第十四章过渡元素
第十四章过渡元素ⅣB-ⅦBⅧ-资料
( n=0 )
( n=2 )
（不稳定）
Fe2+ Fe3+无此配合物
.
无机化学
Thank you
1–3. 过渡元素的氧化态.
由于d电子的部分或全部参加成键,所以过渡 元素的氧化态一般从+Ⅱ~与族数
相同的最高氧化态.见p1049 表21–8. 同一周期.从左→右 氧化态↑ ⅦB 最高,然后
↓. 同一族.自上而下,高氧化态比较稳定,而主族
低氧化态比较稳定;
无机化学
六、资产配置
• 资产配置的定义、类别 • 战略资产配置：主要针对各资产大类 • 战术资产配置：主要针对各资产子类、行业
与酸反应 Cr( 无氧化膜 ), 可溶于稀 HN Mo、W可溶于HNO3+HF 与非金属反应. 易形成合金
无机化学
3-2.重要化合物
1.CrO3 2.Cr2O3 3.重铬酸盐 4.铬酸盐(CrO24- ) 5.钼酸盐.
无机化学
4-2.
Hale Waihona Puke .1.Mn(Ⅱ)2.MnO2 3.KMnO4
1.Mn(Ⅱ)
Mn(Ⅱ)具有还原性
2Mn2++5S2O
2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2↓
白色
棕褐色
2.MnO2
MnO2黑色粉末具有氧化性 MnO2+4HCl D= MnCl2+Cl2+2H2O 2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O pH>14预定
3MnO +4H+=2MnO+MnO2+H2O
无机化学
1-1. 过渡元素的价电子层结构.
(n-1)d1~10ns1~2 (Pd:4d105s0) d电子数较多.d电子可部分或全部成键. d轨道未充满可接受孤电子
过渡元素
简介
综合介绍
信息介绍
性质特征
信息介绍
周期表中从IIIB族到VIII族的元素。共有三个系列的元素（钪到镍、钇到钯和镧到铂），电子逐个填入他 们的3d、4d和5d轨道。有时人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素和锕系元素。因此有时也把铜族元素包括 在过渡元素范围之内。锌族元素（IIB）形成稳定配位化合物的能力上与过渡元素很相似，因此也有人建议把锌 族元素归入过渡元素范围。各系列过渡元素的与阿兹半径自左而右缓慢递减，各族元素的半径自上而下略有增加， 但不像主族元素增加的那样显著。
制作模式
过渡金属大多有其独特的生产方法：电解法、金属热还原法、氢还原法和碘化物热分解法。 存在： 大多数过渡金属都是以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。
催化剂
过渡金属催化剂或是生命起源的关键
要解释生命如何在地球上出现这个悬而未决的大问题，就像是回答先有鸡还是先有蛋的悖论：诸如氨基酸和 核苷酸这样的基本生化物质，是如何在生物催化剂（蛋白质或核酶）出现之前而完成其构造的？在最新一期《生 物学通报》上，科学家发表论文指出，或是第三种类型的催化剂启动了深海热泉中的新陈代谢以及生命。
原子结构
原子构型
原子半径
原子构型
过渡元素原子电子构型的特点是它们的d轨道上的电子未充满（Pd例外），最外层仅有1~2个电子，它们的 价电子构型为(n-1)d1-9ns1-2（Pd为4d5s）。
过渡元素原子的价电子层结构和氧化态 注：划横线的表示比较常见、稳定的氧化态；带括号的表示不稳定的氧化态。 多电子原子的原子轨道能量变化是比较复杂的，由于在4s和3d、5s和4d、6s和5d轨道之间出现了能级交错 现象，能级之间的能量差值较小，所以在许多反应中，过渡元素的d电子可以部分或全部参加成键。
过渡元素
2、分类
为了讨论的方便，可以根据过渡元素的综合化学性质进行分类:
★周期表
位置
前过渡元素：IVB－VIIB，不包括Mn，位于d区前部， 其特征是其高价离子在水溶液中常发生聚合作用。 后过渡元素： Mn到Cu，第一过渡系的后部，其特点 是以水溶液化学和配位化学为其特征。
（1） Cr2O3(铬绿) 微溶于水, 具有-Al2O3的结构
[制备]
4Cr 3O2 2Cr2O3 ( NH 4 )2 Cr2O7 Cr2O3 N 2 4 H 2O
[两性]
Cr2O3 6 H 2Cr 3 3H 2O
亚铬盐（紫色）
3H 2O Cr2O3 2OH 2Cr (OH ) 4 亚铬酸盐（绿色）
★贵金属元素：Ⅷ的第五、六周期元素有：Ru、Rh、Pd，Os、 Ir、Pt，再加上Ag、Au，特征：丰富的配位化学。 ★不同 周期
★电子进
第四周期：第一过渡系，又称轻过渡元素；
第五、第六周期：第二、三过渡系，又称重过渡元素。
第一、第二和第三过渡系总称为“主过渡元素”;
f区元素称为“内过渡元素”。
入轨道
3）过渡元素的多变氧化态
过渡元素一般都有多变的氧化态。 如：Fe有+2、+3、+6 三种氧化态（FeO、Fe2O3、Na2FeO4等） Cr有+2、+3、+6 三种氧化态（CrO、Cr2O3、CrO3等） Mn有+2、+3、+4、+6、+7 多种氧化态（MnO、Mn2O3、 MnO2、K2MnO4、KMnO4等）
第一过渡系
过渡元素
油状 绿色
MnO2+O2+O3
MnO42－ +CO2 MnO2 + CO2 Mn2++CO2
由软锰矿制备KMnO4
软锰矿 粉碎
氧化剂
OH－ △
K2MnO4 墨绿色
常用的氧化剂有O2、KNO3和KClO3。反应介质为KOH或K2CO3。
2MnO2+4KOH+O2 == 2K2MnO4+2H2O 3MnO2+6KOH+KClO3 == 3K2MnO4+KCl+3H2O MnO2+K2CO3+KNO3 == K2MnO4+KNO2+CO2↑
过渡元素的通性
具有部分填充d或f壳层电子的元素。 狭义：(n-1)d1~8ns1~2 ⅢB~Ⅷ 8列 10列
广义：(n-1)d1~10ns1~2 ⅢB~ⅡB
过渡元素全部为金属，其化合物颜色多、 变 价多、形成配合物多。
• (n-1)d1~10ns1~2 (Pd:4d105s0) • d电子数较多. • d电子可部分或全部成键. • d轨道未充满可接受孤电子
1.33V －0.41V －0.91V 2-————Cr3+————Cr2+————Cr
Ea
θ：
Cr2O7
酸性介质氧化性强，碱性介质还原性强
Cr2O7
酸 性 Cr3+ 介 质 MnO 4－+H+
Ag+
2－ +ຫໍສະໝຸດ SO42－S2O82－
H2O2 碱 性 CrO2－ 介 质 Br2
CrO42－+H2O
过渡元素半径变化规律及解释
过渡元素半径变化规律及解释过渡元素半径变化规律，其实听起来有点复杂，但我们一起来聊聊，让它变得轻松些。
大家知道，过渡元素就是那些在元素周期表中间，像个明星一样闪闪发光的家伙，它们包括铁、铜、镍等等。
说起它们的半径变化，哎，真的是个有趣的话题。
想象一下，一条过渡元素的长河，随着元素的不同，水位时高时低，真是让人忍不住想要跳进去游泳。
先说说元素的周期性变化。
一般来说，元素的半径随着原子序数的增加而逐渐减小。
这就好比一个越来越紧凑的派对，原本你在一个宽敞的大厅里，后来慢慢变成了一个小房间，大家都挤在一起，空间变小了，但每个人的热情却丝毫不减。
这是因为随着原子序数增加，原子核的正电荷也增加，这种电荷吸引电子，让电子跑得更近，更贴心。
所以，半径就像是被施了魔法，越来越小。
然后，我们再聊聊这个现象背后的原因。
就像一位无形的导演，控制着舞台上的每一个角色。
过渡元素中，d轨道的电子逐渐填充，这可真是个神奇的过程。
当我们看着电子们在不同轨道中舞动时，会发现，d轨道的电子并不特别想参与进来，反而让周围的s轨道电子变得更加紧张，产生了一种“电子间的竞争”，这时候，原子半径就更小了，简直是心机满满。
不能忽视的是，随着我们从左到右移动，元素的电负性也是在悄悄变化的。
电负性就像一个强势的女王，慢慢提升了大家的自我要求。
在这种情况下，元素对电子的吸引力增加，导致了半径的进一步缩小。
这种变化，就像生活中一个人从懵懂青涩到成熟稳重，越是走向成熟，越能吸引到其他人靠近。
再说到纵向变化，也就是从上到下的变化。
纵向上，元素的半径可就大不相同了。
想象一下，从高处往下看，感觉一览众山小，但实际情况是，越往下走，空间越大，半径也随之变大。
这主要是因为能级的增加。
就像楼房越盖越高，住的人自然得往上搬，电子们也得在新的层次上安家。
于是，半径就越来越大，就像一个在聚会上越吃越多的小伙伴，身材也自然跟着水涨船高。
有趣的是，过渡元素的半径变化还跟它们的化学性质密切相关。
第十四章过渡元素
13-6 铜族元素13-6-1 铜族元素概述一、铜族元素通性1.价层电子构型为(n-1)d10n s1,氧化数有+1、+2、+3，铜、银、金最常见的氧化数分别为+2、+1、+3 。
2.铜族金属离子具有较强的极化力，本身变形性又大，所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价性。
3.与其它过渡元素类似，易形成配合物。
二、铜族元素单质1.它们的密度大，都是重金属，其中金的密度最大，为19.3g·cm-3。
2.硬度小、有极好的延展性和可塑性，金更为突出，3.导热、导电能力极强，尤以银为最，铜是最通用的导体。
4.铜、银、金能与许多金属形成合金。
5.铜、银、金的化学活泼性较差。
铜：在干燥空气中铜很稳定，有二氧化碳及湿气存在，则表面上生成绿色的碱式碳酸铜2Cu + O2 + H2O + CO2─→ Cu2(OH)2CO3金：在高温下唯一不与氧气起反应的金属，在自然界中仅与碲形成天然化合物(碲化金)。
银：在室温下不与氧气、水作用，即使在高温下也不与氢、氮或碳作用，与卤素反应较慢，但即使在室温下与含有H2S的空气接触时，表面因蒙上一层Ag2S而发暗，这是银币和银首饰变暗的原因。
4Ag + 2H2S + O2─→ 2Ag2S + 2H2O铜、银不溶于非氧化性稀酸，能与硝酸、热的浓硫酸作用：Cu + 4HNO3(浓)─→ Cu(NO3)2 + NO2↑+ 2H2O3Cu + 8HNO3(稀)─→ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OCu + 2H2SO4(浓) ─→ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O2Ag + 2H2SO4(浓) ─→ Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2OAg + 2HNO3(65%) ─→ AgNO3 + NO2↑+ H2O金不溶于单一的无机酸中，但金能溶于王水(浓HCl:浓HNO3 = 3:1的混合液)中：Au + HNO3+ 4HCl ─→ H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O而银遇王水因表面生成AgCl薄膜而阻止反应继续进行。
元素周期表中的过渡元素
元素周期表中的过渡元素元素周期表是化学中一张重要的“地图”，该表按照化学元素的原子序数，显示了各元素的基本信息和特性。
其中，过渡元素是周期表中的一类重要元素，具有特殊的电子排布和化学性质。
本文将从过渡元素的定义、周期表中的位置、特性以及应用等方面进行探讨。
一、过渡元素的定义过渡元素是指周期表中d区的元素，它们的d轨道电子不满足“2n^2”原则。
具体来说，过渡元素的外层电子排布为(n-1)d^1-10ns^1-2，其中n为外层电子壳层的主量子数。
过渡元素特有的电子排布使其具有独特的物理和化学性质。
二、周期表中的过渡元素过渡元素主要分布在周期表的d区，从第3周期开始，一直延伸到第7周期。
常见的过渡元素包括钛(Ti)、铁(Fe)、铜(Cu)、银(Ag)等，共有38个元素。
在周期表中，它们有着相似的电子排布和共同的化学性质。
三、过渡元素的特性1. 高熔点和高密度：过渡元素具有较高的熔点和密度，这归功于它们结构中复杂的d电子排布和较强的金属键。
2. 多样的氧化态：过渡元素的d电子容易参与化学反应，具有多样的氧化态。
例如，铁可以呈现+2、+3和+6等多种氧化态。
3. 彩色化合物：过渡元素的d电子能级跃迁引起了它们的彩色性质，使得许多过渡金属化合物呈现出各种各样的颜色。
4. 优良的催化性能：过渡元素广泛应用于催化反应中，其复杂的电子结构和多样的氧化态使其具有较强的催化活性和选择性。
四、过渡元素的应用1. 金属合金：许多金属合金中含有过渡元素，通过调节过渡元素的含量和种类，可以改变合金的硬度、强度和导电性等性质。
2. 催化剂：过渡元素广泛应用于化工和能源领域的催化反应中，如催化剂的合成、汽车尾气净化等。
3. 生物学：一些过渡元素在生物学中发挥重要的作用，如铁在血红蛋白中的载氧功能、锌在酶催化中的作用等。
4. 电子行业：许多过渡金属元素在电子行业中具有重要的应用，如铜用于导线、钛用于制造电池等。
综上所述，过渡元素是周期表中一类特殊的元素，具有独特的电子排布和化学性质。
过渡元素
铜的重要化合物 银的重要化合物 金的重要化合物
氧化物与氢氧化物 在Cu2+离子的溶液中加入强碱，即生成淡蓝色的氢 氧化铜Cu(OH)2絮状沉淀： Cu2+ + 2OH- == Cu(OH)2↓ Cu(OH)2受热分解变成黑色的氧化铜CuO： Cu(OH)2 ===== CuO + H2O Cu(OH)2微显两性，既能溶于酸，也能溶于浓NaOH： Cu(OH)2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O Cu(OH)2 + 2OH-(浓) == [Cu(OH)4]2-
单质铜的化学性质 在电位顺序中，铜在氢之后，所以铜不能与稀 盐酸或稀硫酸作用放出氢气。但铜容易被硝酸或热 浓硫酸等氧化性酸氧化而溶解： 3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O Cu + 2H2SO4(浓) ===== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
Ag2O是氧化剂，它容易被CO或H2O2还原： Ag2O + CO = 2Ag + CO2 Ag2O和MnO2、Co2O3、CuO的混合物能在室温 下，将CO迅速氧化成CO2，因此常用于防毒面 具中。
硝酸银 硝酸银AgNO3 是最重要的可溶性的银盐，是一 种重要的化学试剂，它的制法是：将银溶于硝酸， 然后蒸发并结晶即可得到无色透明的斜方晶体 AgNO3： Ag + 2HNO3(浓) = AgNO3 + NO2↑ + H2O 3Ag + 4HNO3(稀) = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O
元素周期表中的过渡元素
元素周期表中的过渡元素元素周期表是化学家们用来组织和分类元素的基本工具。
其中，过渡元素是周期表中一个重要的类别，它们在化学和物理性质上都有着独特的特点。
本文将介绍过渡元素的概念、特性以及它们在日常生活中的应用。
一、过渡元素的概念元素周期表是按照原子核中的质子数（即原子序数）递增的顺序排列的。
而过渡元素是指周期表中的d区元素，这些元素具有不完全填充的d电子层。
具体来说，它们的最外层电子结构可表示为(n-1)d(n-2)fnp，其中n代表能级，np代表填充的外层电子。
过渡元素包括3d系、4d系、5d系和6d系，分别位于周期表的第3至12组、第4至12组、第5至12组和第6至12组。
由于它们的外层电子结构不同，导致了它们之间的化学特性差异。
二、过渡元素的特性1. 化学性质：过渡元素在化学反应中通常表现出多价性。
由于d电子的相对能量较高，容易参与化学反应，并能形成稳定的离子化合物。
此外，由于外层电子的分布情况不同，过渡元素在形成氧化物时可能会形成不同的氧化态，这也是其多价性的表现。
2. 金属性质：过渡元素大多数都是金属，具有良好的导电性和导热性。
此外，它们还具有韧性、延展性和磁性等金属特性。
3. 催化性质：许多过渡元素、尤其是过渡金属，具有良好的催化活性。
它们可以通过吸附、解离或转移电子等方式参与化学反应，从而降低反应活化能，加速反应速率。
4. 彩色离子：过渡元素离子在溶液中呈现出丰富的颜色。
这是由于过渡元素离子的d电子能级间的跃迁所引起的。
三、过渡元素的应用1. 催化剂：由于过渡金属的催化活性，它们被广泛应用于化学工业中的催化反应过程，如重要的工业过程氨合成、有机合成和汽车尾气催化转化等。
2. 电池材料：过渡金属在电池材料中具有重要作用。
例如，锂电池中的过渡金属氧化物可用作正极材料。
3. 金属合金：过渡金属常用于制备各种金属合金，如不锈钢、合金钢等。
这些合金通常具有较高的强度和耐腐蚀性能。
4. 彩色玻璃和陶瓷：某些过渡金属元素可以通过调节其氧化态来改变颜色。
过渡元素
σ成键
Re3+ ↑ ↑ ↑ ↑ —— dz2 dxy dyz dxz dx2-y2
π成键
点击，观看动画
δ键
σ
Re3+
δ
π
↑ ↑ ↑ ↑ —— dz2 dxy dyz dxz dx2-y2 | 头 碰 头 | 面 对 面 | 肩 并 肩
d 区元素的化学性质
氧化还原性 酸碱性 配位性 稳定性 各元素特异性
在标准态下的任何温度反应都不能自发进行。 mol K mol 加入C： △H=－72.1 kJ· －1 △S=220 J· －1· －1，
任何温度均自发，实际温度1173~1273K。
(2)直接用C还原可行否？
TiO2+2C == Ti(s)+2CO(g)
热力学是可行的，但温度高：Ti + C == TiC
d→p π反馈键。
协同成键作用加强了金属与N2分子的作用力，但却削弱 了N2分子内部的键，相当于活化了N2分子。过渡金属双氮配
合物的出现为常温、常压下固氮提供了途径 。
2. 一氧化氮配合物（亚硝酰配合物）
NO作为配位体（NO+为亚硝酰离子） 与过渡金属原子通常 有三种键合方式： 直线型端基配位、 弯曲型端基配位和桥基配 位。
x
点击，观看动画
给予Ni的sp3杂化轨道
一方面，CO把一对电子填入Ni的sp3杂化轨道中形成σ键， 一方面又以空的π2p*轨道接受来自Ni d轨道的电子，形成π键， 从而增加配合物的稳定性，但削弱了CO内部成键，活化CO了 分子。
2. 羰基簇合物
过渡元素能和CO形成许多羰基簇合物。 羰基簇合物中金属原子多为低氧化态并具有适宜的d轨道。 双核和多核羰基簇合物中金属原子与羰基的结合方式有： 端基（1个CO和1个成簇原子相连）；边桥基（1个CO与2个成 簇原子相连）；面桥基（1个CO与3个成簇原子相连）。
元素周期表中的过渡元素
元素周期表中的过渡元素元素周期表是化学中最为重要的工具之一，它按照元素的原子序数排列，将各种元素分类并展示其基本性质。
其中，过渡元素是元素周期表中的一个重要分类。
本文将对过渡元素进行详细的介绍和解析。
一、什么是过渡元素过渡元素，又称过渡金属元素，是指元素周期表中位于d区的元素。
具体来说，它们位于周期表的第4至7周期，并且填充d轨道的电子数量从1至10，即d1至d10。
过渡元素具有一些特殊的性质，使得它们在化学反应和催化过程中起到重要的作用。
二、过渡元素的特性和性质1. 原子结构和电子配置过渡元素的原子结构是它们特殊性质的基础。
由于过渡元素具有填充d轨道的电子，其电子配置比较复杂。
以铁（Fe）为例，其电子配置为 [Ar] 3d^6 4s^2。
可以看出，过渡元素的电子配置中包含了未填满的d轨道和填满的s轨道。
2. 多种化合价和化合物形成过渡元素常常能够形成多种化合价和化合物。
这是因为过渡元素的d轨道中的电子容易发生配位反应，形成不同化合物的结构。
以铜（Cu）为例，它可以形成Cu+和Cu2+两种离子，分别与不同的配体形成多种不同的配合物。
3. 颜色和催化性能过渡元素及其化合物常常具有鲜艳的颜色，这是由于它们的d轨道电子发生跃迁所致。
这种特性使得过渡元素被广泛应用在染料、颜料和催化剂等领域。
例如，钛（Ti）被广泛用于催化剂制备中，而铬（Cr）则用于制造不锈钢。
4. 磁性和电导性由于过渡元素具有未填充的d轨道电子，它们常常表现出良好的磁性和电导性。
例如，铁（Fe）和钴（Co）是常见的磁性材料，可以用于制造磁铁和磁带。
铜（Cu）和银（Ag）则是良好的电导体，广泛用于导线和电路中。
三、过渡元素的应用1. 催化剂过渡元素及其化合物在催化剂制备中具有重要的应用。
催化剂可以加速化学反应速率，降低反应温度和能源消耗。
铂（Pt）和钯（Pd）常被用作催化剂，例如在汽车尾气净化中，它们能将有害气体转化为无害物质。
2. 电池和电子器件过渡元素在电池和电子器件中也发挥着重要的作用。
元素周期表中的过渡元素
元素周期表中的过渡元素在化学的广袤世界里，元素周期表宛如一座神秘的宝藏地图，指引着我们探索物质的奥秘。
而其中的过渡元素，就像是地图上那一片充满奇幻色彩的领域，吸引着无数科学家和化学爱好者深入研究。
过渡元素，占据着元素周期表中的中间区域，从第3 族到第12 族。
它们之所以被称为过渡元素，是因为其性质在典型的金属元素和非金属元素之间过渡。
这些元素具有独特的电子结构和化学性质，使得它们在众多领域都发挥着至关重要的作用。
让我们先来了解一下过渡元素的电子结构。
与主族元素不同，过渡元素的原子在填充电子时，不仅填充了最外层的 s 轨道，还填充了次外层的d 轨道。
这种特殊的电子填充方式赋予了过渡元素丰富的价态。
以铁为例，它常见的化合价有＋2 价和＋3 价。
这种多变的化合价使得过渡元素在化学反应中能够展现出多样的化学性质。
过渡元素的物理性质也十分引人瞩目。
它们通常具有较高的熔点和沸点，这是由于它们的原子之间存在较强的金属键。
此外，大多数过渡元素都具有良好的导电性和导热性，这使得它们在电子工业和材料科学中有着广泛的应用。
比如铜，因其出色的导电性，成为了电线制造的首选材料。
在化学性质方面，过渡元素表现出强大的催化能力。
许多重要的化学反应都依赖于过渡元素作为催化剂来加速反应进程。
例如，在工业生产中，用铁作为催化剂合成氨；在汽车尾气处理中，铂、钯等过渡金属可以将有害的氮氧化物转化为无害的氮气和氧气。
过渡元素的配合物也是化学中的一个重要研究领域。
它们能够与各种配体形成稳定的配合物，这些配合物在生物体内、分析化学以及工业生产中都有着重要的应用。
再来看看过渡元素在生物体内的作用。
一些过渡元素是人体必需的微量元素，虽然含量微小，但却对生命活动起着不可或缺的作用。
铁是血红蛋白的重要组成部分，负责运输氧气；锌参与了多种酶的构成，对新陈代谢起着调节作用；铜在免疫系统和神经系统的正常运作中也发挥着关键作用。
然而，过渡元素的摄入量必须保持在适当的范围内，过量或不足都可能导致健康问题。
《过渡元素概述》课件
1 鼠标悬停
当鼠标悬停在元素上时，使用过渡元素可以 实现平滑的鼠标移入效果，为网页添加互动 性。
2 点击事件
当元素被点击时，使用过渡元素可以实现点 击后的过渡动画，让用户感知到元素被点击 的反馈。
3 属性变化
当元素的属性发生变化时，使用过渡元素可 以使属性的变化平滑过渡，使网页的交互更 加自然。
4 页面加载
过渡元素的注意事项
性能 浏览器兼容性
过渡元素的性能较差，不宜过度使用。
不同浏览器上的过渡元素表现可能会有所不同， 需考虑兼容性问题。
当页面加载时，使用过渡元素可以实现页面 的平滑过渡效果，给用户更好的视觉体验。
如Байду номын сангаас使用过渡元素？
CSS属性transition
使用transition属性来指定需要过渡的属性以及过渡 时长。可以控制过渡效果的速度曲线和循环播放。
CSS属性transform-origin
使用transform-origin属性来规定3D变换的基点，可 以控制元素转换的中心点位置。
《过渡元素概述》PPT课 件
过渡元素指的是在CSS中，可以在不同状态之间实现平滑过渡效果的元素。 通过过渡元素可以让网页更加丰富、更加生动。
过渡元素是什么？
过渡元素是CSS中能够实现平滑过渡效果的元素。通过改变元素的属性，我们可以在不同状态之间实现流畅 的过渡效果，从而增加网页的动感和吸引力。
过渡元素的使用场景
高中化学竞赛中过渡元素的讲解
过渡元素(一)要求(1)从电子层结构的特点理解d区元素的通性。
(2)了解钛、钒、铬重要化合物的化学性质。
了解钼、钨的重要化合物。
(3)掌握Mn(Ⅱ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)重要化合物的化学性质以及各氧化态锰之间相互转化关系。
(4)掌握铁、钴、镍的化合物在反应性上的差异。
熟悉铁、钴、镍的重要配合物。
(5)了解铂及其重要化合物的性质。
(一) 过渡元素通性过渡元素一般是指原子的电子层结构中d轨道或f轨道仅部分填充的元素。
因此过渡元素实际上包括d区元素和f区元素。
本章主要讨论d区元素。
d区元素价电子构型为(n-1)d1~8ns1~2(Pd 4d10和Pt 5d96s1例外), 最外两层电子均未填满。
由此构成了d区元素如下通性：(1)单质相似性最外层电子一般不超过2个，较易失去，所以它们都是金属。
又因为d区元素有较大的有效核电荷，d电子有一定的成键能力，所以它们一般有较小的原子半径、较大的密度、较高的熔点和良好的导电导热性。
例如Os的密度(22.488 g∙cm−3)，W的熔点(3380 o C，Cr的硬度都是金属中最大的。
d区元素化学活泼性也较接近。
(2)有可变氧化态因(n-1)d轨道和ns轨道的能量相近，d电子可以全部或部分参与成键，所以除ⅢB族只有＋3氧化态外，其他各族都有可变的氧化态。
氧化态变化趋势是同一周期从左到右逐渐升高，然后降低；同一族从上到下高氧化态趋于稳定。
例如MnO4−有强氧化性，而ReO4−无氧化性。
例1对同一族元素来说，随周期数增加，为什么主族元素低氧化态趋于稳定而过渡元素高氧化态趋于稳定?主族元素(主要表现在ⅢA，ⅣA，ⅤA族)随周期数增加，低氧化态趋于稳定的原因一般归因于“惰性电子对效应”。
为什么过渡元素随周期数增加高氧化态趋于稳定呢? 仔细研究一下过渡元素的电离能可发现：I1和I2往往是第二、第三过渡系列比第一过渡系列的大，但从I3开始，往往第二、第三过渡系列比第一过渡系列的小。
副族元素
第 20 章
过渡元素 (I)
Chapter 20
The transition elements (I)
20.1.1 过渡区元素简介
过渡元素在元素周期表中的位置
过渡元素
. 过渡元素包括 d 区和 ds 区元素，即周期系第 IIIB ~
VIIB，VIII，IB ~ IIB 元素，不包括镧系和锕系元素。 其在周期表中位于 s 区元素和 p 区元素之间，均为金属， 因此也称为过渡金属。
第一过渡系元素 第二过渡系元素 第三过渡系元素
20.1.4 过渡元素单质的化学性质
过渡元素单质的化学性质概述 过渡金属第一过渡系（四周期）：较活泼的轻过渡金属； 过渡金属第二、三过渡系（五、六周期）：不活泼的重 过渡金属（原因也是由于“镧系收缩”的结果）。 同一周期元素：从左向右过渡，总的变化趋势是电极电势 E (M2+/M) 值逐渐变大，即其活泼性逐渐减弱。 钝化作用的影响：金属的表面性质，如一些金属的表面易 形成致密的氧化膜，也影响其化学活性。
d6
[Fe(H2O)6]2+ 淡绿色
d2
[V(H2O)6]3+ 绿色
d6
[Co(H2O)6]3+ 蓝色
d3
[Cr(H2O)6]3+ 紫色
d7
[Co(H2O)6]2+ 粉红色
d3
[V(H2O)6]2+ 紫色
d8
[Ni(H2O)6]2+ 绿色
d4
[Cr(H2O)6]2+ 蓝色
d9
[Cu(H2O)6]2+ 蓝色
. 过渡金属元素的原子的价电子层构型 ：
(n-1)d1-10 ns1-2 （Pd 为 5s0）
化学中的过渡元素
化学中的过渡元素
过渡元素是化学元素周期表中3到12族元素的总称，它们在化学性质上表现
出许多独特的特征。
过渡元素在化学反应中常常扮演催化剂的角色，对催化反应具有重要影响。
在自然界中，过渡元素广泛存在于矿物、岩石和生物体系中。
过渡元素的特性
1.电子结构复杂：过渡元素的原子内电子结构相对较为复杂，其中的
电子填充到d轨道中，形成不同的电子排布。
2.多价态：过渡元素常常呈现不同的氧化态，由于d轨道的电子容易
失去或获得，使其能在不同的氧化态之间转变。
3.催化活性：过渡元素常常表现出良好的催化活性，对于许多化学反
应中的反应速率有显著影响。
过渡元素的应用
1.合金制备：过渡元素常用于合金的制备中，如钛合金、钨合金等，
合金常常具有优良的机械性能和耐高温性能。
2.催化剂：过渡元素广泛应用于化学工业中的催化剂制备，如铂、钯、
铁等元素在氢化反应、氧化反应中发挥着重要作用。
3.生物体系：过渡元素在生物体系中也扮演着重要角色，如铁元素在
血液中的氧气运输、锌元素在酶活性中的作用等。
过渡元素的周期表分布
过渡元素在周期表中主要分布在3到12族之间，包括铁系、铬系、锰系、镍
系等，它们的物理化学性质各有不同，但都具有过渡元素的共同特征。
总之，过渡元素在化学中扮演着重要角色，其多样的化学性质和广泛的应用使
其成为化学领域中不可或缺的一部分。
希望通过对过渡元素的研究和应用，能够推动化学技术的发展和创新。
《过渡元素化学》课件
化学工业：用 航空航天工业： 于制造催化剂、 用于制造耐高 染料、农药等 温、耐腐蚀的
合金材料
核工业：用于 制造核燃料和 核反应堆的部
件
环保工业：用 于处理废水、 废气等污染物
过渡元素在生物体内 的作用：如铁、铜、 锌等在血液、骨骼、 神经等系统中的作用
过渡元素在药物中 的应用：如铁、铜、 锌等在药物中的作 用
汇报人：
原子结构：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律 电子排布：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律 电子排布特点：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律 电子排布规律：过渡元素原子核外电子排布具有周期性规律
金属性：过渡元素中，金属性最强的是铼，最弱的是铋 非金属性：过渡元素中，非金属性最强的是铋，最弱的是铼 电离能：过渡元素中，电离能最高的是铼，最低的是铋 过渡元素的物理性质与其金属性和非金属性有关，电离能是衡量元素化学性质的重要指标
磁性：过渡 元素具有磁 性，其中铁、 钴、镍等元 素具有较强 的磁性
热导率：过 渡元素的热 导率较高， 其中铜、银 等元素具有 较高的热导 率
电导率：过 渡元素的电 导率较高， 其中铜、银 等元素具有 较高的电导 率
熔点：过 渡元素的 熔点较高， 其中钨、 钼等元素 具有较高 的熔点
硬度：过 渡元素的 硬度较高， 其中钨、 钼等元素 具有较高 的硬度
应用：氧化物和氢氧化物在工业、化学实验和日常生活中有广泛的应用，如催化剂、颜料、药物等
盐类：过渡元素与 酸或碱反应生成的 化合物，如氯化铁、 硫酸铜等
络合物：过渡元素 与有机配体形成的 化合物，如铁氰化 钾、铜氨络合物等
性质：盐类和络合物 具有不同的物理和化 学性质，如颜色、溶 解度、稳定性等
第十四章过渡元素
（ 1 ） 在空气中的稳定性
Cu 在常温下不与干燥空气中的 O2 反应，加热时生成黑色的 CuO
2 Cu + O2 —△— 2 CuO Au，Ag 加热时也不与空气中的 O2 反应 。
Cu 在常温下与潮湿的空气反 应，生成绿色 Cu（OH）2•CuCO3
2 Cu + O2 + H2O + CO2 —— Cu（OH）2•CuCO3
（ 2 ） Ag（I）的氧化还原性
Ag2+
1.980 V
Ag+
0.799 V
Ag
从银的元素电势图看出，在水 溶液中 Ag+ 不歧化，也很难被氧化 成 Ag2+ 。
Ag2+
1.980 V
Ag+
0.799 V
Ag
Ag（I）有氧化性，它和醛基 之间的银镜反应，就是将醛基氧化 成羧基，自身被还原成单质银。
Cu2 + + Cu + 6 Cl－ —— 2 [ CuCl3 ]2－ 还原剂 Cu，络合剂 Cl－。 由于 Cl－ 的浓度不同，配离子
也可能是 [ CuCl2 ]－ 或 [ CuCl4 ]3－。
Cu2 + + Cu + 6 Cl－ —— 2 [ CuCl3 ]2－ 加大量水稀释时，生成 CuCl
例如 Ag 和 O2 不发生反应，但 在 KCN 溶液中 ，则 Ag 可以被氧化
4 Ag + O2 + 8 CN－ + 2 H2O —— 4 [ Ag（CN）2 ]－ + 4 OH－
而 Cu 在 NaCN 溶液中可被 H2O 氧化，放出 H2
2 Cu + 8 CN－ + 2 H2O —— 2 [ Cu（CN）4 ]3－ + H2 + 2 OH－
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13-6 铜族元素13-6-1 铜族元素概述一、铜族元素通性1•价层电子构型为（n-1）d10 ns1,氧化数有+1、+2、+3，铜、银、金最常见的氧化数分别为+2、+1、+3。
2•铜族金属离子具有较强的极化力，本身变形性又大，所以它们的二元化合物一般有相当程度的共价性。
3•与其它过渡元素类似，易形成配合物。
二、铜族元素单质1•它们的密度大，都是重金属，其中金的密度最大，为19.3g cm-3。
2•硬度小、有极好的延展性和可塑性，金更为突出，3•导热、导电能力极强，尤以银为最，铜是最通用的导体。
4.铜、银、金能与许多金属形成合金。
5•铜、银、金的化学活泼性较差。
铜：在干燥空气中铜很稳定，有二氧化碳及湿气存在，则表面上生成绿色的碱式碳酸铜2Cu + 02 + H2O + CO2 > Cu（0H”C03金：在高温下唯一不与氧气起反应的金属，在自然界中仅与碲形成天然化合物（碲化金）。
银：在室温下不与氧气、水作用，即使在高温下也不与氢、氮或碳作用，与卤素反应较慢，但即使在室温下与含有H2S的空气接触时，表面因蒙上一层Ag2S而发暗，这是银币和银首饰变暗的原因。
4Ag + 2H 2S + O2 > 2AgS + 2H 2。
铜、银不溶于非氧化性稀酸，能与硝酸、热的浓硫酸作用：Cu + 4HN0 3（浓）> Cu（N02 + NO2 f + 2H03Cu + 8HN0 3（稀）> 3C U（N0»2 + 2N0 f + 4H0Cu + 2H 2SO4（浓）―> CuSO- SO2 f + 2H02Ag + 2H2SO4（浓）> AS04 + SO2 f + 2H0Ag + 2HN0 3（65%）> AgNO+ NO z f + HO金不溶于单一的无机酸中，但金能溶于王水（浓HCI:浓HN03 = 3:1的混合液）中：Au + HNO 3+ 4HCl H[AuC4]I + NO f + 22HO 而银遇王水因表面生成AgCI薄膜而阻止反应继续进行。
13-6-2铜的重要化合物一、氧化物和氢氧化物1.CuO 和C U(OH)2CuO它不溶于水，但可溶于酸。
CuO的热稳定性很高，加热到1000 C才开始分解为暗红色的CU20: 4C U O 1 2CU2O +O2Cu2+ + 2OH-> Cu(OH)4A > 昉9(rcC U(OH) 2 ------------------------- C uO + H 20C U(OH) 2显两性(但以弱碱性为主)，C U(OH) 2 + 2H+> Cu2+ + 2H2OC U(OH) 2 + 2OH - > [C U(OH)4]2-[Cu(OH) 4]2-配离子可被葡萄糖还原为暗红色的CU2O:[Cu(OH)4广+ C6H12O6 > CuO j + CH12O7 + 4OH-+ 2山0(葡萄糖) (葡萄糖酸)医学上用此反应来检查糖尿病。
C U(OH) 2也易溶与氨水，生成深蓝色的[Cu(NH 3)4]2+。
2.CU2O对热很稳定，在1235C熔化也不分解，难溶于水，但易溶于稀酸，并立即歧化为Cu 和C U2+：C U2O + 2H+> 2C L J+ Cu J + 2O与盐酸反应形成难溶于水的CuCI :CU2O + 2HCI > 2CuCI 白色(+ H2O此外，它还能溶于氨水形成无色配离子[C U(NH 3)2]+CU2O + 4NH 3 + H2O T 2[C U(NH3)2]+ + 2OH-但[Cu(NH 3)习+遇到空气则被氧化为深蓝色的[Cu(NH 3“广：+ 2+ -4[C U(NH 3)2] + 02 + 8NH3 + 2H2O T 4[C U(NH3)4] + 4OH CU2O主要用作玻璃、搪瓷工业的红色颜料。
此外，由于CU20具有半导体性质，可用它和铜制造亚铜整流器。
CuOH极不稳定，至今尚未制得CuOH。
1.盐类(1)氯化亚铜(CuCI)在热的浓盐酸溶液中，用铜粉还原CuCl2,生成[CuCI],用水稀释即可得到难溶于水的白色CuCI沉淀：Cu2+ + Cu + 4 Cl -> 2[CuC2]-(无色)H?2[CuCI 2]--- --- 2CuCI J + 2CI总反应为：Cu2+ + Cu + 2CI -> 2CuCI JCuCI的盐酸溶液能吸收CO,形成氯化羰基亚铜[CuCI(CO)] H2O,此反应在气体分析中可用于测定混合气体中CO的含量。
在有机合成中CuCI用作催化剂和还原剂。
(2)氯化铜铜(n)的卤化物中，只有氯化铜较重要。
无水氯化铜(CuCI2)为棕黄色固体，可由单质直接化合而成，它是共价化合物，其结构为由CuCI4平面组成的长链(如图13-8所示): CuCb不但易溶于水，而且易溶于一些有机溶剂(如乙醇、丙酮)中。
在CuCh很浓的水溶液中，可形成黄色的[CuCI4]2-: Cu2+ + 4CI-> [CuC4]2而CuCI2的稀溶液为浅蓝色，原因是水分子取代了[CuCl4]2-中的CI-，形成[Cu(H 2O)4]2+: [CuCI 4]2-(黄)+ 4H2O > [Cu(HO)4]2+(浅蓝)+ 4CI-CuCb的浓溶液通常为黄绿色或绿色，这是由于溶液中同时含有[CuCI4]2一和[Cu(H2O)4]2+之故。
氯化铜用于制造玻璃、陶瓷用颜料、消毒剂、媒染剂和催化剂。
(3)硫酸铜无水硫酸铜(CuSO4)为白色粉末，但从水溶液中结晶时，得到的是蓝色五水合硫酸铜(CuSO4 5H2O)晶体，俗称胆矶，其结构式为[Cu(H2O”]SO4 H2O。
无水CuSO4易溶于水，吸水性强，吸水后即显出特征的蓝色，可利用这一性质检验有机液体中的微量水分，也可用作干燥剂，从有机液体中除去水分。
CuSO4溶液由于Cu2+水解而显酸性。
CuSO4为制取其它铜盐的重要原料，在电解或电镀中用作电解液和配制电镀液、纺织工业中用作媒染剂。
CuSO4由于具有杀菌能力，用于蓄水池、游泳池中可防止藻类生长。
硫酸铜和石灰乳混合而成的波尔多液”可用于消灭植物病虫害。
3.配合物(1) Cu(l)配合物常见的Cu(I)配离子有：配离子[CuCI?]-[Cu(SCN) 2]- [Cu(NH 3)2]+[Cu(S2O s)2]3-[Cu(CN)才秽 3.16 X O5 1.51 XI057.24 >1O10 1.66 XI012 1.0 >1024多数Cu(l)配合物的溶液具有吸收烯烃、炔烃和CO的能力，例如：[Cu(NH 2CH2CH2OH) 2]+ + C2H4 “- [Cu(NH QH2CH2OH)2(C2H4)]+；r；..厅：<0 [Cu(NH 3)2]+ + CO ・- [[Cu(NH 3)2(CO)]+；”J<0上述反应是可逆的，受热时放出C2H4和CO,前一反应用于从石油气中分离出C2H4；后一反应用于合成氨工业铜洗工段吸收可使催化剂中毒的CO气体。
(2)Cu( n)配合物Cu2+与单齿配体一般形成配位数为4的正方形配合物。
例如已介绍过的[C U(H2O)4]2+ , [CUCI4]2-, [Cu(NH 3)4广等。
我们熟悉的深蓝色的[Cu(NH3)4广，它是由过量氨水与Cu( n )盐溶液反应而形成：[Cu(H 20)4广(浅蓝)+ 4NH 3 > [Cu(NH)4]2+(深蓝)+ 4出0此外，Cu2+还可和一些有机配合剂(如乙二胺等)形成稳定的螯合物。
2.铜(I)和铜(n)的相互转化从Cu+的价层电子结构(3d10)看，Cu( I )化合物应该是稳定的，自然界中也确有含CuQ 和Cu2S的矿物存在。
但在水溶液中，Cu+易发生歧化反应，生成Cu2+和Cu。
由于Cu2+所带的电荷比Cu+多，半径比Cu+小，Cu2+的水合焓(-2100 kJ mol-1)比Cu+(-593 kJ mol-1)的代数值小得多，因此在水溶液中Cu+不如Cu2+稳定。
由铜的电势图可知，在酸性溶液中，Cu+易发生歧化反应：2Cu+ ss--- Cu2+ +Cue c(Cu 2 ) 6K 9= 2 = 2 106c2(Cu )cu+歧化反应的平衡常数相当大，反应进行得很彻底。
为使Cu( n)转化为Cu( i)，必须有还原剂存在；同时要降低溶液中的Cu+的浓度，使之成为难溶物或难解离的配合物。
前面提到的CuCl的制备就是其中一例，由下列电势图：成/VCu2+(aq) +0.559 CuCl(s) +0.12 Cu(s) 可知E e(Cu2+/CuCl)大于E 9(CuCl/Cu)，故Cu2+可将Cu氧化为CuCl。
若用SO2代替铜作还原剂，则可发生下列反应：2Cu2+ + SO2 + 2Cl- + 2H2O ―> 2CuCl J + SG 4H +2Cu2+ + 4I- > 2CuI J 2+ I2+2Cu + 4CN- > 2CuCN J + (CN)fCuCN + (x-1)CN - ―> [Cu(CN)<]1-x(x=2 〜4)总之，在水溶液中凡能使 Cu +生成难溶盐或稳定 Cu(i)配离子时，则可使 Cu( n )转化为Cu(I)化合物。
在水溶液中，Cu +的化合物除了不溶解或配离子外都是不稳定的，但在固体中 Cu +的化合物比Cu( n )的化合物稳定。
13-6-3银的重要化合物1. 卤化银卤化银中只有 AgF 易溶于水，其余的卤化银均难溶于水。
硝酸银与可溶性卤化物反应，生成不同颜色的卤化银沉淀。
卤化银的颜色依Cl 一 Br — I 的顺序加深，溶解度依次降低。
卤化银有感光性。
在光照下被分解为单质(先变为紫色，最后变为黑色 )：2AgX ----- '―: 2Ag + X 2基于卤化银的感光性， 可用它作照相底片上的感光物质。
例如照相底片上敷有一层含有一 一光孑、AgBr 胶体粒子的明胶，在光照下，AgBr 被分解为 银核”银原子):AgBr' Ag +Br然后用显影剂(主要含有有机还原剂如对苯二酚)处理，使含有银核的AgBr 粒子被还原为金属而变为黑色，最后在定影液(主要含有Na 2S 2O 3)作用下，使未感光的AgBr 形成[Ag(S 2。
3)2]3-而溶解，晾干后就得到负像”俗称底片)：AgBr + 2S 2O 32-> [Ag(BO 3)2广+ Br印相时，将负像放在照相纸上再进行曝光，经显影、定影，即得正像”。
AgI 在人工降雨中用作冰核形成剂。
作为快离子导体(固体电解质),AgI 已用于固体电解质电池和电化学器件中。