 程
压。 解：根据， pB B p
p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa
p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
无机化学ppt课件
命名方法
配位化合物的命名遵循一定的规则，包括确定中 心原子和配体的名称、标明氧化态和配位数等。
金属有机化合物类型、合成方法和应用前景
01
类型
金属有机化合物包括金属烷基化合物、金属芳基化合物、金属羰基化合
物等，它们在结构和性质上具有多样性。
02
合成方法
金属有机化合物的合成方法包括金属与有机物的直接反应、金属卤化物
离子键和共价键的强度
决定物质的化学性质，如稳定性、反 应活性等。离子键较强，共价键有强 弱之分。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在于含 有氢原子的分子之间，对物质的熔沸 点、溶解度等性质有显著影响。
04
晶体结构与性质
晶体类型及结构特点
01
02
03
04
离子晶体
由正负离子通过离子键结合而 成，具有高熔点、高硬度等特
原子结构模型及发展历程
道尔顿实心球模型
认为原子是坚硬的、不可再分的 实心球体。
汤姆生枣糕模型
发现电子，提出原子像枣糕一样， 电子像枣子一样镶嵌在原子中。
卢瑟福核式结构模型
通过α粒子散射实验，提出原子 的中心有一个带正电的原子核， 电子绕核旋转。
波尔分层模型
引入量子化概念，解释氢原子光 谱，提出电子在特定轨道上运动。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡定义
在一定条件下，难溶电解质在溶液中的离子浓度达到平衡状态。
沉淀溶解平衡应用
通过控制溶液中的离子浓度，可实现难溶电解质的分离、提纯和制 备。
溶度积常数（Ksp）
表达难溶电解质在溶液中离子浓度平衡关系的常数，可用于判断沉 淀的生成和溶解条件。
难溶电解质溶解度和溶度积常数计算
化学键类型及形成条件
配位化合物的命名遵循一定的规则，包括确定中 心原子和配体的名称、标明氧化态和配位数等。
金属有机化合物类型、合成方法和应用前景
01
类型
金属有机化合物包括金属烷基化合物、金属芳基化合物、金属羰基化合
物等，它们在结构和性质上具有多样性。
02
合成方法
金属有机化合物的合成方法包括金属与有机物的直接反应、金属卤化物
离子键和共价键的强度
决定物质的化学性质，如稳定性、反 应活性等。离子键较强，共价键有强 弱之分。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在于含 有氢原子的分子之间，对物质的熔沸 点、溶解度等性质有显著影响。
04
晶体结构与性质
晶体类型及结构特点
01
02
03
04
离子晶体
由正负离子通过离子键结合而 成，具有高熔点、高硬度等特
原子结构模型及发展历程
道尔顿实心球模型
认为原子是坚硬的、不可再分的 实心球体。
汤姆生枣糕模型
发现电子，提出原子像枣糕一样， 电子像枣子一样镶嵌在原子中。
卢瑟福核式结构模型
通过α粒子散射实验，提出原子 的中心有一个带正电的原子核， 电子绕核旋转。
波尔分层模型
引入量子化概念，解释氢原子光 谱，提出电子在特定轨道上运动。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡定义
在一定条件下，难溶电解质在溶液中的离子浓度达到平衡状态。
沉淀溶解平衡应用
通过控制溶液中的离子浓度，可实现难溶电解质的分离、提纯和制 备。
溶度积常数（Ksp）
表达难溶电解质在溶液中离子浓度平衡关系的常数，可用于判断沉 淀的生成和溶解条件。
难溶电解质溶解度和溶度积常数计算
化学键类型及形成条件
高等无机化学课件(一)
2。无机化学的研究范围不断扩大，打破了原 有的界限而引伸到了其他化学的领域。形成的 交叉学科正迅速崛起 ：
无机化学与结构化学---原子簇化学 无机化学与有机化学---有机金属化学 无机化学与生物化学---生物无机化学 无机化学与材料科学---无机材料化学
已经成为无机化学中最为活跃的研究领域。 无机化学这门古老的化学分支，重新进入了一 个蓬勃发展的时期。
1-1-1
绪论
一、课程的作用与地位
二、内容简介 三、课程特色与学习方法
四、参考书目
绪论
一、课程的作用与地位 随着科学技术的日新月异，随着计算机技术、 现代物理方法以及各种波谱技术的广泛应用，使 无机化学的研究领域，无论在深度还是在广度上 都发生了前所未有的深刻变化，令人耳目一新。
1。各种新型的无机化合物层出不穷， 种类繁多、 性能优越。
此，荣获1933年诺贝尔物理奖。
薛定谔
h2 2 2 2 e 2 2 2 2 2 4 r 8 m x y z 0
( x, y, z ) E ( x, y, z )
（11）1927年海森伯(W.Heisenberg)则提出了测不准原 理，从理论上明确了经典理论对于描述微观粒子的运 动已经不适用。为此，荣获1932年诺贝尔物理奖。
（6）陈慧兰等编，《理论无机化学》,高等教育出版社，1989
（ 7 ） [ 美 ]F.A. 科顿， [ 英 ]G. 威尔金森著 ，诸高校译《高等无机化学》北 京：.人民教育出版社，1980,
2006年天津工业大学博士生招生目录
考试科目 309 高 聚 物 结 构与性能 参考书目 作者 出版社 科学出版社 化学工业出版社 纺织工业出版社
无机化学与分析化学第一章
渗透现象发生在用半透 膜隔开的纯溶剂和溶液 之间，也发生在用半透 膜隔开的两种不同浓度 的溶液之间，这时较稀 溶液中的溶剂渗入较浓 溶液中。 等渗溶液：半透膜隔开 的两种溶液浓度相同
p
p
h
溶液1 半透膜
溶液2
稀溶液依数性的实际应用
1· 抗寒性和抗旱性 蒸气压下降可预防动植物过快脱水，但使水果等 难干燥； 预防冻伤，但食品冷藏时需较低的温度，一般水 果在-1~-4 ℃ 时才结冰。 2· 干燥剂CaCl2，P2O5 3· 冷冻剂 100g冰＋30gNaCl，Tf －22.4℃ 4· 施肥过多，盐碱土 5· 输液 5％的葡萄糖和0.9％生理盐水为等渗溶液。 6· 反渗透 海水淡化，生产成本约为自来水的3倍。
xA+xB= 1
物质A或B的物质的量与混合物中各物质的 物质的量总和之比。
五、质量分数
B
mB m混
物质B的质量与混合物质量之比 在分析化学中常用质量分数表示混合物中 某物质的含量。
例 (1) 将40g乙二醇溶于水中配成 600mL溶液，计算cB。
解 乙二醇的相对分子质量M=62.1
1.2 稀溶液的依数性
溶液的性质大体上可分为两类：
由溶质不同而引起的各种性质，如密度、导
电率、酸碱性、颜色等；
由溶质的粒子数目不同而引起的各种性质，
如蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降、渗
透压等。这类性质称为依数性（通性）。
依数性的特点：
依数性的变化只与溶质的粒子数目即溶液浓度
有关，与溶质的本性无关。
溶液越稀，依数性的表现越有规律。 电解质与非电解质溶液的依数性有所不同，难 挥发与易挥发溶质的溶液的依数性有所不同， 这里着重讨论难挥发非电解质稀溶液的依数性。
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第一章 酸碱化学
1. 元素在周期表中的酸碱性 2. 酸碱质子理论和酸碱概念的相对性 3. Lewis酸碱 4. 软硬酸碱
1.元素在周期表中的酸碱性
元素周期表中酸性和碱性元素的分布区域
第一过渡系金属的氧化态和酸性的关系
2. 酸碱概念的相对性
醋酸为碱： CH3COOH +H2SO4 CH3COOH2+ HSO4 醋酸为酸： CH3COOH + H2O H3O + CH3COO
Pb2+, SO2, BBr3 Pd2+, Pt2+, Cd2+, (BH3), M0
Bases: F–, OH–, H2O, NH3 , CO32–, NO3–, O2–, SO42–, PO43–, ClO4–
Bases: NO2–, SO32–, Br–, N3–, N2, C6H5N , SCN–,
4. 软硬酸碱原理
(Hard and Soft Acids and Bases，HSAB）
用于Lewis 酸碱和 Brønsted酸碱 对Al3+的配位能力
F Cl Br I 对Hg2+的配位能力 F < Cl Br I
亲石元素：CaCO3, Li2CO3, CaF2, TiO2, ZrO2, 亲硫元素: As2S3 , HgS, Cu2S, Cd, Zn, Co, Fe, Sb, Bi
Bases: H–, R–, CN–, I–, CO, SCN–, R3P, C6H6, R2S,
Cu Pd Ag Cd Ir Pt Au Hg Tl
典型的软酸三角形
硬酸：碱金属，碱土金属，轻和高价的金属离子 软酸：重过渡金属离子，低价或零价金属 硬碱：半径小，不易被极化 软碱：半径大，易被极化 Cu(I), Cu(II)，氧化态增高，硬度加大 Fe(II), Fe(III), Fe(VI) K2FeO4, PtF62-, NaCo(CO)4, Pt[P(CH3)3]4 AlF63-, HgI42-
常用溶剂的分辨宽度
3. Lewis酸碱 (电子酸碱)
A + : B A : B 酸 碱 酸碱加合物
Cl
酸
Al
Cl Cl
Cl
Al
Cl
Cl
Al
Cl
Cl
Cl BCl3, BF3
As
碱 CH3
CH3 PPh3, NH3 , RO2, RS2
CH3
Lewis酸碱的分子轨道示意图
AlCl3(Lewis 酸)作为傅氏烷基化反应的催化剂
Hard
Borderline
Soft
Acids: H+, Li+, Na+, Acids: Fe2+, Co2+, Acids: Cu+, Ag+,
K+, Be2+, Mg2+,
Ni2+, Cu2+ Zn2+, Au+, Tl+, Hg+, 2+,
Ca2+, Cr2+, Cr3+, Al3+, SO3, BF3
硬，软和交界O4为碱：H2SO4+ HClO4 H3SO4 + ClO4
H2SO4为酸： H2SO4+ HNO3 H2NO3+HSO4 （硝化反应）
溶剂的拉平效应（leveling effect）
HI+H2O H3O＋＋I HBr+H2O H3O＋＋Br HI和HBr均被拉平为H3O＋，在水溶液中 不能区分HI和HBr的强弱
1. 元素在周期表中的酸碱性 2. 酸碱质子理论和酸碱概念的相对性 3. Lewis酸碱 4. 软硬酸碱
1.元素在周期表中的酸碱性
元素周期表中酸性和碱性元素的分布区域
第一过渡系金属的氧化态和酸性的关系
2. 酸碱概念的相对性
醋酸为碱： CH3COOH +H2SO4 CH3COOH2+ HSO4 醋酸为酸： CH3COOH + H2O H3O + CH3COO
Pb2+, SO2, BBr3 Pd2+, Pt2+, Cd2+, (BH3), M0
Bases: F–, OH–, H2O, NH3 , CO32–, NO3–, O2–, SO42–, PO43–, ClO4–
Bases: NO2–, SO32–, Br–, N3–, N2, C6H5N , SCN–,
4. 软硬酸碱原理
(Hard and Soft Acids and Bases，HSAB）
用于Lewis 酸碱和 Brønsted酸碱 对Al3+的配位能力
F Cl Br I 对Hg2+的配位能力 F < Cl Br I
亲石元素：CaCO3, Li2CO3, CaF2, TiO2, ZrO2, 亲硫元素: As2S3 , HgS, Cu2S, Cd, Zn, Co, Fe, Sb, Bi
Bases: H–, R–, CN–, I–, CO, SCN–, R3P, C6H6, R2S,
Cu Pd Ag Cd Ir Pt Au Hg Tl
典型的软酸三角形
硬酸：碱金属，碱土金属，轻和高价的金属离子 软酸：重过渡金属离子，低价或零价金属 硬碱：半径小，不易被极化 软碱：半径大，易被极化 Cu(I), Cu(II)，氧化态增高，硬度加大 Fe(II), Fe(III), Fe(VI) K2FeO4, PtF62-, NaCo(CO)4, Pt[P(CH3)3]4 AlF63-, HgI42-
常用溶剂的分辨宽度
3. Lewis酸碱 (电子酸碱)
A + : B A : B 酸 碱 酸碱加合物
Cl
酸
Al
Cl Cl
Cl
Al
Cl
Cl
Al
Cl
Cl
Cl BCl3, BF3
As
碱 CH3
CH3 PPh3, NH3 , RO2, RS2
CH3
Lewis酸碱的分子轨道示意图
AlCl3(Lewis 酸)作为傅氏烷基化反应的催化剂
Hard
Borderline
Soft
Acids: H+, Li+, Na+, Acids: Fe2+, Co2+, Acids: Cu+, Ag+,
K+, Be2+, Mg2+,
Ni2+, Cu2+ Zn2+, Au+, Tl+, Hg+, 2+,
Ca2+, Cr2+, Cr3+, Al3+, SO3, BF3
硬，软和交界O4为碱：H2SO4+ HClO4 H3SO4 + ClO4
H2SO4为酸： H2SO4+ HNO3 H2NO3+HSO4 （硝化反应）
溶剂的拉平效应（leveling effect）
HI+H2O H3O＋＋I HBr+H2O H3O＋＋Br HI和HBr均被拉平为H3O＋，在水溶液中 不能区分HI和HBr的强弱