第二章 主族元素的金属有机化合物
人教版化学必修二全册知识点总结
人教版化学必修二全册知识点总结第一章物质结构元素周期表第一节元素周期表一、周期表周期表是根据元素的原子结构和性质，将元素按一定的顺序排列成表格的化学工具。
元素的原子结构是指元素的原子中包含的质子、中子和电子的数量和排列方式。
而元素的性质则是指元素在化学反应中表现出来的特征和行为。
周期表中的元素按照横行和纵列排列，其中横行称为周期，纵列称为族。
横行是按照元素的电子层数从左到右排列，纵列是按照元素的最外层电子数从上到下排列。
周期表中的元素按照周期和族的顺序排列，便于研究元素的周期性规律和性质。
二、元素的性质和原子结构一）碱金属元素：碱金属元素是指周期表中第一族元素，包括锂、钠、钾、铷、铯和钫。
这些元素的原子结构相似，最外层电子数都为1个。
随着核电荷数的增大，电子层数增多，原子半径增大。
这种递变性导致了物理性质的相似性和递变性。
碱金属元素的化学性质也有相似性和递变性，其中最明显的是它们的化合价都为+1.二）卤族元素：卤族元素是指周期表中第七族元素，包括氟、氯、溴、碘和石碳酸。
这些元素的原子结构相似，最外层电子数都为7个。
随着核电荷数的增大，电子层数增多，原子半径增大。
这种递变性导致了物理性质的递变性，包括颜色加深、密度增大和熔点、沸点升高。
卤族元素的化学性质也有递变性，其中最明显的是它们与氢气反应生成氢卤酸。
总结：周期表是研究元素周期性规律和性质的重要工具。
碱金属元素和卤族元素都具有原子结构相似性和递变性，导致了它们的物理性质和化学性质的相似性和递变性。
这些规律和性质的研究有助于我们更深入地理解元素的本质和行为。
原子核外电子按照能量从低到高的顺序填充到各个能级上，每个能级最多容纳一定数量的电子。
3、能级的编号：K、L、M、N、O、P、Q（从内到外依次编号）4、能级的容纳电子数：K层2个电子，L层8个电子，M层18个电子，N层32个电子，O层50个电子，P层72个电子，Q层98个电子。
二.元素周期律1、元素周期律：将元素按照原子序数大小依次排列，具有相似化学性质的元素周期性地出现在同一周期中。
主族元素性质
XeF2 + H2O == Xe + ½ O2 + 2HF
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24
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25
O2 + PtF6 == O2+[PtF6]- (二氧基阳离子盐)
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氧族元素
BrO3F较 ClO3F更活泼且被碱所水解：
精选版课件ppt
13
11. 卤素互化物 卤素互化物：XX’n，n=1,3,5,7，X’的电负性更大
（1）一般为抗磁性 （2）空间构型与中心原子杂化方式(用价层电子对 互斥理论判断) （3）不稳定，熔沸点低，强氧化剂 （4）易水解：BrF3 + 2H2O=3HF + HBrO2
氯、溴和碘均应有四种类型的含氧酸：HXO、 HXO2、HXO3、HXO4，它们的结构见下图：
卤素原子和氧原子之间除有sp3杂化轨道参与成键外，还 有氧原子中充满电子的2p轨道与卤素原子空的d轨道间所成的 d-pπ 键。 特殊：ClO2(sp2)，形成大键，35。
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氟原子没有可用 的d轨道因此不能 形成d-pπ 键。 7
④分子卤化物的水解得什么产物，应根据两种元素的电负性来确定。
NC l3 + 3H2O = NH3 + 3HOC l
当达到最大共价数时，像CCl4或SF6对水可以完全是惰性的，这仅是
动力学因素而不是热力学因素的结果。而SeF6和TeF6在常温下即水解， 这是由于中心原子半径大，空间上有利于水分子的进攻而实现的。
盐Ag5IO6的阴离子结构均精为选八版课面件p体pt 。
8
5. 卤化物的溶解性
IA族元素氟化物（除LiF外）和AgF、HgF2、SnF2易溶于水。 AgCl、CuCl、AuCl、TlCl和PbCl2难溶，PbCl2热的时候溶解度大。
元素周期律教案(详细)
元素周期律教案（详细）第一章：元素周期律的发现1.1 背景介绍讨论化学的发展史，特别是在19世纪初期的化学研究。
介绍道尔顿、阿伏伽德罗、门捷列夫等科学家对化学的贡献。
1.2 元素周期律的发现解释元素周期律的概念，即元素的物理和化学性质具有一定的周期性。
讲述门捷列夫发现元素周期律的过程，以及他编制的第一张元素周期表。
1.3 元素周期律的意义强调元素周期律对化学研究的重要性，如预测新元素、了解元素性质等。
引导学生思考元素周期律对于现代化学科学的应用。
第二章：元素周期表的结构2.1 周期表的基本结构介绍周期表的横行（周期）和纵列（族），以及周期表的扩展。
解释周期表中元素的原子序数、电子排布和价电子等概念。
2.2 周期表的规律讲解周期表中的主要规律，如周期性、递变性、相似性等。
通过实例说明规律在周期表中的体现。
2.3 周期表的应用探讨周期表在元素分类、性质预测、反应规律等方面的应用。
引导学生学会利用周期表解决实际问题。
第三章：主族元素的性质3.1 主族元素的概念介绍主族元素的概念和分类，包括IA族到VIIA族。
解释主族元素的电子排布规律和价电子特点。
3.2 主族元素的性质探讨主族元素的物理和化学性质，如原子半径、电负性、化合价等。
通过实例分析主族元素在实际应用中的特点。
3.3 主族元素的代表性化合物介绍主族元素与非金属元素形成的典型化合物，如酸、碱、盐等。
分析主族元素在生物体和工业中的应用。
第四章：过渡元素的性质4.1 过渡元素的概念解释过渡元素的概念，包括d区元素和f区元素。
介绍过渡元素的电子排布特点和价电子行为。
4.2 过渡元素的性质探讨过渡元素的物理和化学性质，如电子亲和能、电负性、氧化态等。
通过实例说明过渡元素在催化剂和材料科学中的应用。
4.3 过渡元素的代表性化合物介绍过渡元素与非金属元素形成的典型化合物，如配合物、氧化物等。
分析过渡元素在现代化学工业和科学研究中的重要性。
第五章：镧系和锕系的性质5.1 镧系和锕系的概念解释镧系和锕系的概念，它们是周期表中的两个特殊系列。
第二章 金属有机化学基础知识篇-1.
主要内容 有机金属化合物的结构
过渡金属有机配合物的构型
有机金属化合物的制备
有机金属化合物稳定性和反应性的影响因素 过渡金属有机化合物的基元反应 几个过渡金属有机化合物催化的反应
金属有机化学是无机化学和有机化学相互交叉 渗透的学科,它作为一个完整的学科是在50年代形成 的，自那以后金属有机化学取得了突飞猛进的发展， 现在已经成为化学中最具生命力的分支之一。如果 作为一门课程来讲授也是分量很重的一门课程。 金属有机化学之所以要被重点讲授，这不仅是 因为它在有机化学中占有很重的份量，(目前的合成 反应中80%包含有金属物种)，更重要的是金属有机 化合物有其独特的化学键理论和反应性能。
具有一定的极性。 周期表中的IIIA ~ VIA及IB和IIB族金属多可以形
成共价键。 如(CH3)3SnCl，(CH3)2SnCl2 , (C2H5)4Pb , RHgX
根据Pauling 的计算所得元素电负性之值
共价键型的金属元素
共价键 型金属
共价键是金属有机化合物中最简单的类型，其性质 类似于典型的有机化合物，如可挥发、溶于有机溶剂而 不溶于水。该类化合物包括四乙基铅(PbEt4)这类大家所 熟悉的汽油抗爆添加剂。（1922年T. Midgley和T. A. Boyd 首先将Pb(C2H5)4 作为抗震剂添加到汽油中，促进了汽车 工业的发展，同时也埋下了环境污染的隐患。）
几何构型和键联基团的数量
共价键型金属有机化合物的几何构型及键联基团的数 量取决于金属所处的外层电子和杂化轨道形式。 IIIA主族 IVA主族 VA主族 IIB主族 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2 sp2杂化 sp3杂化 dsp3杂化 sp杂化 等边三角形 R3M 四面体型 R4M 三角双锥体 R5M 线型 R2M
元素周期表(带详细解析)
第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表重难点一元素周期表1．构成原子(离子)的微粒间关系(1)原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数(原子中)。
(2)离子电荷数＝质子数－核外电子数。
(3)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。
(4)质子数(Z)＝阳离子的核外电子数＋阳离子的电荷数。
(5)质子数(Z)＝阴离子的核外电子数－阴离子的电荷数。
2．元素周期表的结构(3)过渡元素元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。
特别提醒族序数为Ⅱ、Ⅲ的地方是主族和副族的分界线，第一次分界时主族在副族的前面，第二次分界时副族在主族的前面。
“第一次”指ⅠA ⅡA ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ依次排列。
“第二次”指ⅠB ⅡB ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0依次排列。
重难点二 零族定位法确定元素的位置 1．2.比大小定周期比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的两种0族元素，那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
3．求差值定族数(1)若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA 族或ⅡA 族。
(2)若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅢA ～ⅦA 族。
(3)若差其他数，则由相应差值找出相应的族。
重难点三 元素的性质与原子结构 1．碱金属单质的相似性和递变性 (1)相似性①与O 2反应生成相应的氧化物，如Li 2O 、Na 2O 等。
②与Cl 2反应生成RCl ，如NaCl 、KCl 等。
③与H 2O 反应，能置换出H 2O 中的氢，反应通式为2R ＋2H 2O===2ROH ＋H 2↑。
④与非氧化性酸反应，生成H 2，反应通式为2R ＋2H ＋===2R ＋＋H 2↑。
(R 表示碱金属元素)(2)递变性从Li 到Cs ，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。
有机金属化学
(四)金属有机化学和无机化学
(Ph3P)2PdMe2与 (Ph3P)4Pd性质类似 RSi(OR)3与Si(OR)4性质类似
金属有机化学与不含碳-金属键的络合物化 学重叠,与无机化学重叠
金属有机化学是介于无机化学和有机化 学之间的边缘学科。
(五)有些含M-C键的化合物不属于 金属有机化合物
1983年，K. G．Bergman和
W．A．G．Graham在金属络合物和烷烃的 分子间反应中观察到了C—H键活化，再次掀 起金属有机化学的热潮
三、金属有机化合物分类
(一)按中心金属元素在周期表中的位置： 主族金属有机化合物
包括IA，IIA，IIIA，IVA，VA族及IIB族的金属与准金属
随后，很多化学家对砷、锑、锡、汞的 元素有机化合物进行过不少研究工作。
我国的化学家于20世纪五六十年代，制备了 许多锑化合物，用于治疗血吸虫病和黑热病。 为了减低锑化合物的毒性，还合成了一些新 的有机锑化合物。
其他，如锡有机物作为杀菌剂，汞有机物作 为消毒剂，“顺铂”做为抗癌药物等
(二)金属有机化合物的工业直接应用
四乙基铅：汽油的抗震剂，有机锡化合物：高分子
聚合物的稳定剂和聚烯烃、橡胶等的防老剂等
硅酮聚合物：橡胶、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂等， 可用作火箭、高速飞机等领域中耐油、耐高温或低温 的特种材料。
其他元素有机聚合物，包括高分子金属络合物，可用 作胶粘剂、阻燃剂、催化剂等。
金属有机聚合物在粘流态拉丝或制成其他形状，然后 高温裂解，可制得特定形状的陶瓷材料。用这种方法 已合成出有机碳硅烷--碳化硅纤维。
1917年，W．Schlenk从有机汞试剂出发，合成了烷
基锂试剂，并发展了金属有机化学实验中常用的 Schlenk 系列玻璃仪器及其相关操作
知识点：必修元素及化合物公开课教案教学设计课件资料
必修元素及化合物公开课教案教学设计课件资料第一章：元素的基本概念1.1 元素的定义介绍元素的概念，强调元素是构成物质的基本单元。
通过实例解释元素的存在和应用。
1.2 元素周期表介绍元素周期表的结构和组成。
讲解元素周期表的排列规律和周期性。
1.3 元素的性质讲解元素的主要性质，包括原子序数、原子量和电子排布。
强调元素性质与原子结构的关系。
第二章：化合物的基本概念2.1 化合物的定义介绍化合物的概念，强调化合物是由两种或更多种元素以固定比例结合而成的物质。
通过实例解释化合物的存在和应用。
2.2 化合物的命名讲解化合物的命名规则和命名方法。
强调化合物的命名与化学式的关系。
2.3 化合物的性质讲解化合物的性质，包括化学和物理性质。
强调化合物性质与组成元素的关系。
第三章：化学反应3.1 化学反应的基本概念介绍化学反应的概念，强调化学反应是物质之间发生变化的过程。
通过实例解释化学反应的现象和结果。
3.2 化学反应的类型讲解化学反应的类型，包括合成反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
强调化学反应类型与反应物和物的关系。
3.3 化学反应的平衡讲解化学反应的平衡概念和平衡常数。
强调化学反应平衡与反应物和物的浓度关系。
第四章：元素和化合物的关系4.1 元素和化合物的相互转化讲解元素和化合物之间的相互转化关系。
强调元素和化合物转化的化学反应过程。
4.2 主族元素和它们的化合物讲解主族元素的基本概念和特点。
强调主族元素和它们的化合物的关系。
4.3 过渡元素和它们的化合物讲解过渡元素的基本概念和特点。
强调过渡元素和它们的化合物的关系。
第五章：化合物的结构和性质5.1 化合物的结构讲解化合物的结构，包括离子晶体、共价晶体和分子晶体。
强调化合物结构与性质的关系。
5.2 化合物的键合性质讲解化合物的键合性质，包括离子键、共价键和金属键。
强调化合物键合性质与性质的关系。
5.3 化合物的物理性质讲解化合物的物理性质，包括颜色、状态、密度和熔点等。
金属有机化学
例如：[Me3NCH2Ph]5[Ni32Pt6(CO)48H](下图所示为簇合物阴离子骨架结 构)
(5) 有机金属化合物在催化方面的应用 以过渡金属有机化合物为催化剂，开发新型均相催化反应体系，催
化一些具有高立体选择性，高化学选择性以及高区域选择性的有机反 应。
例如：
R' R
HO
O R' R
PdCl4 _ 2L
他采用无氧无水(H2气氛)的技术合成化合物
1850年 E. Frankland成功制备出汞、锡、硼的有机金属化合物：
2CH3X + 2Na/Hg
(CH3)2Hg + 2NaX
还有：(C2H5)4Sn, (CH3)3B
1852年 C. J. Löwig和M. E. Schweizer合成出(C2H5)4Pb, (C2H5)3Sb和
CH3Cl
+
SiLeabharlann (CH ) SiCl ⎯C⎯u−c⎯at., 3⎯00⎯°C→
32
2
+
...
这种方法可以进行大规模生产。这是合成硅橡胶的基
础。
P. Pauson 和 S. A. Miller 各 自 独 立 合 成 出 二 茂 铁
(C5H5)2Fe， 这是现代有机金属化学的里程碑。
1953 年 G. Wittig 发现 Wittig 反应(P 的 Ylied 反应)。
( R'
H R' R _
O
R
Pd +
O
LL
非对映体 纯度为95％：
Nu
R' R
Nu R' R
OH
O
资料
有机金属化合物的工业产量：
干货---最全的主族元素及其化合物的用途(每族一篇,共8篇,成系列)
化学干货-----各族元素及其化合物的用途（1）第IA族冯芳芳氢1.单质氢气的用途:氢气在工业上有许多重要应用：化学工业-合成氨；石油裂解加氢、煤炭的加氢液化、油脂加氢固化、塑料合成，无机有机精细化工合成等等；冶金工业-钢铁冶金，铁矿石直接氢还原制海绵铁，然后在氢氛中直接炼钢、钨钼等希有金属冶炼等。
以上这些应用大概用掉了世界氢产量的90％。
这些用途依赖于氢的独特物理和化学性质，是其他物质所不能替代的。
氢气还有一些其他少量用途，例如充装氢气球、无线电元件的烧氢、科学实验中的还原性载气或还原性保护气氛、原子核科研中作为靶核或核反应产物的检定介质等。
2. 氢在能源方面的应用:氢气属二级能源，需要用另一种有效能源从水中制取。
但由于它燃烧后生成水，不会污染环境，成为21世纪非常有前途的无污染能源之一。
它具有以下优点:l)原料来源于地球上贮量丰富的水，因而资源不受限制。
2)氢气燃烧时发热量很大，其燃烧热为同质量石油燃烧的三倍。
作为一种动力燃料，氢气在许多方面比汽油和柴油更优胜，用氢的发动机更易发动，特别是在寒冷的气候里。
3)氢气作为燃料的最大优点是它燃烧后生成物是水，不会污染环境。
4)有可能实现能源的贮存，也有可能实行经济、高效的输送。
锂1. 单质锂的用途:锂的用途越来越广泛，如锂和锂合金是一种理想的高能燃料。
锂电池是一种高能电池。
LiBH4是一种很好的贮氢材料。
锂在核动力技术中将起重要作用，它是较理想的反应堆传热介质，热容量大(接近水)、液态范围宽(453.5~1615K)、粘度小、比重小、蒸气压低。
63Li、73Li被中子轰击都可得到氚，63Li与氚可以进行热核反应,受控热核聚变反应堆可以用氚和锂作燃料。
锂合金也是良好的轻质结构材料。
在金属熔炼中常用Li作除气剂,除去溶解在熔融金属中的氮气和氧气。
2. 锂的化合物的用途:a. 铌(或钽)酸锂: 锂的铌酸盐和钽酸盐是著名的激光材料。
b. LiH: 在有机合成中作还原剂。
第二章 有机硅化合物的基本性质
氯硅烷类与相应的氯甲烷的偶极矩比较
硅化物 H3SiCl SiH2Cl2 SiHCl3 偶极矩（D） 1.28 1.17 0.85 碳化物 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 偶极矩（D） 1.87 1.56 1.00
是由于氯原子的p电子进入硅的 空轨道，形成dπ-pπ 是由于氯原子的 电子进入硅的3d空轨道，形成 电子进入硅的 空轨道 配键， 配键， 结构为
共价键的反应类型
均裂
1、取代反应 、 2、加成反应 、 3、消除反应 、 4、氧化还原反应 、
异裂
硅的电负性较小，非金属性比碳弱，因此， 硅的电负性较小，非金属性比碳弱，因此，在与各种非金属 元素成键时，硅键应当比相应的碳键强(见表2) 2)。 元素成键时，硅键应当比相应的碳键强(见表2)。 某些硅键和碳键的键能（ 某些硅键和碳键的键能（kJ/mol) C
硅键
334-242
Si
188.3
334-242
H
303.8 413.3
O
422.5 344.4
F
560.6 426.7
Cl
368.2
Br
295.8
I
221.7
碳键 344.4
327.6
278.6
218
Si- 键强， C—C键比Si-Si键强，这是因为在同族元素中，共价键结合力 C键比Si Si键强 这是因为在同族元素中， 随原子量的增加而减弱。Si-Si键很容易破裂，除Si-F键外，以 随原子量的增加而减弱。Si-Si键很容易破裂， Si- 键外， 键很容易破裂 Si- 键最为最牢固。所以在硅化合物中，这种键最为普遍。 Si-O键最为最牢固。所以在硅化合物中，这种键最为普遍。
第二章 有机硅化合物的基本性质
有机金属化合物
Phosphine complexes
PPh 3 Ph3P Rh Cl PPh 3 Ph3P PPh 3 Cl Ru Cl PPh 3
Organosilicon and organoboron compounds
Ph Si Ph
• Metal main group transition metal f-block metal
[PtCl3(C2H4)]-
[Ni(CO)4]
Metal hydride complexes
H Et3P Pt Cl PEt 3 Ph3P H2 PPh 3 H Ru H PPh 3
N2-complexes,
H3N H3N NH3 NH3 Ru N N NH3 2+ Ph2P Ph2P PPh 2 Mo PPh 2 N N N N
交界碱
Hard ligands: N, O, F,
Soft ligands: a) 第三周期及以下的原子 b) 可接受p电子的原子 c) 含有p电子的，如
C C
C
C
HSAB原则—— 硬亲硬、软亲软、软硬交界就不管 硬的配体易于和硬的金属形成稳定的配合物 （金属通常处于高的 氧化态） 如 Al3+, Fe3+, Cu 2+, Ti4+, Pt4+. AlF63-, Ti(OR)4 very stable complexes Pt(0)-F, Pt(0)-OR, W(0) very rare. 软的配体易于和软的金属形成稳定的配合物 (金属通常处于低的 氧化态) 如Mn(I), Co(I), Fe(II), Pt(II), Pt(0)…) Pt(II) is soft but Pt(IV) is hard Cl Pt Cl Cl Pt(IV)
《金属有机化学》作业
《金属有机化学》作业一选择题1．最早的哪个金属有机化合物是1827年由丹麦药剂师Zeise合成的。
（）A. (CH3)4TiB. K[Pt（C2H4）Cl3]C. (CH3)2HgD. CH3MgCl2．二茂铁(C5H5)2Fe属于哪一类非经典键合的化合物？（）A. M—C键中为缺电子型键B. M—C键中碳原子为π键电子给予体的多中心键化合物C. M—C键以夹心型键形成的π键化合物D. M—C键以σ—π配键形成的化合物3．烯烃和B—H键的加成遵循以下哪个规则？（）A. Markovnikov规则B. 反Markovnikov规则C. Zaitsev规则D. 反Zaitsev规则4．下列有关烷基铝说法不正确的是（）A．烷基铝化合物是缺电子化合物B．烷基铝化合物一般是强的Lewis酸C．当三烷基铝的烷基为烷氧基所取代后，烷基铝化合物的反应性即降低。
D．从烷基铝和烯烃的反应能得到有很长链的烷基的化合物5．Ni(CO)4的几何构型是（）A．正四面体型 B. 正方锥型 C.八面体型 D. 三角锥型6．Si—C键的反应性一般比C—C键的反应性为（）A. 大B. 小C. 相等D. 不确定7．下列采用sp3杂化轨道成键的是（）A. Cr(CO)6B. Fe(CO)5C. Ni(CO)4D. [Ag(CN)2]-8．Fred属于下列哪类配合物？（）A. 混合配体羰基金属配合物B. 单核全羰基金属配合物C. 双核羰基金属配合物D. 原子簇配合物9．炔烃配体配合物中炔配体提供给金属的电子数是（）A.4B.3C.2D.110．下列不属于类环戊二烯基配体的是（）A． B. C. D.11．IA族金属的烷基物和芳基物的活性正确的是（）A. Li-R＜Na-R＜K-R＜Rb-R＜Cs-RB. Li-R＜K-R＜Na-R＜Rb-R＜Cs-RC. Cs-R＜Rb-R＜K-R＜Na-R＜Li-RD. Cs-R＜Rb-R＜Na-R＜K-R＜Li-R12．Ni(CO)4属于哪一类非经典键合的化合物？（）A. M—C键中为缺电子型键B. M—C键中碳原子为π键电子给予体的多中心键化合物C. M—C键以夹心型键形成的π键化合物D. M—C键以σ—π配键形成的化合物13．铝氢化物中最重要的是氢化铝锂，LiAlH4是重要的（）A．还原剂 B. 氧化剂C. 催化剂D.脱水剂14．Fe(CO)5的几何构型是（ ）A. 正四面体型B. 正方锥型C. 三角锥型D. 八面体型15．Si —C 键的反应性一般比C —C 键的反应性为（ ）。
人教版初中高中化学选修二第二章《分子结构与性质》习题(含答案解析)
一、选择题1．下列各项中表达正确的是 A ．F －的结构示意图： B ．CO 2的分子模型示意图：C ．CSO 的电子式：D ．HClO 的结构式：H —Cl —O答案：C 【详解】A ．F -的最外层含有8个电子，F -的结构示意图：，故A 错误；B ．二氧化碳为直线型结构，碳原子半径大于氧原子半径，则CO 2的分子模型示意图：，故B 错误；C ．CSO 属于共价化合物，C 与O 、S 分别形成2个共用电子对，则CSO 的电子式：，故C 正确；D ．次氯酸的结构式：H-O-Cl ，O 、Cl 均满足最外层8电子稳定结构，故D 错误； 故选C 。
2．下列说法不正确的是（ ） ①24N H 分子中既含极性键又含非极性键②若2R -和+M 的电子层结构相同，则原子序数：R>M ③2F 、2Cl 、2Br 、2I 熔点随相对分子质量的增大而升高 ④3NCl 、3PCl 、2CO 、2CS 分子中各原子均达到8e -稳定结构 ⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键 ⑥HF 分子很稳定是由于HF 分子之间能形成氢键 ⑦由于非金属性：Cl>Br>I ，所以酸性：HCl>HBr>HI A ．②⑤⑥⑦ B ．①③⑤C ．②④⑤D ．③⑤⑦答案：A 【详解】24N H 分子中N 原子之间形成非极性共价键，N 原子和H 原子之间形成极性共价键，①正确；若2R -和M +的电子层结构相同，则M 处于R 的下一周期，所以原子序数：M R >，②错误；2F 、2Cl 、2Br 、2I 的组成和结构相似，熔点随相对分子质量的增大而升高，③正确；3NCl 、3PCl 、2CO 、2CS 分子中各原子均满足最外层电子数8+=化合价，则均达到8e -稳定结构④正确；固体熔化成液体的过程是物理变化，但可能破坏化学键，例如氢氧钠熔化时离子键被破坏，⑤错误；HF分子很稳定，是因为H F-键键能大，与分子间氢键无关，⑥错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但氢化物的酸性变化无此规律，酸性：HCl HBr HI<<，⑦错误。
第二章主族元素的金属有机化合物
第二章主族元素的金属有机化合物主族元素的金属有机化合物是指含有主族元素金属和碳元素的化合物。
这类化合物具有独特的化学性质和应用价值，可以广泛应用于有机合成、催化剂、光电材料等领域。
本文将对主族元素的金属有机化合物进行详细介绍。
一、有机锂化合物有机锂化合物是最常见的主族元素的金属有机化合物之一、它们通常由金属锂与卤代烃反应得到。
有机锂化合物具有反应活性强、易与其他化合物发生反应等特点，因此在有机合成中得到广泛应用。
例如，有机锂试剂可以作为亲核试剂参与亲电加成反应，从而实现碳-碳键的构建；同时，有机锂试剂还可以用于合成取代基多的有机化合物。
二、有机硼化合物有机硼化合物是另一类重要的主族元素的金属有机化合物。
它们通常由金属硼烷与卤代烃反应得到。
有机硼化合物具有独特的化学性质，可以作为有机合成中的重要试剂。
例如，一些具有硼取代基的有机硼化合物可以与有机羰基化合物进行加成反应，得到取代基多的有机化合物；另外，有机硼化合物还可以用于构建碳-硼键，从而实现新的有机化合物的构建。
三、有机锗化合物有机锗化合物也是主族元素的金属有机化合物中的一种。
它们通常由重金属锗与卤代烃反应得到。
有机锗化合物具有独特的结构和性质，可以应用于光电材料、生物活性物质等方面。
例如，一些具有锗取代基的有机锗化合物可以用作有机发光材料，具有很强的荧光发射性质；此外，有机锗化合物还可以用于合成新型的生物活性分子，具有潜在的药物研发价值。
四、有机锑化合物有机锑化合物也是主族元素的金属有机化合物的一类代表。
它们通常由金属锑与有机卤化物反应得到。
有机锑化合物在有机合成中具有广泛应用，特别是在催化剂领域。
例如，一些具有锑取代基的有机锑化合物可以用作光催化剂，可以通过光照下的电子转移过程进行还原或氧化反应；此外，有机锑化合物还可以用于合成特殊的有机合成试剂，具有催化剂的效果。
总之，主族元素的金属有机化合物是一类具有独特性质和广泛应用价值的化合物。
有机锂化合物、有机硼化合物、有机锗化合物和有机锑化合物等都在有机合成、催化剂、光电材料等领域得到了广泛应用。
主族元素的金属有机化合物
04
溶剂法
选择合适的溶剂，通过溶解、 反应、结晶等步骤制备金属有
机化合物。
固相法
将主族元素与有机金属试剂混 合，在固体状态下进行反应， 生成目标金属有机化合物。
气相法
将主族元素与有机金属试剂在 气态下进行反应，生成目标金
属有机化合物。
微反应器法
利用微型反应器进行反应，可 以精确控制反应条件，提高产
物的纯度和收率。
新型化合物的发现与合成
总结词
随着科研技术的不断进步，越来越多的新型主族元素的金属有机化合物被发现 和合成，这些化合物具有独特的结构和性质，为化学研究领域带来了新的机遇 和挑战。
详细描述
近年来，科研人员通过创新合成方法和策略，成功合成了一系列新型的主族元 素的金属有机化合物。这些化合物展现出了新颖的化学键合模式、独特的反应 活性以及在光电、催化等领域的应用潜力。
03
主族元素的金属有机化 合物的应用
在有机合成中的应用
催化剂
金属有机化合物在有机合成中常作为催化剂使用，如烷基化反应、 氧化反应、还原反应等。
合成砌块
主族元素的金属有机化合物可以作为合成砌块，用于构建复杂的有 机分子结构。
合成方法学
主族元素的金属有机化合物在合成方法学中也有广泛应用，如C-H 键活化、C-C键形成等。
在新能源和绿色化学领域的应用探索
总结词
主族元素的金属有机化合物在新能源和绿色化学领域 展现出广阔的应用前景，为解决能源危机和环境污染 问题提供了新的思路。
详细描述
主族元素的金属有机化合物在太阳能转化、燃料电池 、绿色合成等领域展现出良好的应用潜力。例如，某 些金属有机化合物可以作为光电材料用于太阳能电池 ，实现太阳能的高效转化；另一些化合物则可以作为 催化剂用于合成绿色化学品，降低合成过程中的能耗 和污染。通过进一步的研究和开发，主族元素的金属 有机化合物有望在新能源和绿色化学领域发挥重要作 用。
(典型题)高中化学选修二第二章《分子结构与性质》检测题(有答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：139545]科学研究表明，PCl 5在气态条件下为分子形态，在熔融条件下能发生电离： 2PCl 5PCl +4+PCl -6,下列说法错误的是 A ．PCl 5分子中的化学键为极性键B ．PCl 5在熔融状态下具有一定的导电性C ．PCl +4呈正四面体构型 D ．PCl -6中P 只用3s 、3p 轨道参与成键2．(0分)[ID ：139599]下列说法中正确的是A ．随着核电荷数的递增同主族元素的单质熔点不断升高B ．草酸二甲酯分子中σ键和π键个数比为6：1C ．DNA 的双螺旋结构与氢键无关D ．原子的价电子排布为(n-1)d 6~8ns 2的元素一定位于元素周期表d 区3．(0分)[ID ：139590]X 元素的简单阳离子和Y 元素的简单阴离子的核外电子层结构相同，下列叙述正确的是A ．简单离子半径：X>YB ．原子半径：X<YC ．原子序数：X<YD ．原子最外层电子数：X<Y 4．(0分)[ID ：139577]短周期主族元素X 、Y 、Z 、W 的原子序数依次增加，K 、L 、M 均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分别是元素Y 、W 的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。
K 是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，上述物质的转化关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）A ．Y 、Z 、W 三种元素电负性：W>Z>YB ．Y 、Z 、W 三种元素的第一电离能：W>Z>YC ．Y 、Z 、W 与氢元素均可形成含非极性键的二元化合物D ．由X 、Y 、Z 、W 构成的化合物中可能含有离子键5．(0分)[ID ：139575]下列有关说法正确的是A ．氧原子处于基态的轨道表示式B ．用价层电子对互斥理论预测3NH 的空间结构为三角锥形C ．用电子式表示2MgCl 的形成：D ．向5%的22H O 溶液中加入2MnO 粉末后，分解速率迅速加快是因为2MnO 粉末降低了反应的焓变6．(0分)[ID ：139569]意大利罗马大学的 FulvioCacace 等人获得了极具理论研究意义的气态 N4分子，其分子结构如图所示。
金属有机化学总结要点
见到。
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9
缺电子型化合物中的多中心键
Li，Be，Mg，A1等几种元素的烷基化合物和氢化物， 其单分子体不稳定，多数情况下以多聚体存在。
二硼烷B2H6能稳定存在，而其单分子体BH3却只有极 少量能以游离的分子存在，其原因是长期未得到解 决的问题。
用Ziegler催化剂的烯烃聚合机理
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23
Ziegler催化剂是由TiCl4或TiCl3与A1Et3或A1Et2Cl 等有机铝化合物混合来制备，烷基铝化合物是作为过 渡金属化合物的烷基化试剂而起作用的，钛上所带卤 素原子与铝上所带的烷基发生交换即生成乙基钛化合 物：
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24
认为确实是生成了某种乙基钛化合物，并成为活性物 种。这样生成的催化剂与乙烯反应后，乙烯П配位于 钛，发生Et—Ti 键间的插入反应，反应机理可最简单 地表示如下：
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6
IUPAC命名规则：
n-Bu3GeEt MeBeH
三丁基乙基锗 氢甲基铍
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7
-配合物命名
含-键配位的金属有机化合物，命名时要指出配位的配位体中有多少碳原子与金属原子成键，用 n表示。
Mn
CO
CO
CO
5-CpMn(CO)3 三羰基 - 5 - 环戊二烯基合锰
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8
金属与碳之间存在共价键时，成键形式可以有三种情 况：
氢原子进入桥的位置，它的1S轨道与SP3轨道重叠后， 就形成了1个扩展到整个B—H—B原子组的一个轨道 [图2.6(c)]。由各硼原子和桥联的H原子分别提供1个 电子，所以用4个电子形成了2组B—H—B键，1对电 子用于3个原子组,这样的键叫三中心二电子键(3— center，2—electronbond)；简称3c - 2e键。
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重要的是 Grignard 试剂。
金属有机化学
碱土金属有机化合物
镁的有机化合物
有 RMgX（格氏试剂）和R2Mg两种类型。 RMgX型化合物常称为格氏试剂或(Grignaed)试 剂，（R=烷基或芳基，X=Cl、Br、I）1900年 Grignaed发现。
金属有机化学
卤代烃与金属镁反应形成的有机化合物，成为具 有划时代意义的有机合成试剂。
金属有机化学
二烷基及二芳基汞为非极性的，有挥发性，是 无色，有毒的液体或的熔点的固体；和有机锌化 合物不同，在空气和水中不会分解。所有的RHgX, HgR2型分子均为直线型结构。
汞化和羟汞化 不饱和化合物和汞（II）盐，特别是乙
酸盐、三氟乙酸盐、硝酸盐加成反应，生成具有Hg-C键的 化合物。这一反应称为汞化。
金属有机化学
由上述结构推出：
1. 新轨道形成使RLi具有缔合作用，使烷基锂具有一定的稳定性 并导致CH3Li，Et2Li等为固体； 2. 由于缔合分子中有空轨道，使其成为Lewis酸而易于碱发生作 用，进而影响烷基锂的性质，甚至可发生解聚。
CH3 + (n-BuLi)6
THF TMEDA
CH2Li
"
C O
R" R C OLi R'
H3O+
6. 烷基锂与羧酸衍生物反应。
H3O+
R" R C OH R'
EtCOOH+ O
Li
O
C Et O
金属有机化学
三、用途
烷基锂可以用作聚合反应的催化剂，还可使其 他反应试剂锂化，生成新的碳阴离子反应中心，从 而和亲电子试剂反应，应用于合成上。
烷基和芳基锂化合物可以和Mg、Cd、Zn的烷基 化合物生成酸根型络合物（ate 型络合物）其中最重要 的是铜络合物(cuprate)：
+ n-BuLi)
3. 烷基锂可与Mg，Gd，Zn等烷基化合物作用形成配合物。
phLi+ph2Mg
Li2[Mgph4]
4. 烷基锂与CO2反应（为什么在制备烷基锂的保护气中去CO2 ）
金属有机化学
RLi
CO2
R-COO-Li
H+ H3O
+
RCOOH
5. 烷基锂与醛、酮反应。
RLi+
R R
'
插入反应
二烷基或二芳基锌可以从有机汞化合物来制备：
金属有机化学
HgR2+ Zn
ZnR2 + Hg
也可以用氯化锌和有机锂化合物或Grignard试剂反应来合成。
有机镉化合物
有机镉化合物的研究不多。尤其RCdX型化合 物的研究非常少。CdR2是由无水卤化镉和RLi或 RMgX反应合成的。
金属有机化学
有机汞化合物
金属有机化学
第二章 主族元素的金属有机化合物
陕西师范大学 化学与材料科学学院
金属有机化学
概念
凡分子中 M—C 键是由主族元 素与碳直接键合 的金属有机化合物 称之为主族元素的金属有机化合物。
金属有机化学
主族元素的金属有机化合物，根据其金属— 碳键的性质，可以分为以下三类：
㈠ 离子键化合物：碱金属
已经合成的有机化合物非常多，RHgX或HgR2 型化合物可以从氯化汞和Grignard试剂以适当比例 反应而得到： HgCl2 + RMgX HgCl2 + 2RMgX RHgX + MgCl2 HgR2 + 2MgClX
金属有机化学
RHgX型化合物是晶态固体，当X为卤素、CN、 SCN 、OH 时，其在有机溶剂中的溶解度较大；当X 为SO 4 2- 或NO 3 - 时，类似于盐，易溶于水, 可以看作 [RHg]+NO3-。 CH3I和汞在光照射下可以反应，生成MeHgI,这一 反应是发现有机锌化合物的Frankland在1853年发现 的，至今仍是简单而有效的增加一个碳原子的方法。
金属有机化学
2RLi + CuX
Li+CuR2－ + LiX
这一络合物和卤代烷能发生高度选择性的交叉
偶联反应，在有机合成方面广泛应用。
金属有机化学
碱土金属有机化合物
碱土金属形成的金属有机化合物中，其M—C键的
活性仅次于碱金属，形成的烃基化合有 R2M和RMX 两种。它们皆溶于乙醚中，其化学性质与锂的烃基化合 物接近。烷基铍是液体或低熔点固体，其余烃基碱土金 属皆为不挥发的固体，烃基铍是缔合分子。这一族中最
金属有机化学
Li
CH3
231pm Li
CH3
CH3
Li
Li 268pm
CH3
Li 原子居于四面体的 四个顶点 ，四个甲基分别 处于四面的每个面之上， 每一个甲基对称的与三个 锂原子结合，形成两电子 四中心键，属于烷基桥式 缺电子多中心键。
金属有机化学
但烷基锂可与醚类缔合且不发生原四聚体单元的离 解，如四聚丁基锂在25℃时可结合4个Me2O分子，Why？
BuLi + CH2=CH2 BuCH2CH2Li
Bu(CH2—CH2)n+1Li
金属有机化学
和活泼氢化合物的反应
含有活泼氢的化合物，和金属或金属化 合物反应，能生成金属有机化合物。如：
RCH=CH + Na RCH=C Na+ + 1/2 H2
活泼氢化合物和金属化合物的反应，可 用下式表示：
金属有机化学
2M + nRX = RnM + MXn
M + RX = RMX (4-1)型的重要反应 PhBr + 2Li
(4-1)
(4-2)
PhLi + LiBr
这一反应是由K. Ziegler用溴苯和锂反应以合成 苯基锂。金Leabharlann 有机化学(4-2)型的代表反应
☆格氏试剂的合成 Mg + RX RMgX
☆有机硅化合物的直接合成 Si（Cu） + 2RCl R2SiCl2 （R=烷基、芳基）
RC CNa + H2 RC CNa + NH3 RC C—MgBr + C2H6
金属有机化学
IIB族元素的金属有机化合物（Zn，Cd，Hg）
在元素周期表中Zn,Cd,Hg是紧接在Cu,Ag,Au右 边的金属，在填满的d轨道之外，还有2个s电子。Zn 和Cd的性质相似，但汞则有相当不同的性质。
锌的有机化合物
烷基锌化合物最早是在1849年由Frankland合成的， 是历史最久的有机主族元素化合物。
金属有机化学
烷基锌化合物有ZnR2和RZnX两种类型。RZnI 型可由碘代烷和锌-铜合金反应来制备，热分解时， 发生歧化反应而得ZnR2： Et I + Zn(Cu) EtZn I 加热 1/2ZnEt2 + 1/2ZnI2
金属有机化学
三烷基铝
三烷基铝是缺电子化合物,容易生成二聚体,三甲 基铝即使在气相也成二聚体结构.在实验室中,三烷基 铝可用Grignard试剂 、烷基汞、烷基硼化合物等来 合成。 除三甲基铝外，其他的三烷基铝在工业上可以 用金属铝、氢和烯烃来合成：
金属有机化学
有机铝化合物的反应中最重要的是和烯烃的反应
乙醚 RX + Mg RMgX
Grignard 试剂
但格氏试剂在溶剂中存在的形式是复杂的，依 赖于烷基及卤素的性质，也依来于 溶剂、浓度 和温度等。在溶剂中存在下列平衡：
金属有机化学
X RMg X R Mg R X X Mg MgR 2RMgX R2Mg + MgX2
金属有机化学
Reactions of organomagnesium compounds
一、制备---卤代烃与金属Li作用
C2H5Cl + 2Li
C2H5Li + LiCl
1.溶剂---苯或石油醚 2.制备烷基锂时，优选烷基氯和烷基溴（烷基碘易偶合且沸点高） 3.制备芳基锂时，优选芳基碘和芳基溴（芳基氯反应太慢）
金属有机化学
二、性质
1. 典型的缺电子共价化合物 2. 易形成分子缔合物
金属有机化学
含IA族和IIA族元素的金属有机化合物
碱金属有机化合物
碱金属有机化合物中最重要的是有机锂化合物，从1914年由W. Schlenk开始, 后由K. Ziegler，G .Wittig，H.Gitmann等加以继承发 展。有机锂制备方法简便、性质稳定，具有与Grignard试剂相似的 化学性质，用途较广。
R2 AlH + C=C R2Al-C-C-H
这一反应是三烷基铝消除烯烃的逆反应，烯烃 插入Al-H键即可。α-烯烃比中间的烯烃容易发生， 而且容易生成直链的烷基。烯烃插入Al-H键的反 应能力依次为：
有机锂具有共价键化合物的典型特性，可 以溶于烃溶剂或其它非极性溶剂中，易挥发， 加热时可以升华或进行蒸馏，在熔融状态下或 溶液中不显导电性。锂的有机化合物通常为液 体或低熔点固体，室温下，除CH3Li、C2H5Li 和C6H5Li为固体外，其余都是液体。在晶体或 溶液中，烷基锂化合物的分子缔合作用是其重 要特征。例如甲基锂是以四聚体（CH3Li）4形 式存在。
和活泼氢化合物的反应
RH + MY RM + HY 这一反应可看作酸、碱的反应，称金属化 (metalation)，是 H.Gilmann于1934年发现的。 炔烃类的反应有下面的例子： RC CH + NaH RC CH + NaNH2 RC CH + EtMgBr
反应向 右RM 能沉淀 或HY 能除去
IIIA族金属有机化合物中，金属常以sp2杂化可 形成具有平面三角形的化合物。
IIIA族金属有机化合物具有聚合性（除三烃基 硼以单体存在外）。 其最重要的是硼和铝的化合物。