第6章-元素化学与无机材料-2010-bian
无机化学完整教学材料讲稿
无机化学完整教学材料讲稿引言无机化学是化学的重要分支之一，研究的是无机物质的组成、结构、性质和反应。
本教学材料讲稿将为您介绍无机化学的基本概念、分类和一些重要的化学反应。
无机化学基本概念1. 元素：无机化学研究的对象是化学元素，无机物质由元素组成。
元素：无机化学研究的对象是化学元素，无机物质由元素组成。
2. 化合物：由两种或更多种元素以一定的元素比例结合而成的物质称为化合物。
化合物：由两种或更多种元素以一定的元素比例结合而成的物质称为化合物。
3. 离子：在无机化合物中，元素可以以正离子或负离子的形式存在。
离子：在无机化合物中，元素可以以正离子或负离子的形式存在。
4. 配位化合物：由一个中心金属离子与周围配体形成的化合物。
配位化合物：由一个中心金属离子与周围配体形成的化合物。
无机化学分类1. 无机酸和无机碱：根据化合物的性质，可以将其分为有酸性的无机化合物（无机酸）和有碱性的无机化合物（无机碱）。
无机酸和无机碱：根据化合物的性质，可以将其分为有酸性的无机化合物（无机酸）和有碱性的无机化合物（无机碱）。
2. 无机气体：包括氮气、氧气、氢气等无机物质，具有特定的物理性质和化学性质。
无机气体：包括氮气、氧气、氢气等无机物质，具有特定的物理性质和化学性质。
3. 无机盐：包括氯化钠、硫酸铜等无机物质，通常是由金属离子和非金属离子组成的化合物。
无机盐：包括氯化钠、硫酸铜等无机物质，通常是由金属离子和非金属离子组成的化合物。
无机化学重要反应1. 酸碱中和反应：酸和碱反应产生盐和水的反应，是无机化学中常见的反应类型。
酸碱中和反应：酸和碱反应产生盐和水的反应，是无机化学中常见的反应类型。
2. 氧化还原反应：电子的转移导致物质的氧化和还原，是无机化学中重要的反应类型。
氧化还原反应：电子的转移导致物质的氧化和还原，是无机化学中重要的反应类型。
3. 沉淀反应：两种溶液混合后，形成不溶性沉淀物的反应。
沉淀反应：两种溶液混合后，形成不溶性沉淀物的反应。
第六章 元素化学与无机材料
第六章元素化学与无机材料迄今为止，人类共发现112种元素，其中90种金属元素，22种非金属元素，这些元素的单质的性质如下：6.1.单质的物理性质6.1.1.熔沸点和硬度6.1.2.导电性和能带理论各单质的导电性差别很大，金属都能导电，是电的良导体；许多非金属单质不能导电，是绝缘体；介于导体和绝缘体之间的是半导体。
金属导电的原因可以用前面金属键部分的自由电子模型来解释，但自由电子模型无法解释半导体的性质。
于是人们又在分子轨道理论的基础上提出固体能带理论来解释上面的问题。
按照分子轨道理论，分子轨道是由参加成键的原子轨道线性组合得到的。
一块金属晶体就是一个大分子，在其中有N个原子，这些原子各提供一个价轨道进行线性组合，得到N分子轨道，这些分子轨道中有N/2成键轨道，N/2反键轨道，由于N的数值非常大，使得各分子轨道的能级差非常小，以至使各分子轨道的能级连成了一片，我们称之为能带，如果能带上未排满电子，那么该金属是导体，如果能带上排满了电子且和相邻空能带之间的能级差相差很大，那么该物质是绝缘体，绝缘体的特征是价电子所处的能带都是满带，且满带与相邻的空带之间存在一个较宽的禁带。
如果能带上排满了电子且和相邻空能带之间的能级差相差不大，那么该物质是半导体。
半导体的能带与绝缘体的相似，但半导体的禁带要狭窄的多。
这就是能带理论。
6.2. 单质的化学性质单质的化学性质通常表现为氧化还原性。
金属单质最突出的性质是它们容易失去自由电子而表现出还原性，而非金属单质在反应中获得电子表现出氧化性，但也有不少非金属单质有时也表现出还原性。
它们这种性质的变化在通常条件下，基本上符合周期系中元素金属性和非金属的递变规律。
6.2.1.金属单质的还原性（1）在短周期中，从左到右由于一方面核电荷数依次增多，原子半径逐渐缩小，另一方面最外层电子数依次增多，同一周期从左到右金属单质的还原性逐渐减弱。
在长周期中总的递变情况和短周期是一致。
同一主族自上而下，核电荷数增加，原子半径增大，金属单质的还原性一般增强，但副族单质的还原性一般自上而下反而减弱。
无机化学全面教学材料教案
无机化学全面教学材料教案介绍本教案旨在提供一份全面的无机化学教学材料，帮助学生系统研究无机化学的各个方面。
教案包含了教学目标、教学内容、教学方法和评估方式等内容，以帮助教师有效地进行教学。
教学目标- 了解无机化学的基本概念、原理和理论- 掌握无机化合物的命名规则和化学方程式的书写方法- 理解无机化合物的结构与性质之间的关系- 能够应用无机化学知识解决实际问题教学内容1. 无机化学的基本概念和发展历程2. 元素周期表和元素的分类3. 化学键和分子结构4. 离子化合物和共价化合物的性质5. 酸碱理论和金属与非金属元素的氧化还原反应6. 无机化合物的命名规则和化学方程式的书写方法7. 无机化学在实际应用中的意义和应用案例教学方法- 授课讲解：通过教师的讲解和示范演示，向学生介绍无机化学的基本概念和理论知识。
- 实验演示：通过实际的实验操作，帮助学生观察和探究无机化学的实验现象和原理。
- 小组讨论：组织学生进行小组讨论，共同解决无机化学相关问题，培养学生的合作能力和解决问题的能力。
- 案例分析：通过案例分析和实际应用的例子，帮助学生将所学的无机化学知识应用到实际问题中。
评估方式- 课堂参与：考察学生在课堂上的积极参与程度和问题解决能力。
- 作业和实验报告：通过学生提交的作业和实验报告，评估他们对无机化学知识的掌握程度和实际应用能力。
- 考试测试：通过期中考试和期末考试对学生的无机化学知识进行综合评估。
结论本教案提供了一份全面的无机化学教学材料，旨在帮助学生系统学习无机化学的各个方面。
通过教学目标的设定、教学内容的安排、教学方法的选择和评估方式的确定，可以帮助教师有效地进行无机化学的教学工作。
希望本教案能够对无机化学教学提供有益的参考。
无机化学课件
无机化学课件一、引言无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、变化规律及其应用的一门基础学科。
无机化学课件旨在为学生提供系统的无机化学知识，培养学生的无机化学素养，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
本文档将围绕无机化学课件的结构、内容、特点等方面进行详细阐述。
二、无机化学课件的结构1.总论总论部分主要包括无机化学的基本概念、研究对象、研究方法和发展趋势等。
通过这部分内容的学习，学生可以对无机化学有一个全面、系统的认识。
2.化学元素与化合物化学元素与化合物部分主要介绍无机化学中常见的元素、离子和化合物的性质、变化规律及应用。
内容包括：元素周期表、主族元素、过渡元素、金属与非金属、离子化合物和共价化合物等。
3.化学反应原理化学反应原理部分主要介绍无机化学中的基本反应类型、反应机理和动力学等内容。
通过这部分内容的学习，学生可以了解无机化学反应的基本规律，为后续实验课程打下基础。
4.实践与应用实践与应用部分主要介绍无机化学在工业、农业、医药等领域的应用，以及无机化学实验技术。
这部分内容旨在培养学生的实际操作能力，提高学生的无机化学素养。
5.习题与思考题习题与思考题部分包括大量的习题和思考题，旨在帮助学生巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。
三、无机化学课件的内容1.总论（1）无机化学的基本概念：介绍无机化学的定义、研究对象和特点。
（2）无机化学的研究方法：介绍无机化学的实验方法和理论方法。
（3）无机化学的发展趋势：介绍无机化学在科学研究和实际应用中的新进展。
2.化学元素与化合物（1）元素周期表：介绍元素周期表的结构、周期性规律和元素性质。
（2）主族元素：介绍主族元素的电子层结构、化学性质和反应类型。
（3）过渡元素：介绍过渡元素的电子层结构、化学性质和配位化合物。
（4）金属与非金属：介绍金属和非金属的性质、变化规律和鉴别方法。
（5）离子化合物和共价化合物：介绍离子化合物和共价化合物的结构、性质和命名方法。
大学化学第6章
(2)Ag、Au价格昂贵，只用于电子器件连接点等特殊场合； (3)Al、Cu广泛用于电器工业，Al的电导率低于Cu，但密度小， 因此Al代替Cu作高压电缆。
6.1 单质的物理性质
图6.6 单质的电导率(MS·m-1)
非金属 6.1 单质的物理性质
(22) 普通:Fe(5.1%),Cu,Au(510-7%),Ag(110-5%),Al等
(112)
(1/3)
金属
轻稀有金属：Li,Rb,Cs,Be等
(90)
难熔稀有金属：Ti(1660C),V(1890 C),W(3410
C) ,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta等
•碳的同素异形体
金刚石：sp3 网格状 硬度大 石墨：sp2 片层状 润滑性、导电性 C60：类sp2 球烯 多种优异性能
金刚石
石墨
C60
碳的同素异形体
6.1 单质的物理性质
•C60的发现
1996年 Kroto, Smalley及Curl三位教授 因首先发现（1985）C60而荣获瑞典皇家 科学院颁发的诺贝尔化学奖。
Sr 金属 Ba 金属
In 金属
Tl 金属
Sn
Sb
原子,金属 分子,层状
Pb
Bi
金属 层状,近金属
Te 链状 Po 金属
I2 分子 At
0 He 分子 Ne 分子
Ar 分子 Kr 分子
Xe 分子 Rn 分子
6.1 单质的物理性质
5. 非金属单质的晶体结构
金属晶体
非金属单质的分子和晶体结构示意图
6.1 单质的物理性质
•即：高熔点、高硬度单质集中在中部，其两侧较低。
大学化学教程10化学与材料 ppt课件
2020/11/29
8
形状记忆合金
♦ 将变形的合金加热到相变温度时，发生相转变 而完全恢复原来的形状。 ♦ 最早研究成功的形状记忆合金是Ni-Ti合金，可 靠性强、功能好，但价格高。 ♦ 铜基形状记忆合金加Cu-Zn-Al和Cu-Al-Ni，铁 基形状记忆合金。
2020/11/29
♦应用：氢动力汽车的试验已获得成功。 在氢的回收、分离、净化等方面
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第二节 无机非金属材料
♦单晶Si、单质C ♦矾土Al2O3 ♦陶瓷
2020/11/29
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陶瓷材料
♦传统的陶瓷材料是以硅和铝的氧化物为主的硅 酸盐材料，新近发展起来的特种陶瓷或称精细陶 瓷，成分扩展到纯的氧化物、碳化物、氮化物和 硅化物等， ♦ 按使用性能分为：结构陶瓷和功能陶瓷
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透明陶瓷
♦一般陶瓷不透明的原因：内部存在有杂质和气 孔，前者能吸收光，后者令光产生散射。
♦选用高纯原料，并通过工艺手段排除气孔
♦早期透明陶瓷是氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆等
♦近期研制出非氧化物透明陶瓷：砷化镓（GaAs）、硫
化锌(ZnS)、硒化锌（ZnSe）、氟化镁(MgF2)等。
9
应用
航空航天领域：人造卫星上庞大的天线可以用记 忆合金制作。发射之前，将抛物面天线折叠起来 装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨 道后，只需加温自然展开，恢复抛物面形状。
临床医疗领域：如人造骨骼、伤骨固定加压器、 牙科正畸器等。
消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火 灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报 警装置。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖 气的阀门内，当温度过低或过高时，自动开启或 关闭暖气的阀门。
第六章 元素化学与无机材料
5.写出钾与氧气作用分别生成氧化物、 过氧化物以及超氧化物的三种反应的化学方程式以及 这些生成物与水反应的化学方程式。 解： 生成氧化物 生成过氧化物 生成超氧化物 4K + O2 = 2K2O 2K + O2 = K2O2 K + O2 = KO2
生产物与水的反应分别为 K2O + H2O = 2KOH 2K2O2 + 2H2O = 4KOH + O2 4 KO2 + 2H2O = 4KOH + 3O2
（ ）
（4）铝和氯气分别是较活波得金属和较活波得非金属单质，因此两者能作用形成典型得离 子键，固态为离子晶体。 （ ）
（5）活波金属元素得氧化物都是离子晶体，熔点较高；非金属元素得氧化物都是分子晶体， 熔点较低。 （6）同族元素得氧化物 CO2 和 SiO2，具有相似得物理性质和化学性质。 （7）在配离子中，中心离子的配位数等于每个中心离子所拥有的配位体的数目。 （8）共价化合物呈固态时，均为分子晶体，因此熔点、沸点都低。 解： （1）+ ； （2）+ ； （3）- ； （4）- ； （5）- ； （6）- ； （7）- ； （8）- 。 2.选择题（将所有正确答案的标号填入括号内） （1）在配制 SnCl2 溶液时，为防止溶液产生 Sn(OH)Cl 白色沉淀，应采取的措施是 (a)加碱 (b)加酸 (c)多加水 (d)加热 （ ） (c) AlCl3 (d) KCl （ ） (c) H3AsO4 (d) H3AsO3 （ ） （ ） （ ）
6.利用标准热力学函数分别估算下列反应在 873K 时的标准摩尔吉布斯函数变， 然后比较铜、 锰、钠于室温条件下与氧气结合能力的强弱。并将此顺序与铜、锰、钠于室温条件下在水溶 液中的还原性强弱作一比较。从中可得到什么启示。
元素化学与无机材料
元素化学与无机材料元素化学是研究元素的性质、结构、反应和应用的科学领域。
它的研究对象是元素及其化合物的物理化学性质、原子结构、化学键、化合价、反应性等。
无机材料是由无机化合物组成的材料，包括金属、陶瓷和杂化材料等。
元素化学的研究对于理解物质世界的基本组成、化学反应和物质变化具有重要意义。
通过对元素进行深入研究，可以揭示元素之间的相互作用和反应机制，从而推动新材料的发展和应用。
在元素化学中，研究人员根据元素的化学性质将其分类，常用的分类方式包括金属元素、非金属元素和过渡元素等。
金属元素具有良好的导电和导热性能，常用于制造电子器件和金属合金；非金属元素多为气体或固体，常用于制造化学品和塑料等；过渡元素在化学反应中常出现多种价态，具有较高的活性。
除了元素本身的研究，元素化学还涉及到元素与其他物质的反应和化合。
通过研究元素的化合物，可以探索化学反应的机理和能量变化，为控制化学反应提供理论基础。
此外，元素化学还研究了元素间的化学键和化合价的变化。
元素的化学键决定了化合物的稳定性和性质，进一步影响到化合物在材料科学、药物研发和环境保护等领域的应用。
与元素化学相对应的是无机材料的研究。
无机材料是由无机化合物组成的材料，具有独特的物理化学性质和应用。
常见的无机材料包括金属、陶瓷、玻璃和半导体等。
金属是无机材料的一类，具有良好的导电和导热性能，常用于制造金属结构和器件。
陶瓷是一类由金属和非金属元素组成的无机化合物，具有较高的硬度、耐热性和耐腐蚀性，常用于制造陶瓷器、建筑材料和耐火材料。
玻璃是由熔融的硅酸盐形成的非晶态固体，具有良好的透明性和机械强度，广泛应用于建筑、光学和电子设备等领域。
半导体是由一些元素或化合物构成的材料，具有介于导电体和绝缘体之间的导电性能，广泛应用于电子学和光电子学。
无机化学与无机材料
无机化学的未来展望
新材料开发：利用无机化学原理，探索新型无机材料的合成与性质
绿色化学：发展环境友好型的无机化学反应，降低对环境的负面影响 生物无机化学：研究无机物质与生物大分子的相互作用，为药物设计和生 物医学应用提供新思路 无机膜分离技术：在能源、环保等领域具有广泛应用前景
玻璃材料的应用
家居装饰：用于灯具、花瓶、 餐具等，增添家居的艺术气 息和实用性
建筑行业：用于窗户、幕墙、 隔断等，具有美观、节能、 环保等特点
电子产品：用于显示屏、触 摸屏等，具有高透光率、高
硬度、耐磨损等特点
医疗领域：用于医疗器械、 实验室器材等，具有无毒、
无味、无菌等特点
金属氧化物材料的应用
化学惰性：无机材料在化学反应中表现出较低的反应活性，不易与其他物质发生化学反应。
物理性质：无机材料的物理性质如硬度、导热性、导电性等，也对其在各个领域的应用具有 重要影响。
无机材料的稳定性与可靠性
无机材料不易受化学腐蚀， 具有较好的耐腐蚀性。
无机材料的结构不易发生变 化，具有较好的稳定性。
无机材料在高温下不易分解， 具有较高的热稳定性。
透明导电膜：用于制造显示器、太 阳能电池等
陶瓷材料：用于制造高温、高强度、 高硬度的产品
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催化剂载体：在石油、化工等领域 广泛应用
磁性材料：用于制造电子器件、磁 记录等
无机非金属复合材料的应用
水泥混凝土：用于建筑和土木工程，具有高强度和耐久性
玻璃钢：用于航空、汽车和船舶等领域的轻质结构材料
普通化学课件 第6章
• 半导体和绝缘体的价电子所处的能带均为满带，满带与空
带之间存在着禁带。半导体和绝缘体随温度的升高而增强.
• 半导体和绝缘体区别不是绝对的
面 向 21世 纪 教 材
6.2 单质的化学性质
6.2.1 金属单质的还原性
1. 金属单质活波性变化规律 • 同周期中，从左到右金属的还原性逐渐减弱，而副族金属
右逐渐增高，到第四主族最高，然后又急剧降低，至惰性气 体为最低。原因是单质的晶体结构类型的变化。
2.副族元素变化规律 ：同周期副族元素单质的熔、沸点和硬 度从左到右逐渐增高，到第六副族最高，以后又缓慢降低。 原因是未成对的d电子个数的变化。
单质的晶体结构
面 向 21世 纪 教 材
周期表中，IA族(氢是周期表中位置不确定元素)、ⅡA 族及 全部副族元素的单质都是金属晶体；零族是分子晶体。其余同族 元素的单质从上到下，由分子晶体或原子晶体过渡到金属晶体。 表6.1 列出主族及零族元素单质的晶体类型 p区非金属元素单质的成键规律一般与成键的价电子数有关.
6.1 单质的物理性质
面 向 21世 纪 教 材
金属元素90种，非金属16种，稀有气体6种 在长式周期表中通过硼—硅—砷—碲—砹和铝—锗—锑—钋 之间的对角线将金属与非金属划分，位于上方是非金属，下 方是金属，对交线附近砷、锗、碲、锑为准金属。
6.1.1 熔点、沸点和硬度
1.主族元素变化规律 ：同周期单质的熔、沸点和硬度从左到
面 向 21世 纪 教 材
• 较不活泼的非金属单质如C、H2、Si 常用作还原剂
S 2HNO3 H 2SO 4 2NO(g) S 2H2SO 4 (浓) 3SO 2 (g) 2H2 O
• 部分非金属单质既具有氧化性，又具有还原性，如Cl2、 Br2、I2、P、S等能发生歧化反应。例如： I2(g) + H2S(g) = 2HI(g) + S(s) (I2的氧化性 ) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) (H2的还原性)
大学化学课件 第六章 非金属元素与无机非金属材料
1
周期系中的非金属元素
天道酬勤
2
如下内容请自行归纳：
1 外层电子构型;
2 原子的性质;
3 氧化数；
4 晶体类型：
5 物理性质;
6 化学性质;
7 含氧酸盐。
天道酬勤
3
在非金属元素的重要化合物中重点 讨论：卤化物和氧化物及其水合物。
卤化物 1 卤化物的晶体类型及熔沸点
活泼金属 卤化折射率，高透光度，不析晶的 玻璃；
皮料—低折射率的玻璃；
吸收料
2 光纤材料分：
多组分玻璃光纤；
复合材料光纤；
但是，超导材料的临界温度都很低，难
于实际应用。寻找高温超导是该领域的首
要课题。
天道酬勤
15
1987年 赵宗贤等发现， YBa2Cu3O7-x (Tc = 90K)
1993年 中-瑞合作发现， Hg-Ba-Cu-O (Tc = 133.5K)
天道酬勤
16
磁悬浮列车
磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导 向和驱动系统组成的新型交通工具，磁悬
过渡金属卤化物
熔点较低
天道酬勤
非金属 卤化物 熔点很低
4
⑴ 卤化物的熔点：
卤化物—卤素与比卤素电负性小的元素 组成的二元化合物。
氯化物
熔点 /°C
沸点 /°C
熔融时导 电性
NaF 995 1720 易
MgF2 1250 2260 易
AlF3 1040 1260 易
SiF4 -77 -65 不能
PF5 -94 -85 不能
此处讨论正常氧化物。
天道酬勤
8
⑴ 氧化物的晶型、熔点、硬度
Na Mg
大学化学第6章
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(g)
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21
6.2 单质的化学性质
5. 金属的钝化
• 金属在空气中会自动氧化生成具有较强保护作用的氧化膜，称为 金属的钝化。最易产生钝化作用的有Al、Cr、Ni和Ti以及含有这 些金属的合金。
• 金属的钝化必须满足两个条件：
➢ 金属所形成的氧化膜在金属表面必须是连续的，即所生成的 氧化物的体积必须大于金属原有的体积。
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6.1 单质的物理性质
5. 非金属单质的晶体结构
金属晶体
非金属单质的分子和晶体结构示意图
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6.1 单质的物理性质
•碳的同素异形体 金刚石：sp3 网格状 硬度大 石墨：sp2 片层状 润滑性、导电性 C60：类sp2 球烯 多种优异性能
金刚石
石墨
C60
碳的同素异形体
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6.2 单质的化学性质
思考：副族元素与氧反应的活泼性递变规律同主族元素相比，有何 不同？
答：同一周期：活泼性递变规律基本一致，但副族元素的变化很小， 性质比较类似。
同一族：主族元素随周期数增加而增加； 副族元素（除Sc副族）随周期数增加而降低。
4. 金属的溶解
➢ s区金属与水剧烈反应，置换出水中的氢，生成氢氧化物。
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6.2 单质的化学性质
1. 金属单质活泼性规律
➢ 同一周期: 短周期:左到右金属单质的还原性逐渐减弱。 长周期:递变情况和短周期一致，但较为缓慢，也有例外。
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➢ 周期系各族元素最高价态的氧化物及其水合物： 从左到右(同周期)：酸性增强，碱性减弱 自上而下(同族)：酸性减弱，碱性增强 ➢ 同一元素形成不同价态的氧化物及其水合物 高价态的酸性比低价的态强；低价态的碱性比高价 的态强。
主族元素最高价态氧化物的水合物的酸碱性
-
离子极化作用示意图
离子极化的结果，使正、负离子之间发生了额外 的吸引力，甚至有可能使两个离子的轨道或电子 云产生变形而导致轨道的相互重叠，趋向于生成 极性较小的键（如下图），即离子键向共价键转 变。因而，极性键可以看成是离子键向共价键过 渡的一种形式。
离子键向共价键转变的示意图
影响离子极化作用的重要因素
三、氧化物的熔点、沸点和硬度
➢ 金属性强的元素的氧化物是离子型化合物，如 Na2O、MgO，熔点、沸点大都较高。且高于相应氯 化物的。
➢ 大多数非金属氧化物是共价化合物，如CO2、 N2O5，固态时是分子晶体，熔点、沸点低；SiO2则 是原子晶体，熔点高，硬度大。
➢ 金属性弱的元素的氧化物属过渡型晶体：其中 低价偏向离子晶体或原子晶体，如Cr2O3、 Fe2O3、
❖ 离子变形性(离子可以被极化的程度)
离子变形性大小与离子的结构有关，主要取决于：
➢ 离子的电荷: 随正电荷的减少或负电荷的增加， 变形性增大。 Si4+<Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-
➢ 离子的半径: 随半径的增大，变形性增大。 F-<Cl-<Br-<I-； O2-<S2-
➢ 离子的外层电子构型: 18、9~17等电子构型的离 子变形性较大，具有稀有气体外层电子构型的离 子变形性小。K+<Ag+ ； Ca2+<Hg2+
所以，主要考虑正离子对负离子的极化。
极化对晶体结构和熔点的影响
MgCl2(714℃)和CaCl2(782℃)：极化影响 BeCl2： 强极性共价键，其熔点405℃ LiCl (605℃)和BeCl2(405℃)：极化影响显著 NaCl (801℃)和MgCl2(714℃)：极化影响显著 KCl (770℃)和CaCl2(782℃)：极化影响较弱，离子键 规律 CsCl (645℃)和BaCl2(963℃)：完全离子键规律
Al2O3；高价偏向共价型分子晶体，如V2O5、 CrO3、 MoO3
氧化物的熔点(单位为°C)
除标有*、**和VIII族的元素外，所有元 素氧化物的价态与族数一致。 *：Rh2O3 ；**：Au2O3; VIII族：+2价。 VA族有下划线的为+3价。
只有BeO有极化的影子
四、离子极化的应用
➢ AgX的溶解度：
❖ 极化力(离子使其他离子极化而发生变形的能力)
离子的极化力决定于其电场强度，主要取决于：
➢ 离子的电荷： 电荷数越多，极化力越强。
➢ 离子的半径：半径越小，极化力越强。如 Mg2+> Ba2+ ➢ 离子的外层电子构型： 8电子构型(稀有气体原子结构)的离子(如Na+、Mg2+) 极化力弱，9~17电子构型的离子(如Cr3+、Mn2+、 Fe2+、Fe3+)以及18电子构型的离子(如Ag＋、Zn2+等) 极化力较强。如Ag+>> Na+
极化对晶体结构和熔点的影响
对过渡金属和p区金属，同一元素的低价氯化物的 熔沸点高于其高价氯化物： FeCl2(672℃)和FeCl3(306℃) SnCl2(246℃)和SnCl4(-33℃)
以第三周期氯化物为例：
由于Na+、Mg2+、Al3+、Si4+的离子电荷依次递增而半径 减小，极化力依次增强，引起Clˉ发生变形的程度也依 次增大，致使正负离子轨道的重叠程度增大，键的极性 减 小 ， 相 应 的 晶 体 由 NaCl 的 离 子 晶 体 转 变 为 MgCl2 、 AlCl3的过渡型晶体，最后转变为SiCl4的共价型分子晶 体，其熔沸点也依次递减(主要趋势)。
AgF可溶，AgCl、AgBr、AgI难溶 Ag+对X-的极化；X-对Ag+的极化(附加极化效应)， 相互极化使AgI表现为典型的分子，共价成分增加，
结合紧密，故而溶解度降低。
➢ 氧化物及水合物的酸碱性
➢氧化物及其水合物的酸碱性(6.4.2)
根据氧化物对酸、碱的反应不同可将氧化物分成酸性、 碱性、两性和不成盐四类，氧化物的水合物可用一个 简化通式R(OH)x来表示。
氯化物的熔点
Na、K、Rb、Cs；Li？
(单位为℃)
Mg、Ca、Sr、Ba？Be
注1：IB~VB，IA~IVA族价态与族数相同；
VIA族为四氯化物，VIB、VA族为三氯化
物。VIIB和VIII族为二氯化物。
注2：Tl、Pb、Bi分别为+1、+2、+3价。
NaCl： =3.0-0.9=2.1 离子键 MgCl2：=3.0-1.2=1.8 离子键 BeCl2： =3.0-1.5=1.5 强极性共价键
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
酸性增强
LiOH Be(OH)2 H3BO3 (中强碱) (两性) (弱酸)
➢ 活泼金属的氯化物如NaCl、KCl、BaCl2等是离子 晶体, 熔点、沸点较高；
➢ 非金属的氯化物如PCl3、CCl4、SiCl4等是分子晶体， 熔点、沸点都很低；
➢ 位 于 周 期 表 中 部 的 金 属 元 素 的 氯 化 物 如 AlCl3 、 FeCl3、CrCl3、ZnCl2等是过渡型氯化物, 熔点、沸点 介于以上两者之间。
其熔点405℃显著低于MgCl2(714℃)和 CaCl2(782℃)。
二、离子极化理论
把组成化合物的原子看作球形的正、负离子， 正、负电荷的中心重合于球心。在外电场的作 用下，离子中的原子核和电子会发生相对位移， 离子就会变形，产生诱导偶极，这种过程叫做 离子极化。事实上离子都带电荷，所以离子本 身就可以产生电场，使带有异号电荷的相邻离 子极化。
6第 章
元素化学与无机材料
第六章 元素化学与无机材料
自学内容： 6.1、6.2、6化合物的物理性质 一、氯化物的熔点、沸点和极化理论
氯与电负性比氯小的元素所组成的二元化合物。
> 1.7，发生电子转移，形成离子键
氯化物的熔点和沸点大致分为三种情况：