固体无机化学第三共91页文档
无机化学基础知识PPT课件
元素周期表是元素周期律用表 格表达的具体形式，它反映元 素原子的内部结构和它们之间 相互联系的规律。
元素性质递变规律
原子半径
同一周期（稀有气体除外），从 左到右，随着原子序数的递增， 元素原子的半径递减；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素原子半径递增。
主要化合价
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的最高正化 合价递增（从+1价到+7价），第 一周期除外，第二周期的Ｏ、Ｆ 元素除外；最低负化合价递增 （从-4价到-1价）第一周期除外， 由于金属元素一般无负化合价， 故从ⅣＡ族开始。元素最高价的 绝对值与最低价的绝对值的和为8。
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酸碱指示剂
用于指示酸碱反应终点的 试剂，如酚酞、甲基橙等。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡
应用
在一定条件下，难溶电解质在溶液中 的溶解与沉淀达到动态平衡。
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）
表示难溶电解质在溶液中达到沉淀溶 解平衡时，各离子浓度幂的乘积，是 衡量难溶电解质溶解度的重要参数。
元素的金属性和非金 属性
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的金属性递 减，非金属性递增；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素的金属性递增，非金属性递 减。
03
化学键与分子结构
离子键形成及特点
离子键的形成
通过原子间电子转移形成正、负离子，由静电作用相互吸引。
离子键的特点
较高的熔点和沸点，良好的导电性和导热性，在水溶液中易离 解。
03
波尔模型
电子只能在一些特定的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时离核的远
无机化学基础全套课件ppt全册电子教案
物分子。
化学键
共价键
H2、HCl两分子虽然都是由共价键形成的分子，但这两个分子中的共价键是有
区别的。H2分子是由同种元素的原子形成的共价化合物，由于两个原子吸引电
子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此成键原子不显电性。这
样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。如Cl2、O2、N2等是由非极性键
空间绕原子核做高速运动。
原子的组成
原子核
原子核发现以后，科学家又进一步证明，原子核还可以再分，它是由更小的
微粒质子和中子组成。一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，原子核所
带的正电荷数等于核内质子数。由于原子显中性，所以核电荷数等于质子数
，也等于核外电子数。既表示为：
核电荷数（Z）=质子数=核外电子数
+
- +
极性
分子
+非极性
分子
- +
固有偶极
-
+
诱导偶极
诱导力
分子的作用力
色散力
非极性分子的偶极矩为零，似乎不存在相互作用。事实上分子中的电子和原子核都处在不断运动
中，经常会发生正、负电荷重心的瞬间相互位移，从而产生偶极。这类偶极称为瞬时偶极。当两个
或多个非极性分子在一定条件下充分靠近时，就会由于瞬时偶极而发生异性相吸的作用。这种由瞬
1s2
2
3
Li
1s22s1
2
1
4
Be
1s22s2
2
2
5
B
1s22s22p1
2
3
6
C
1s22s22p2
无机化学 第3章 溶解与沉淀
溶解度： 在一定量的饱和溶液中溶质的含量，通常以 S 表示。 浓度单位：g(溶质)/L(溶液) mol(溶质)/L(溶液) mol(溶质)/kg(溶剂) 质量摩尔浓度
过饱和溶液：溶液中的溶质浓度大于给定的温度、压力等 热力学条件下的溶解度的溶液 不稳定状态
用玻璃棒轻轻摩擦溶液接触的器壁 表面，或者加入极少量的晶体颗粒
NaCl(s)
H2O(l)
Na+(aq)+Cl(aq)
离子溶液 电解质
CuSO4(S)+6H2O(l)[Cu(H2O)6]2+(aq)+SO42(aq)
无色
蓝色
C12H22O11(s)
H2O(l)
蔗糖水溶液
分子溶液 非电解质
相似相溶
二、溶解焓(一、基本概念 Hsoln)和溶解熵(Ssoln) 系统(system)：被研究的对象。
K sp —溶度积常数，简称 溶度积 适用条件：只适用于已经达到沉淀-溶解平衡的系统
根据化学热力学原理
G=Gθ+RTlnQ
达到化学平衡时： G=0
Gθ=-RTlnKθ
Gθ—标准状态吉布斯自由能变 Q—反应商(reaction quotient)
K —标准平衡常数
反应商Q aA(aq) bB(aq)
Hhydr﹤0 Hsoln= Hlatt+ Hhydr
溶解过程能量变化由Hlatt和Hhydr决定 溶解焓
溶解焓
Hsoln= Hlatt+ Hhydr
Hlatt﹤Hhydr
Hlatt﹥Hhydr
Hsoln ﹤0
Hsoln ﹥0
系统放热
系统吸热
NaOH溶解放热，系统能量降低，自发进行 NH4NO3溶解吸热，系统能量升高，自发进行
大学无机化学第四版第三章课件
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
(word完整版)《无机化学》课程
《无机化学》课程标准第一部分课程概述一、课程名称中文名称：《无机化学》英文名称：《Inorganic Chemistry》二、学时与适用对象课程总计90学时,其中理论课60学时，实验课30学时。
本标准适用于四年制药学、药剂专业学生.三、课程性质地位无机化学是药学相关专业本科生必修的一门专业基础课.本课程是培养高素质、创新型优秀医药学人才的教学计划和课程体系的重要组成部分。
只有掌握了无机化学基本原理和重要元素的化学基础知识，注重化学与医药学的交叉与结合，才能在学习过程中形成正确的学习方法和研究思路。
四、课程基本理念无机化学课程教学本着为学员终身学习奠基的思想，强调“重基础、重能力、重素质”的原则，着重介绍基础理论、基本知识和基本技能。
在教学活动中始终坚持以教师为主导,学员为主体的现代教育理念，充分调动和发挥学员的主观能动性,逐步提高学员的自学能力，培养学员的创新意识、创新精神、创新能力和实践能力。
五、课程设计思路本课程标准根据《军队院校制定课程标准的基本要求》，以课程基本理念为指导，在总结教学经验和研究成果的基础上,对课程目标分别从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面进行具体明确的阐述。
《无机化学》课程的学习包括理论课、实验课.理论课的安排60学时，实验课30学时。
理论课采用大班课教学,辅以多媒体电教手段，以教员讲授为主。
教学中灵活运用启发式、问题式、讨论式教学，增强教学互动,调动学员学习的主动性和积极性。
实验课采用小班课教学，以学员亲自动手操作为主，实验课教员只做必要的讲解、示范和提示，全面培养学员的基本实验操作技能，逐步提高他们发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。
为了尽可能全面、客观、准确地反映学员对无机化学基础知识、基本技能的掌握程度,评价学员的探究能力、实践能力和学习情感态度与价值取向等方面的发展情况，本课程考核采用理论考核与实验考核相结合，将实验成绩和期末考试成绩作为本课程最终成绩的评定依据,二者按20~30%、70~80%的比例构成本课程的综合成绩。
无机化学讲义课件
酸碱反应的平衡与移动
总结词
详细描述
总结词
详细描述
研究酸碱反应的平衡状 态和移动方向
酸碱反应是化学中常见 的一类反应，通过研究 酸碱反应的平衡状态和 移动方向，可以深入了 解酸碱的性质和作用机 制。同时，酸碱反应在 日常生活和工业生产中 也有广泛应用。
酸碱指示剂和滴定分析 法
酸碱指示剂用于指示溶 液的酸碱性，滴定分析 法则是一种测定物质浓 度的分析方法。通过这 些手段，可以精确测定 酸碱反应的程度和物质 含量。
05
无机化学实验技术
实验基本操作与安全
实验基本操作
掌握实验基本操作技能，如称量 、加热、溶解、过滤、蒸发等， 是进行无机化学实验的基础。
实验安全
了解实验室安全知识，掌握实验 过程中可能出现的危险及应对措 施，确保实验过程的安全。
实验设计与数据处理
实验设计
根据实验目的和要求，合理设计实验 方案，包括实验材料的选择、实验步 骤的安排等。
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详细描述
无机化学在人类生产生活中具有重要意义，它为人类提 供了丰富的物质基础，推动了能源、环境、材料科学等 领域的进步。例如，在能源领域，通过研究太阳能、风 能等可再生能源的转化和利用，可以解决能源危机和环 境污染问题；在环境领域，无机化学可以帮助我们了解 和治理环境污染，保护生态环境；在材料科学领域，通 过研究新型无机材料的合成和性质，可以推动材料科学 的发展，为人类创造更多的物质财富。
详细描述
氧化数是描述元素在化合物中氧化态的数值，氧化剂和还原剂则是参与氧化还原反应的角色。通过这 些概念，可以更好地理解和分类氧化还原反应。
04
无机化合物的分类与性质
单质与氧化物
(完整word版)无机化学知识点归纳
第四节：反应速率理论与反应机理简介
1、 r H m = Ea （正）— Ea （负）
2、由普通分子转化为活化分子所需要的能量叫做活化能
第五节：催化剂与催化作用
1、 催化剂是指存在少量就能显著加速反应而本身最后并无损耗的物质。催化剂加快反应速率
3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。
第二节：气体混合物
1、当两种或两种以上的气体在同一容器中混合时，每一种气体称为该混合气体的组分气体.
2、混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力叫做该组分气体的分压。
3、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体
相同体积时所产生的压力。
的作用被称为催化作用。
2、 催化剂的特征：
⑴催化剂只对热力学可能发生的反应起催化作用,热力学上不可能发生的反应，催化剂对它
不起作用。
⑵催化剂只改变反应途径（又称反应机理），不能改变反应的始态和终态，它同时加快了正
逆反应速率，缩短了达到平衡所用的时间，并不能改变平衡状态。
⑶催化剂有选择性，不同的反应常采用不同的催化剂，即每个反应有它特有的催化剂.同种
第四节：Hess 定律
1、 Hess 定律:化学反应不管是一步或分几步完成，其总反应所放出或吸收的热总是相等的。其
实质是化学反应的焓变只与始态和终态有关，而与途径无关.
2、 焓变基本特点：
⑴某反应的
r
H
m
(正）与其逆反应的
r
H
m
（逆）数值相等,符号相反.即
r
H
m
（正）=—
r
H
m
（逆）。
⑵始态和终态确定之后,一步反应的
表现出无限稀释溶液特性时溶质的（假想）状态。标准质量摩尔浓度近似等于 标准物质
《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。
(完整版)大学无机化学知识点
第一章物质的聚集状态§１～１基本概念一、物质的聚集状态１．定义：指物质在一定条件下存在的物理状态。
２．分类：气态（ｇ）、液态（ｌ）、固态（ｓ）、等离子态。
等离子态：气体在高温或电磁场的作用下，其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子，因其所带电荷符号相反，而电荷数相等，故称为等离子态，（也称物质第四态）特点：①气态：无一定形状、无一定体积，具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。
②液态：无一定形状，但有一定体积，具有流动性、扩散性，可压缩性不大。
③固态：有一定形状和体积，基本无扩散性，可压缩性很小。
二、体系与环境１．定义：①体系：我们所研究的对象（物质和空间）叫体系。
②环境：体系以外的其他物质和空间叫环境。
2．分类：从体系与环境的关系来看，体系可分为①敞开体系：体系与环境之间，既有物质交换，又有能量交换时称敞开体系。
②封闭体系：体系与环境之间，没有物质交换，只有能量交换时称封闭体系。
③孤立体系：体系与环境之间，既无物质交换，又无能量交换时称孤立体系。
三、相体系中物理性质和化学性质相同，并且完全均匀的部分叫相。
１．单相：由一个相组成的体系叫单相。
多相：由两个或两个以上相组成的体系叫多相。
单相不一定是一种物质，多相不一定是多种物质。
在一定条件下，相之间可相互转变。
单相反应：在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。
多相反应：在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。
２．多相体系的特征：相与相之间有界面，越过界面性质就会突变。
需明确的是：①气体：只有一相，不管有多少种气体都能混成均匀一体。
②液体：有一相，也有两相，甚至三相。
只要互不相溶，就会独立成相。
③固相：纯物质和合金类的金属固熔体作为一相，其他类的相数等于物质种数。
§１～2 气体定律一、理想气体状态方程PV=nRT国际单位制：R=1.0133*105Pa*22.4*10-3 m 3/1mol*273.15K=8.314(Pa.m3.K-1.mol-1)1. (理想)气体状态方程式的使用条件温度不太低、压力不太大。
无机化学 电子书 免费下载 中文版
无机化学第一篇无机化学基本内容、基本理论第一章绪论第一节化学发展简史一、古代化学二、近代化学三、现代化学第二节无机化学简介一、无机化学的研究内容二、无机化学与药学三、无机化学的发展前景第二章非电解质稀溶液第一节溶液浓度的表示方法一、质量摩尔浓度二、物质的量浓度三、摩尔分数四、其他浓度表示方法(自学)五、各浓度之间的换算(自学)第二节非电解质稀溶液的依数性一、溶液的蒸气压下降二、溶液的沸点升高三、溶液的凝固点降低四、溶液的渗透压五、依数性的应用(阅读)本章小结习题第三章化学平衡第一节化学反应的可逆性和化学平衡一、化学反应的可逆性二、化学平衡第二节标准平衡常数及其计算一、标准平衡常数二、有关化学平衡的计算第三节化学平衡的移动一、浓度对化学平衡的影响二、压力对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响四、选择合理生产条件的一般原则本章小结习题第四章电解质溶液第一节强电解质溶液理论一、电解质溶液的依数性二、离子氛与离子强度三、活度与活度系数第二节弱电解质的电离平衡一、水的电离与溶液的pH值(自学)二、一元弱酸、弱碱的电离平衡三、多元弱酸的电离第三节缓冲溶液一、缓冲作用原理二、缓冲溶液的pH值计算三、缓冲容量四、缓冲溶液的选择和配制五、血液中的缓冲系和缓冲作用六、缓冲溶液在控制药物稳定性中的应用第四节盐类水解一、各类盐的水解二、影响水解平衡移动的因素第五节酸碱的质子论与电子论(自学)一、酸碱质子论二、酸碱的电子论简介本章小结习题第五章难溶电解质的沉淀-溶解平衡第一节溶度积和溶解度一、溶度积常数二、溶度积和溶解度的关系(课堂讨论)三、溶度积规则第二节沉淀-溶解平衡的移动一、沉淀的生成二、沉淀的溶解三、同离子效应与盐效应第三节沉淀反应的某些应用(阅读)一、在药物生产上的应用二、在药物质量控制上的应用三、沉淀的分离本章小结习题第六章氧化还原反应第一节基本概念(课堂讨论)一、氧化还原反应的实质二、氧化值第二节氧化还原反应方程式的配平一、离子-电子法(半反应法)二、氧化值法(自学)第三节电极电势一、原电池和电极电势二、影响电极电势的因素——能斯特方程式三、电极电势的应用四、氧化还原平衡及其应用五、元素电势图及其应用本章小结习题第七章原子结构与周期系第一节核外电子运动的特征(自学)一、量子化特性二、波粒二象性第二节核外电子运动状态的描述——量子力学原子模型一、薛定谔方程二、波函数和原子轨道(轨函)三、四个量子数四、概率密度和电子云五、波函数和电子云的空间形状第三节原子核外电子排步和元素周期系一、多电子原子的原子轨道能级二、原子核外电子的排布与电子结构三、原子的电子层结构和元素周期系第四节元素某些性质的周期性(自学)一、原子半径二、电离势三、电子亲和势四、元素的电负性本章小结习题第八章化学键与分子结构第一节离子键(自学)一、离子键的形成二、离子键的特征三、离子的特征四、离子晶体第二节现代共价键理论一、价键理论二、杂化轨道理论三、价层电子对互斥理论(阅读)四、分子轨道理论五、键参数(自学)第三节键的极柱与为子的极性(阅读)一、键的极性二、分子的极性和偶极矩第四节分子间的作用力与氢键(课堂讨论)一、分子间的作用力二、氢键第五节禹子的极化(自学)一、离子极化的定义二、离子的极化作用三、离子的变形性四、相互极化作用五、离子极化对化合物性质的影响六、化学键的离子性本章小结习题第九章配位化合物第一节配位化合物的基本概念一、配位化合物的定义二、配合物的组成三、配合物的命名四、配位化合物的类型第二节配合物的化学键理论一、价键理论二、晶体场理论第三节配位化合物的稳定性一、配位化合物的稳定常数二、影响配位化合物稳定性的因素(阅读)三、软硬酸碱规则与配离子稳定性(阅读) 第四节配合平衡的移动一、配合平衡与酸碱电离平衡二、配合平衡与沉淀-溶解平衡三、配合平衡与氧化还原平衡四、配合物的取代反应与配合物的“活动性”第五节配位化合物的应用(自学)一、检验的特效试剂二、作掩蔽剂、沉淀剂三、在医药方面的应用四、在生化方面的应用本章小结习题第二篇元素化学第十章s区和p区元素第一节s区元素(自学)一、碱金属和碱土金属的通性二、碱金属和碱土金属的化合物第二节p区元素一、卤族元素二、氧族元素三、氮族元素四、碳族元素五、硼族元素本章小结习题第十一章d区和ds区元素第一节d区元素一、d区元素的通性二、d区元素的化合物第二节ds区元素一、ds区元素的通性二、ds区元素的化合物本章小结习题第三篇拓展内容第十二章矿物药第一节矿物药的发展简史第二节矿物药的分类第三节矿物药的研究现状及发展前景一、矿物药研究现状二、矿物药的发展前景第十三章金属配合物在医药中的应用第一节金属配合物与疾病一、有害配体毒害作用的产生二、有害物质破坏金属配合物的正常状态三、金属离子间的相互交换反应四、有害金属离子与生物配体的配位作用第二节金属配合物的解毒作用一、巯基类解毒剂二、依地酸二钠钙及其类似物解毒剂三、青霉胺第三节抗肿瘤金属配合物一、铂系金属配合物二、金属茂配合物三、烷基化试剂的金属配合物四、希佛碱-金属配合物五、有机锗配合物六、有机锡配合物第四节抗癌金属配合物的选择与研究第十四章生物无机化学基本知识第一节生物无机化学研究的内容和方法第二节生物体内的重要配体一、氨基酸、肽和蛋白质二、核苷、核苷酸与核酸三、卟啉类化合物四、生物金属螯合物第三节生命元素一、生物体内元素的分类二、生物体内必需元素的生物功能三、微量元素与地方病第四节生物无机化学研究现状与展望一、生物无机化学基本反应规律的研究二、金属离子与细胞的相互作用三、微量元素的生物无机化学研究四、金属蛋白和金属酶的研究五、环境生物无机化学的研究进展第五节中医药微量元素研究与展望第十五章纳米技术、纳米材料与中医药第一节纳米技术与纳米材料一、纳米与纳米技术二、纳米材料三、纳米材料的奇异特性四、纳米材料的制备第二节纳米技术与医药学、中医药一、纳米技术与医药学的发展二、纳米技术与中医药的发展三、纳米中药制剂的设计与生产附录附录一中华人民共和国法定计量单位附录二常用的物理常数和单位换算附录三无机酸、碱在水中的电离常教(298K) 附录四难溶化合物的溶度积(291～298K)附录五标准电极电势表(298K)附录六配离子的稳定常数(293～298K)附录七化学元素相对原子质量(1993年)附录八常用希腊字母的符号及汉语译音。
固体无机化学
固体无机化学
固体无机化学是研究固体材料的价态分布、结构和性质与其成分及组成中原子和分子之间化学相互关系的一门学科。
它与晶体学和结构化学有着密切的关系，其思想及专业研究的范围也受到物理学、化学和物理化学的影响。
固体无机化学致力于研究不同元素和元素复合物固态形式中的化合物、结构、性质和稳定性等，主要包括以下内容：
1、晶体结构：研究不同固体材料的晶体结构，以及其空间排列形式与性质的关系；
2、成分及组合：研究比例及晶体相间构造形式，以及其形成不同性质化合物的机理；
3、晶体表面：研究固体表面的组成及其与表面性质的关系；
4、极性：研究极性的影响及诸多固体气相化学反应的机理；
5、催化：研究基于固体无机催化剂的化学反应机理等.
以上几点仅仅是固体无机化学的主要研究内容，其与桥接反应，杂原子带入遵循、反应物分子内部歧义性等等有着相关关系。
固体无机化学研究利用各种物理化学的手段（如X-射线衍射、电子探针表征、扫描电子显微镜、基于电化学法的性质鉴定）及热力学、动力学计算等来进行。
在工业上的应用中，也广泛应用此领域的技术，如催化、加工、复合材料等领域。
固体无机化学习题答案（精品）
第六章无机固体化学【习题答案】6.1 晶体物质有何特点？当你拿到一块晶体时，你将如何依据它的外形辨别它属何种晶体？解：晶体物质的宏观特点主要包括：（1）晶体具有规则的几何多面体外形；（2）晶体的晶面角守恒原理；（3）晶体有固定的熔点；（4）晶体的某些物理性质是各向异性的。
当你拿到一块晶体时，如果可以看出明显的几何多面体外形，那么晶体可能是单晶；如果表面看不出规则形状，但放大后观察到组成晶体的最小颗粒具有规则外形，这种晶体就是多晶。
6.2 何谓点阵？何谓晶格？何谓晶胞？确定晶胞时应遵循什么原则？解：点阵：一组在三维空间规则排列、环境等同、为数无限的点的集合。
连接其中任意两点可得一向量，将各个点按此向量平移能使它复原，凡满足这条件的一组点称为点阵。
晶格：空间点阵按照确定的平行六面体单位连线划分，获得一套直线网络，称为空间格子或晶格。
晶胞：能反映晶体结构全部对称性的最小重复单位。
确定晶胞时应遵循的原则：（1）尽可能取对称性高的素单元；（2）尽可能反映晶体内部结构的对称性。
6.3 如何区分七个晶系？如何确定晶体的14种Bravais格子？解：根据晶体的对称性将晶体分为七个晶系：晶系特征对称元素立方4个按立方体的对角线取向的三重旋转轴六方六重对称轴四方四重对称轴三方三重对称轴正交2个互相垂直的对称面或3个互相垂直的二重对称轴单斜二重对称轴或对称面三斜无根据晶体点阵结构的对称性，将点阵点在空间的分布按正当晶胞形状的规定和带心型式进行分类，得到14种Bravais格子。
6.4 何谓密堆积？试说明hcp、ccp和fcc结构的特点。
解：hcp：密堆积层的相对位置按照ABABAB……方式作最密堆积，重复的周期为二层。
这种方式可划出六方晶胞，称为六方密堆积，记为A3型。
ccp：密堆积层的相对位置按照ABCABCABC…方式作最密堆积，重复的周期为三层。
这种方式可划出面心立方晶胞，称为立方密堆积，记为A1型。
fcc：面心立方晶胞，球体分布在立方体顶角和面心位置上。
宋天佑无机化学PPT课件
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1. 1 理想气体
1. 1. 1 理想气体的状态方程 符合下面两条假定的气体，叫做 理想气体： （1） 气体分子的自身体积可以 忽略，分子可看成有质量的几何点。
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（2） 分子间的作用力可以 忽略， 分子与分子之间、分子与 器壁之间的碰撞，可认为是完全 弹性碰撞 —— 无动能损失。
1
n（质） 1 kg 1 0.018 kg•mol－
1
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n（质）
x（质）
1 kg 1 0.018 kg•mol－
1
分子是 1 kg 溶剂水所对应的溶质
的物质的量，即质量摩尔浓度 m。
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x（质） 故 x（质）
n（质） 1 kg
1 0.018 kg•mol－
一般性的结论是，在相同的 温度下，溶液的饱和蒸气压低于 纯溶剂的饱和蒸气压。
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蒸发
液体
凝聚
气体
当溶剂或溶液与气态实现平 衡时，若使蒸气压小于其饱和蒸 气压，则平衡右移，液体气化。
1
m（质）
55.5 mol•kg－1
这是稀的水溶液中，x（质）与质 量摩尔浓度 m（质）之间的关系。
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x（质）
m（质） 55.5 mol•kg－1
对于其他溶剂，分母不是 55.5， 但仍是一个特定的数值。
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1. 2. 2 饱和蒸气压 1. 溶剂的饱和蒸气压 在密闭容器中，在纯溶剂的单 位表面上，单位时间里，有 N0 个 溶剂分子蒸发到上方空间中。
2024版大学无机化学完整版ppt课件
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、
半径越小，离子键越强。
12
共价键与分子结构
2024/1/29
共价键的形成
原子间通过共用电子对形成共价键，共价键具有方向性和饱和性。
分子的极性与偶极矩
大学无机化学完整版ppt课件
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 无机化学概述 • 原子结构与元素周期律 • 化学键与分子结构 • 化学反应基本原理 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与超分子化学简介
2
01
无机化学概述
Chapter
2024/1/29
反应机理
基元反应和复杂反应、反应机理的推导和表示 方法
反应速率理论
碰撞理论、过渡态理论和微观可逆性原理
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影响反应速率的因素
浓度、温度、催化剂和光照等外部条件对反应速率的影响
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05
酸碱反应与沉淀溶解平衡
Chapter
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19
酸碱反应概述
酸碱定义及性质
介绍酸碱的基本概念、性质和分类，包括阿累尼乌斯 酸碱理论、布朗斯台德酸碱理论等。
配位化合物的组成 中心原子或离子、配体、配位数、配位键等。
配位化合物的分类
3
根据中心原子或离子的性质可分为金属配位化合 物和非金属配位化合物；根据配体的性质可分为 单齿配体和多齿配体等。
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28
固体化学(第三章) 固体中的缺陷-2009
38
(2) Schottky（肖特基）缺陷
Schottky缺陷的两个形成过程 ①由于热运动，晶面部分能量较大的原子蒸发 到晶面以外稍远的地方，从而产生晶面空位； ②晶体内部的原子运动到晶面，进而替代晶面 空位，并在晶体内部正常格点处留下空位。
39
因此，总的看来，就像空位从晶体表面向晶 体内部移动一样，这种空位称作Schottky缺陷。 Schottky缺陷的产生过程可示意如下：
Cui或Aui表示在在Cu3Au合金中， Cu或
Au原子占据了晶格中的间隙位置。
62
（3）错位原子
MX 表示M原子占据了应是X原子正常 所处的平衡 位置。
XM表示Ｘ原子占据了应是Ｍ原子正常
所处的平衡 位置。
63
（4）杂质原子
LM 表示溶质L占据了M的位置。 如：CaNa SX 表示S溶质占据了X位置。 如CuAu 表示在Cu3Au合金中， Cu原子占据了Au原子应占有的格位
55
1、常用缺陷表示方法：
用一个主要符号表明缺陷的种类
Az 用一个下标表示缺陷位置 b
用一个上标表示缺陷的有效电荷，如 “ . ”表示有效正电荷; “ , ”表示有
效负电荷; “×”表示有效零电荷。
56
Abz
用一个主要符号表明缺陷的种类 (1) 空位缺陷用字母V(Vacancy) (2) 杂质缺陷用该种原子的元素符号表示 (3) 电子缺陷用小写字母e (4) 空穴用小写字母h(hole)
其中，在固体化学 中，主要研究的对象是 点缺陷。
18
三、非化学计量比化合物与点缺陷
非化学计量比化合物的概念： 凡是偏离了定比定律的化合物 1、从化学的角度来看，非化学计量比化合物是指用 化学分析、XRD和平衡蒸气压测定等手段能够确定 其组成偏离整比的均一物相，如FeO1+x、FeS1+x、 PdHx等过渡元素的化合物。
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Buerger (1951)根据涉及初级配位或较高配位层的结构 变化把相变分成如下类型：
(i)涉及第一配位层的转变 (a)重构式转变：转变过程中许多键必须断裂，并重新生成新键 (b)膨胀性的转变：涉及键的畸变而不是断裂
(ii)涉及第二或更高配位层的转变 (a)重构式转变（慢） (b)移位性的转变（快）
NaCl Str. NaCl Str. Cubic CsCl hexagonal
196 7.1 4.473 179 9.5 3.678 590 3.81 28.84 166 6.0 3.971 228 3.12 2.717
Hexagonal NaCl Str.
278 3.13 1.463
一级相变:
3.1.1. 热力学
T = TC，G = H - TS = 0 在一级相变中:
（G/T）P = -S，（G/P）T = V 在二级相变中：
(2G/T2)P = -Cp/T (2G/P2)T = -V (2G/PT) = V
CP: 热容 : 体积压缩率 : 体积膨胀率
一级相变:
Compd CsCl
Transition
CsCl
NaCl structure
Tc
V
H
(cm3) (kJ/mol)
479 10.3 2.424
AgI
Wurzite
b.c.Cubic structure 145 -2.2 6.145
NH4Cl NH4Br Li2SO4 RbNO3
CsCl CsCl Monoclinic Trigonal CsCl
第三章 固体的相变与缺陷
3.1 相的转变 3.2 缺陷平衡和非化学计量 3.3 快离子导体与固体电解质
3.1 相的转变
定义:
If a crystalline material is capable of existing in two or more polymorphic forms, the process of transformation from one polymorph to another is a
3.1.4.相变机理 (i) 成核生长相变 (ii) 有序无序相变 (iii) 马氏体相变
(i)成核生长
G = -4/3 r3G + 4 r2
体相自由能降低 表面自由能增加
当r小时，第二项起决定作用，热力学不稳定； 当r = rc时，G开始降低，生长。
3.1.2.相变中的结构变化 一般来说，受热相变中，高温形式比低温形式具有
较高的对称性，而受压相变中，高压形式将更紧密地堆 积（较高的配位数），并且体积也较小。 当加压时，
NaCl型固体（六配位） CsCl型固体（八配位） 当加热时，
CsCl型固体 NaCl型固体 低温（四方） 高温 LiFeO2 （六方）
phase transition. The terms transition and transformation are both used to
describe this and are interchangeable.
3.1.1 热力学 3.1.2 相变中的结构变化 3.1.3 相变动力学 3.1.4 相变机理 3.1.5 自旋态转变 3.1.6 液晶态 3.1.7 相变的应用
固体无机化学第三
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
移位性的转变 SrTiO3 在108 K相变
(iii)有序无序转变 (a)涉及原子或离子位置的交换（慢） (b)取向的有序无序转变
(a)涉及原子或离子位置的交换 LiFeO2 (有序) =7=0=0=oC= LiFeO2 (无序)
(b)取向的有序无序转变
NH4Cl
I---2-4-3-K-- II
Magnetization Concentration Polarization
FeF2
78.26
CCl4-C7F14 301.78
Triglycine 322.50
Binary alloys Concentration Cu-Zn 739.00
Superfluids
Wave function He4
(a)温度： 速率 = A exp(-E/RT)，E：转变活化能 ln = lnA – E/RT 随温度升高，速率增加
(b)转变推动力: T = Tc时， GI = GII, G = 0 T Tc时， GI GII, 转变在某方向优先发生
3.1.1 热力学 3.1.2 相变中的结构变化 3.1.3 相变动力学 3.1.4 相变机理 3.1.5 自旋态转变 3.1.6 液晶态 3.1.7 相变的应用
单一取向
两种取向(随机)
3.1.1 热力学 3.1.2 相变中的结构变化 3.1.3 相变动力学 3.1.4 相变机理 3.1.5 自旋态转变 3.1.6 液晶态 3.1.7 相变的应用
3.1.3. 相变动力学
当T = Tc时，G = 0，故Tc附 近相变速率很大。 从II—I转变，在TM处可能出 现一个速率极大值，当温度过 低时，转变速率就会变小。 从I---II转变，在高于Tc处不 存在相应的转变速率极大值， 即随温度升高，转变速率不断 增加。
二级相变:
有序参数:
System Liquid-gas Ferromagnets
Order parameter Example
Density
H2O
Magnetization Fe
Tc(K) 647.05 1044.0
Antiferromag. Binary mixt. Ferroelectrics
2.18
of Ground level
Superconductors Wave function Pb
7.19
of Boson pairs3.1.1 热力学 3.1.2 相变中的结构变化 3.1.3 相变动力学 3.1.4 相变机理 3.1.5 自旋态转变 3.1.6 液晶态 3.1.7 相变的应用