铜副族和锌副族优秀课件
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12 过渡元素(一) 铜副族和锌副族
Cu2+的鉴定
—— 在酸性或中性溶液中，
用K4[Fe(CN)6]试剂 2Cu2+ +[Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]
红褐色
12-2-2铜的重要化合物
Cu2O CuO 颜色 暗红色 黑色 溶解性 难溶于水，易溶于酸 热稳定性 稳定,1235 C 熔化也不分解 高 加入氨水 [Cu(NH3)2]+(无色) 微溶
12.1.4
氧化态
有多种氧化态。红色为常见的氧化态。
12.1.5 离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
12.1.6 氧化物及其水合物的酸碱性
同种元素，从高价到低价，碱性增强。 Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO 强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性 同一周期最高氧化态的氧化物及水合物， 从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7 强碱 两性 酸性 强酸 同族同氧化态，自上而下酸性减弱，碱 性增强。
a
通性
Uuu
ds ⅠB 区 族
Cu 铜
Ag 银
Au 金 岩石 (岩脉金) 砂砾 (冲积金)
主要 矿物
辉铜矿(Cu2S) 黄铜矿(CuFeS2) 赤铜矿(Cu2O) 孔雀石 (Cu2(OH)2CO3) 蓝铜矿 (Cu3(OH)2(CO3)2
闪银矿 (Ag2S) 角银矿 (AgCl)
放 射 性 元 素
通性 ds 区
但Mn特殊， φӨ(Mn2+/Mn)< φӨ(Cr2+/Cr)
φӨ(Ni2+/Ni) =－0.26V φӨ(Pd2+/Pd) = +0.92V
第十八部分铜锌副族教学-精选
O
所以不可用铜器盛氨水
[Cu(N2 H3)4 ]
2+
Ag 对S、H2S非常敏感；
2 A 22 S H g O 2 22 S A 22 g O H
银器年久变黑
2019/9/10 6
2.与酸的反应 均不置换非氧化性稀酸（HCI、H2SO4）中的
H+ ;生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强。
2019/9/10 15
Cu（OH）2：浅兰絮状沉淀，两性偏碱， 能溶于酸，氨水，浓强碱。
Cu(OH)2=CuO+H2O Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O Cu(OH)2+2NaOH(浓）=Na2[Cu(OH)4]
检验糖尿病：红色 有病，蓝色没病
葡萄糖 Cu2O↓（砖红）
Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-
碱式碳酸铜 Au、Ag不与O2发生反应 当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。
2019/9/10 5
M CA uA ,g,u
4M O 222 H O 8C N 4[M 2](4 CO NH )
4C O 2 u22 H O 8N 3 H 4[C3)u 2](无 N) H 色 OH
2C uC I+ CI 2
2C uC I2 · 2 H2 O△Cu 2 ( OH )2 C I2 + 2 HC I+ 2H 2 O
2019/9/10 21
(6)CuSO4 无水CuSO4是白色粉末，吸水性强，吸水
后显兰色。难溶乙醇、乙醚。可用来检验和除 去乙醇、乙醚等有机溶剂中的微量水分。
波尔多液： CuSO4·5H2O:CaO:H2O=1:1:100 主要组分Cu2(OH)2SO4,农业、果园杀菌剂。 (7)硫化物
高考微专题之铜副族(共50张PPT)
二、化学性质
铜副族元素的氧化态有 ＋1，＋2，＋3 三种，这是铜副族元素原子的 (n－ 1)d 和 ns 轨道能量相近造成的，不仅 4s 电子能参加反应，3d 电子在一定 条件下也可失去一个到两个，所以呈现变价。
相比之下，碱金属 3s 与次外层 2p 轨道能量相差很大，在一般条件下很难失 去次外层电子，通常只能为 ＋1价。
M Cu, Ag, Au 4M O 2 2H 2 O 8CN 4[M(CN) 2 ] 4OH 4Cu O 2 2H 2O 8NH 3 4[Cu(NH 3 ) 2 ] (无色) OH
O2
[C u(N H 3 ) 4 ] 2 (蓝 )
所以不可用铜器盛氨水！
2020届高考微专题 之 铜副族(共50张PPT)高考复习课件高 考复习P PT课 件高考 专题复 习训练 课件
2020高考二轮微专题拓展
铜锌副族
第2节 铜副族的单质
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一、物理性质 1、铜副族
第2节 铜副族的单质
(1) 特征颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)
(2) 它们的密度都大于5，都是重金属，其中金的密度最大，为 19.3g·cm-3。
(3) 溶、沸点较其它过渡金属低。
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(4) 导电性、导热性好，且Ag>Cu>Au (5) 延展性好：1g金可以拉成长达3.4km的金线，也能碾压成 0.0001mm厚的金箔。 (6) 能与许多金属形成合金，其中铜的合金品种最多，金易生成 汞齐。
【高中化学奥赛课件】 铜、锌副族
（3）反射炉形成冰铜：
2 FeS+3O2= 2FeO+2SO2↑ FeO+ SiO2 = FeSiO3 mCu2S+nFeS →冰铜 （4）转炉熔炼:
2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑ 2 Cu2O+ Cu2S=6Cu+SO2↑
吹炼所集粗铜含有0.3%~0.5%的金属杂质(Ni、Fe、 Pd、Sb、Bi、Ag、Au等)，粗铜导电性不好，为获得 更纯、高导电性的铜需电解精炼。
（5）电解精炼：
在CuSO4和H2SO4混合液的电解槽内，以 粗铜为阳极，纯铜99.95%为阴极，低压下（约 0.5V）电解。在阴极上得到99.95%的纯铜，在 阳极泥中回收Au，Ag，Pt，Pd，及Se，Te等， 电解液回收Ni。
2、银和金的冶炼： 常用方法—氰化物浸取
• 4Ag+8NaCN+2H2O +O2 =4Na[Ag(CN)2] +4NaOH Ag2S+4NaCN=2Na[Ag (CN)2] +Na2S
△Ho水
M+(g)
升华热/kJ·mol-1 第一电离能/kJ·mol-1 M+水合热/kJ·mol-1 总热效应/kJ·mol-1
铜
331 746 - 582 495
银
284 731 - 485 530
表18-2 铜族原子转为M+（aq）时的能量
金
385 890 - 644 631
2、酸性介质中Cu(Ⅰ)和Au(Ⅰ)不稳定，易歧化
元素 性质
元素符号 原子序数 相对原子质量 价层电子构型 主要氧化数 原子半径/pm 离子半径(M +)/pm 离子半径(M2+)/pm 电离能I1/kJ.mol-1 电离能I2/kJ.mol-1 M +水合热/kJ.mol-1 M2+水合热/kJ.mol-1 升华热/kJ.mol-1 电负性(Pauling)
第18章 铜锌族PPT课件
加压降温
[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 减压加热 [Cu(NH3)2]Ac ·CO
若向Cu2+溶液中加入CN–，则溶液的蓝色消失
Cu2+ + 5CN– == Cu(CN)43– + 1/2(CN)2
2 . 铜（Ⅱ）配合物
Cu2+的配位数有2，4，6等，常见配位数为4。
Cu(II)八面体配合物中，如Cu(H2O)62+、 CuF64–、 [Cu(NH3)4(H2O)2]2+等，大多为四短两长键的拉长八面 体，只有少数为压扁的八面体，这是由于姜泰勒效应 引起的。
ZnSO4(aq)＋BaS(aq) == ZnS·BaSO4↓
在晶体ZnS中加入微量的金属作活化剂， 经光照后能 发出不同颜色的荧光 ，这种材料叫荧光粉，可制作荧光屏、 夜光表等，如：
NaCl
AgI
黄
8.9×10–17 共价
ZnS
6. 硝酸银
AgNO3见光分解 ，痕量有机物促进其分解， 因此把AgNO3保存在棕色瓶中。
AgNO3是一种氧化剂，即使室温下，许多有机 物都能将它还原成黑色的银粉。
AgNO3和某些试剂反应，得到难溶的化合物，如： 白色Ag2CO3、黄色Ag3PO4、浅黄色Ag4Fe(CN)6、桔 黄色Ag3Fe(CN)6、砖红色Ag2CrO4。
Cd(OH)2
HgO
碱性增强
Zn(OH)2＋4NH3 == [Zn(NH3)4]2+＋2OH－ Cd(OH)2＋4NH3 == [Cd(NH3)4]2+＋2OH－
2. 硫化物
HgS CdS ZnS
Ksp 3.5×10－53 3.6×10－29 1.2×10－23
[Cu(NH3)2]Ac + CO + NH3 减压加热 [Cu(NH3)2]Ac ·CO
若向Cu2+溶液中加入CN–，则溶液的蓝色消失
Cu2+ + 5CN– == Cu(CN)43– + 1/2(CN)2
2 . 铜（Ⅱ）配合物
Cu2+的配位数有2，4，6等，常见配位数为4。
Cu(II)八面体配合物中，如Cu(H2O)62+、 CuF64–、 [Cu(NH3)4(H2O)2]2+等，大多为四短两长键的拉长八面 体，只有少数为压扁的八面体，这是由于姜泰勒效应 引起的。
ZnSO4(aq)＋BaS(aq) == ZnS·BaSO4↓
在晶体ZnS中加入微量的金属作活化剂， 经光照后能 发出不同颜色的荧光 ，这种材料叫荧光粉，可制作荧光屏、 夜光表等，如：
NaCl
AgI
黄
8.9×10–17 共价
ZnS
6. 硝酸银
AgNO3见光分解 ，痕量有机物促进其分解， 因此把AgNO3保存在棕色瓶中。
AgNO3是一种氧化剂，即使室温下，许多有机 物都能将它还原成黑色的银粉。
AgNO3和某些试剂反应，得到难溶的化合物，如： 白色Ag2CO3、黄色Ag3PO4、浅黄色Ag4Fe(CN)6、桔 黄色Ag3Fe(CN)6、砖红色Ag2CrO4。
Cd(OH)2
HgO
碱性增强
Zn(OH)2＋4NH3 == [Zn(NH3)4]2+＋2OH－ Cd(OH)2＋4NH3 == [Cd(NH3)4]2+＋2OH－
2. 硫化物
HgS CdS ZnS
Ksp 3.5×10－53 3.6×10－29 1.2×10－23
第25讲 铜副族和锌副族元素
孔雀石Cu2(OH)2CO3 无机化学
辉银矿Ag2S
碲金矿AuTe2
22.1 铜副族元素
单质的物理和化学性质
物理性质
颜色：Cu(紫红)，Ag(白)，Au(黄)， 其固体都呈面心立方结构 熔、沸点较其它过渡金属低 Cu
导电导热性好，且Ag > Cu> Au
延展性好 铜、银、金之间以及与其他金属都易形成合金。其中铜 的合金品种最多，例如黄铜(Cu 60%, Zn 40%)；青铜(Cu 80%；Sn 15%，Zn 5%)；白铜(Cu 50%～70%, Ni 13%～ 15%,Zn 13%～25%)等。 无机化学
颜色：AgCl AgBr AgI Ag2O AgCrO4 Ag2S 白 浅黄 黄 褐 砖红 黑
无机化学
22.1 铜副族元素
22.1.3 铜、银、金的配合物 Cu(I)的配合物多为2配位
配合物：CuCl2-, CuBr2-, CuI2-, Cu(SCN)2-, Cu(CN)2Kf ： 小 大
Cu Cu 2 4HCl( 浓) 2CuCl -2 (泥黄色)
4Cu O 2 2H 2O 8NH3 4[Cu(NH 3 ) 2 ] (无色) OH
所以不可用铜器盛氨水。 O2
[Cu(NH 3 ) 4 ]2 (蓝)
银器年久变黑。
2Ag 2H 2S O 2 2Ag 2S 2H 2 O
无机化学
22.1 铜副族元素
与X2 反应
常 见 的 铜 的 化 合 物
颜色和状态 密度(g/cm-2) 熔点/℃ 受热时的情 况
溶解度 (g/100gH2O) (无水盐)
几乎不溶于 水(2.3×103 %)，易溶于 氨水
《无机化学》课件——第19章 铜副族元素和锌副族元素
4 Ag + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Ag（CN）2 ]－ + 4 OH－
2 [ Ag（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Ag
闪银矿 Ag2S，角银矿 AgCl 的处 理就有所不同，生成 [ Ag（CN）2 ]－ 的 反应如下：
Ag2S + 4 NaCN —— 2 Na [ Ag（CN）2 ] + Na2S
固态 CuCl2 具有链状结构。
每个 Cu 处于 4 个 Cl 形成的 平面正方形的中心:
在浓溶液中 CuCl2 是黄色 的，这是由于生成 [ CuCl4 ]2－ 配位单元的缘故。
稀溶液中水分子多， CuCl2 变为 [ Cu（H2O）4 ] Cl2，由于水合 显蓝色。
目前这种方法已经被严令禁 止使用。
另一种方法是氰化法提金，用 NaCN 溶液浸取矿粉，将金溶出：
4 Au + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Au（CN）2 ]－ + 4 OH－
用 Zn 还原 [ Au（CN）2 ]－ 得 Au
2 [ Au（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Au
4 Cu2＋＋ 8 OH－ ＋ N2H4 —— 2 Cu2O ＋ N2 ＋ 6 H2O
Cu2O 呈弱碱性，溶于稀酸，并 立即歧化为 Cu 和 Cu2＋：
Cu2O + 2H＋ —— Cu ＋ + Cu2＋ + H2O
Cu2O 十分稳定，在 1235 ℃ 熔化但不分解。
Cu2O 溶于氨水，生成无色的 络离子：
2. 铜副族元素的提取
2 [ Ag（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Ag
闪银矿 Ag2S，角银矿 AgCl 的处 理就有所不同，生成 [ Ag（CN）2 ]－ 的 反应如下：
Ag2S + 4 NaCN —— 2 Na [ Ag（CN）2 ] + Na2S
固态 CuCl2 具有链状结构。
每个 Cu 处于 4 个 Cl 形成的 平面正方形的中心:
在浓溶液中 CuCl2 是黄色 的，这是由于生成 [ CuCl4 ]2－ 配位单元的缘故。
稀溶液中水分子多， CuCl2 变为 [ Cu（H2O）4 ] Cl2，由于水合 显蓝色。
目前这种方法已经被严令禁 止使用。
另一种方法是氰化法提金，用 NaCN 溶液浸取矿粉，将金溶出：
4 Au + 8 CN－ + 2 H2O + O2 —— 4 [ Au（CN）2 ]－ + 4 OH－
用 Zn 还原 [ Au（CN）2 ]－ 得 Au
2 [ Au（CN）2 ]－ + Zn —— [ Zn（CN）4 ]2－ + 2 Au
4 Cu2＋＋ 8 OH－ ＋ N2H4 —— 2 Cu2O ＋ N2 ＋ 6 H2O
Cu2O 呈弱碱性，溶于稀酸，并 立即歧化为 Cu 和 Cu2＋：
Cu2O + 2H＋ —— Cu ＋ + Cu2＋ + H2O
Cu2O 十分稳定，在 1235 ℃ 熔化但不分解。
Cu2O 溶于氨水，生成无色的 络离子：
2. 铜副族元素的提取
第19章 铜副族和锌副族
氧化亚铜Cu2O可以通过在碱性介质中还原Cu(II) 化合 物得到。用葡萄糖作还原剂时，反应如下
2 [Cu(OH)4]2－ ＋ CH2OH(CHOH)4CHO 4 OH－ ＋ CH2OH(CHOH)4COOH ＋ 2 H2O ＋ Cu2O ↓ 桔黄、鲜红或深棕色
这个反应来检测尿样中的糖份，以帮助诊断糖尿病。
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铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界： 自然铜：又称游离铜，很少； 硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、 孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
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如联氨：
4 Cu2＋＋ 8 OH－ ＋ N2H4
2 Cu2O↓ ＋ N2↑＋ 6 H2O
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Cu2O基本属于共价化合物，不溶于水。
Cu2O呈弱碱性，溶于稀酸，并立即歧化为Cu和 Cu2 ＋，反应如下：
Cu2O ＋ 2H＋
Cu ＋ ＋ Cu2＋ ＋ H2O
Cu2O十分稳定，在 1235 ℃ 熔化但不分解。
结论：
Cu2O碱性、共价型化合物。Cu＋在溶液中不稳定， 当生成配离子和难溶化合物时稳定性增强。
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(2) 卤化物
CuCl 、CuBr和CuI都是难溶化合物，且溶解度依次减
小。
均为白色。
都可以通过二价铜离子在相应的卤离子存在的条件下
被还原得到，如:
Cu2＋ ＋ Cu ＋ 4 Cl －
第19章 铜副族和锌副族
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前言
19.铜锌副族
cadmium Hg
mercury, hydrargyrum
货币金属
铜、锌分族通性
同周期，IB ~ IA，IIB ~ IIA的比较：
性质 价电子构型 次外层电子构型
Z* 原子半径r
有效离子势*
金属活泼性 化合物键型 形成配合物倾向
IB、IIB
(n-1)d10ns1~2
18e
(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10
铜族元素-铜
硫酸铜 CuSO4·5H2O 胆矾或蓝矾，蓝色斜方晶体。制法： Cu + 2H2SO4（浓）== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 2Cu + 2H2SO4(稀) + O2 == 2CuSO4 + 2H2O
375K
CuSO4·5H2O
CuSO4·3H2O 386K
CuSO4·H2O531K
CuS，黑色，不溶于水，也不溶于稀酸，但溶于热稀硝 酸，也溶于KCN溶液：
3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓ + 4H2O 2CuS + 10CN‾ = 2[Cu(CN)4]3‾ + (CN)2↑ + 2S2‾ ➢ 配合物 Cu2+为d9型，可形成配位数2、4、6的络离子 Cu(Ⅱ)络离子有变形八面体或平面正方形，变形八面体 有时也用平面正方形描述。如
铜族元素-铜
1 铜的化合物 （1） Cu(Ⅰ) 的化合物
➢ 氧化物 ----Cu2O(黄色, 红色, 深棕色), 不溶于水, 有毒 2Cu(OH)42‾ +CH2OH(CHOH)4CHO = Cu2O(红色) + 4OH‾ + CH2OH(CHOH)4COOH + 2H2O --------糖尿病的辅助诊断方法 Cu2O对热稳定，溶于稀硫酸，并立即歧化 Cu2O + H2SO4 = Cu2SO4 + H2O Cu2SO4 = CuSO4 + Cu Cu2O溶于氨水和氢卤酸，生成[Cu(NH3)2]+和[CuCl3]2Cu2O + 4NH3H2O == [Cu(NH3)2]++OH- + 3H2O
mercury, hydrargyrum
货币金属
铜、锌分族通性
同周期，IB ~ IA，IIB ~ IIA的比较：
性质 价电子构型 次外层电子构型
Z* 原子半径r
有效离子势*
金属活泼性 化合物键型 形成配合物倾向
IB、IIB
(n-1)d10ns1~2
18e
(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10
铜族元素-铜
硫酸铜 CuSO4·5H2O 胆矾或蓝矾，蓝色斜方晶体。制法： Cu + 2H2SO4（浓）== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 2Cu + 2H2SO4(稀) + O2 == 2CuSO4 + 2H2O
375K
CuSO4·5H2O
CuSO4·3H2O 386K
CuSO4·H2O531K
CuS，黑色，不溶于水，也不溶于稀酸，但溶于热稀硝 酸，也溶于KCN溶液：
3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓ + 4H2O 2CuS + 10CN‾ = 2[Cu(CN)4]3‾ + (CN)2↑ + 2S2‾ ➢ 配合物 Cu2+为d9型，可形成配位数2、4、6的络离子 Cu(Ⅱ)络离子有变形八面体或平面正方形，变形八面体 有时也用平面正方形描述。如
铜族元素-铜
1 铜的化合物 （1） Cu(Ⅰ) 的化合物
➢ 氧化物 ----Cu2O(黄色, 红色, 深棕色), 不溶于水, 有毒 2Cu(OH)42‾ +CH2OH(CHOH)4CHO = Cu2O(红色) + 4OH‾ + CH2OH(CHOH)4COOH + 2H2O --------糖尿病的辅助诊断方法 Cu2O对热稳定，溶于稀硫酸，并立即歧化 Cu2O + H2SO4 = Cu2SO4 + H2O Cu2SO4 = CuSO4 + Cu Cu2O溶于氨水和氢卤酸，生成[Cu(NH3)2]+和[CuCl3]2Cu2O + 4NH3H2O == [Cu(NH3)2]++OH- + 3H2O
无机化学教学课件 19章 铜、锌副族
元素概述
Instruction to the elements
铜副族元素
Cuprum Subgroup Elements
锌副族元素
Zinc Subgroup Elements
2020/3/11
19-0 元素概述
Instruction to the elements
s区与ds区金属的电子构型的异同
最外层 次外层
H2O 和两个
S
O
2 4
结合。加
热时，先失去两个非氢键水
分子，再失去另外两个氢键
水分子，最后失去以氢键与
结合的水分子。
无水硫酸铜为白色粉末，难溶于乙醇或乙醚，具有很强的吸水性，吸水 后呈现蓝色。
当硫酸铜加热到 923 K 时，发生分解反应：
2020/3/11
ds区 在周期表中 的位置
2020/3/11
本章教学要求
1．了解ds区元素的特点； 2．了解重点元素Cu、Ag、Zn、Hg
的存在、分离、性质和用途； 3. 掌握重点元素单质及化合物的性质，
会用结构理论和热力学解释它们的某些化学现象；
2020/3/11
19-0 19-1 19-2
C u 2 O + 4 N H 3 + H 2 O 2 [ C u ( N H 3 ) 2 ] + + 2 O H
Cu2O 主要用作玻璃、搪瓷工业的红色颜料。 CuOH 极不稳定，至今尚未制得 CuOH。
（2）卤化物
CuX，除CuF（易歧化）是红色外，其余的都是白色，除CuF外都是难溶
Au + 4HCl + HNO3 == HAuCl4 + NO + 2H2O
铜族元素锌族元素优秀课件
与过渡金属 接近一些,氧 化态可变
II B (n-1)d10ns2
Zn Cd Hg 锌族
与主族金属接 近一些,氧化 态以+2为主
同周期，IB---IIB族比较
性质
IB
价电子构型 (n-1)d10ns1
原子半径r/pm
<
金属活泼性
<
II B (n-1)d10ns2
(n-1)d电子未参与 成键，性质与过渡 元素有较大差别
● 与NH3反应
Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH-
红色
无色
(很快被空气中的氧氧化)
4 [ C u ( N H 3 ) 2 ] + + 8 N H 3 + 2 H 2 O + O 2 4 [ C u ( N H 3 ) 4 ] 2 + + 4 O H -
18.1.3 存在和冶炼
1. 存在 2. 冶炼
单质：Cu，Ag，Au 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3
辉银矿：Ag2S 碲金矿Байду номын сангаасAuTe2
氰化法提炼金和银
Ag2S+ 4NaCN= Na[Ag(CN)2] + Na2S 4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH 4Au+8NaCN+2H2O+O2 = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH 2Na[Ag(CN)2] + Zn = 2Ag + 4Na2[Zn(CN)4]
无色
蓝色
∴ 可用[ Cu(NH3)2 ] + 除去混合气体中的O2
II B (n-1)d10ns2
Zn Cd Hg 锌族
与主族金属接 近一些,氧化 态以+2为主
同周期，IB---IIB族比较
性质
IB
价电子构型 (n-1)d10ns1
原子半径r/pm
<
金属活泼性
<
II B (n-1)d10ns2
(n-1)d电子未参与 成键，性质与过渡 元素有较大差别
● 与NH3反应
Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]+ + 2OH-
红色
无色
(很快被空气中的氧氧化)
4 [ C u ( N H 3 ) 2 ] + + 8 N H 3 + 2 H 2 O + O 2 4 [ C u ( N H 3 ) 4 ] 2 + + 4 O H -
18.1.3 存在和冶炼
1. 存在 2. 冶炼
单质：Cu，Ag，Au 矿物：孔雀石：Cu2(OH)2CO3
辉银矿：Ag2S 碲金矿Байду номын сангаасAuTe2
氰化法提炼金和银
Ag2S+ 4NaCN= Na[Ag(CN)2] + Na2S 4Ag + 8NaCN + 2H2O + O2 = 4Na[Ag(CN)2] + 4NaOH 4Au+8NaCN+2H2O+O2 = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH 2Na[Ag(CN)2] + Zn = 2Ag + 4Na2[Zn(CN)4]
无色
蓝色
∴ 可用[ Cu(NH3)2 ] + 除去混合气体中的O2
第二十章铜副族和锌副族
红色的碱性氧化物 Cu2O 不溶于 H2O ，但溶于稀酸，之后 歧化
Cu2O + H2SO4 —— CuSO4 + Cu + H2O
在固相中 Cu ( I ) 很稳定 ， Cu ( I ) 具有 d 10 稳定结构 。 Cu2O 的热稳定性比 CuO 还高 。
Cu ( I ) 有还原性，在空气中 CuCl 可被氧化 4 CuCl + O2 + 4 H2O —— 3 CuO ·Cu Cl2 ·3 H2O + 2 HCl Cu ( I ) 也有氧化性
汞易与某些金属生成汞齐 Na – nHg 。 Na – nHg 既保持 Hg 的惰性，又保持 Na 的活泼性。 银汞齐和金汞齐可用于提取贵金属银和金。
二 化学性质 常温下，IIB 族元素单质都很稳定。
1 和非金属的反应
加热条件下，Zn、Cd、Hg 均可与 O2 反应，生成 MO 式 氧化物。
2 Zn + O2 —— 2 ZnO 2 Cd + O2 —— 2 CdO ( 褐色 ) 2 Hg + O2 —— 2 HgO ( 红色 )
Cu
Cl
Cl
在浓溶液中 CuCl2 是黄色的，这是由于生成 CuCl 4 2－ 配离
子；稀溶液中由于水分子多，CuCl2 变为 [ Cu ( H2O )4 ] Cl 2 ，
由于水合，显蓝色。
各种配体场强不同，d－d 跃迁的能量不一样，故颜色不同。
Cu ( NH 3 ) 4 2 + 深蓝色，
Cu ( CN ) 4 2 － 无色。
二价 主要是 Cu ； Cu ( II ) 向 Cu ( I ) 转化，必须在有还 原剂的同时，有 Cu ( I ) 的络合剂或沉淀剂存在。
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铜副族和锌副族优秀课件
前言
铜副族(I B): 原子核外价层电子的构型 ：(n－1)d10ns1 常见氧化态:
铜 (＋1，＋2 ) 银 (＋1) 金 (＋1，＋3)
铜、银、金被称为“货币金属”。 在自然界中，铜、银、金可以以单质状态、也可以以化 合态存在。
铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界：
Cu(OH)2 －0.08 CuO2 －0.360 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3 1.45 Au
Zn2＋ －0.7618 Zn
Cd2＋ >－0.6 Cd22＋ <－0.2 Cd
－0.4030
Hg2＋ 0.92
Hg22＋ 0.789 Hg
自然铜：又称游离铜，很少；
硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、
孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
银主要是以硫化物形式存在的，除了较少的闪银矿Ag2S 外，硫化银常与方铅矿共存。
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的岩 脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
而Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在 下方能进行：
2 Cu ＋ 8 NH3＋O2 ＋2 H2O 2 [Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4 OH－
铜在生命系统中起着重要作用，人体有30多种含 有铜的蛋白质和酶。血浆中的铜几乎全部结合在 铜蓝蛋白中，铜蓝蛋白具有亚铁氧化酶的功能， 成CuO。在高温下 CuO又分解为Cu2O。
银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。 与卤素作用，与硫作用，都反映出铜、银、金的活泼 性是逐渐减弱的。 铜与一些强配体作用放出H2，如CN－
Cu ＋ 4 CN－ ＋ H2O
Cu (CN)43－ ＋ OH－ ＋ 1/2 H2
0.851
(饱和液)HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.2681 Hg
Zn(OH)2 －1.249 Zn Cd(OH)2 －0.809 Cd HgO 0.0977 Hg
19 － 1 铜副族元素 19 － 1 － 1 铜副族元素单质的性质
1 物理性质
铜副族元素属于重金属，导电性和导热性在所有金属 中是最好的，银占首位，铜次之。
锌副族(II B): 原子核外价层电子的构型 (n－1)d10ns2 常见氧化态: 锌 (＋2 ) 镉和汞除＋2之外，还有 ＋1 氧化态(Hg22＋、
Cd22＋)。但镉和汞的 ＋1 氧化态不稳定，易发生歧 化反应。
锌族元素在自然界中主要以硫化物形式存在： 锌的最主要矿物是闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3 汞的最主要矿物是辰砂(又名朱砂)HgS 硫化镉矿常以微量存在于闪锌矿中。 锌矿常与铅、铜、镉等共存，最常见的是铅锌矿。
的能量还有：
离子的水合热
金属的升华热
若考虑整个过程的能量，从Cu 到 Au越来越大。
铜
银
金
化学活泼性越来越差
铜在干燥空气中比较稳定，在水中几乎看不出反应，
与含有二氧化碳的潮湿空气接触，在铜的表面会慢慢生
成一层铜绿，其反应为：
2 Cu ＋ O2 ＋ H2O ＋ CO2 铜绿可防止金属进一步腐蚀。
Cu(OH)2CuCO3
银和金的活性差，不会发生上述反应。空气中
若含有H2S气体，与银接触后，银的表面很快会 生成一层Ag2S黑色薄膜而使银失去银白色光泽。 这是由于Ag＋是软酸，它与软碱结合特别稳定， 所以银对 S 和H2S很敏感。
铜、银、金都不能与稀酸作用而放出氢气。
铜和银可溶于硝酸或热的浓硫酸：
Cu ＋ 4 HNO3 (浓)
3 铜副族元素的提取
(1) 铜的冶炼 矿石粉碎(增大处理面积)， “浮选法” 将Cu富集到 15% ～ 20%。 焙烧，除去部分的硫和挥发性杂质，如As2O3等，并 将部分硫化物氧化成氧化物:
还是化合物都表现出显著的差异。
铜副族和锌副族的元素电势图
EAӨ /V Cu2O3 2.0 Cu2＋ 0.153 Cu＋ 0.521 Cu
0.3419
Ag3＋ 1.8 Ag2＋ 1.980 Ag＋ 0.7996 Ag
Au3＋
> 1.29 Au2＋ 1.8
∼1.41
Au＋ ∼1.68 Au
1.49
－0.222
闪锌矿
辰砂
铅锌矿
IA ns1
IIA ns2
IB (n－1)d10ns1
IIB (n－1)d10ns2
由价电子构型可见，IA、IIA和IB、IIB在失去最外层
s电子后分别都呈现＋1和＋2价氧化态，所以IB与IA、IIB
与 IIA 有相似之处。
但是，由于 ds 区元素原子的次外层有18 个电子，而
IA与IIA元素原子次外层有8个电子，因此，无论是单质
铜副族元素的金属性远比碱金属的弱，且铜副族元素 的金属性随着原子序数的增加而减弱，而碱金属恰恰相反。
从Cu 到 Au，原子半径虽增加但并不明显，而核电荷 对最外层电子的吸引力增大了许多，故金属活泼性依次减
弱。
铜
银
金
第一电离能/(kJ·mol－1) 745.5 731.0 890.1
银应比铜稍活泼。实际上如果在水溶液中反应，涉及
Cu(NO3)2＋ 2 NO2 ＋ 2 H2O
3 Cu ＋ 8 HNO3 (稀) 3 Cu(NO3)2 ＋ 2 NO ＋ 4 H2O
Cu ＋ 2 H2SO4 (浓)
CuSO4 ＋ SO2 ＋ 2 H2O
金的金属活性最差，只能溶于王水中：
Au ＋ 4 HCl ＋ HNO3 H[AuCl4]＋ NO ＋ 2 H2O
具有很好的延展性。如 1 g 金能抽成长达 3 km的金 丝，或压成厚约 0.0001 mm的金箔。
容易形成合金，尤其以铜合金居多。常见的铜合金有 黄铜(锌40%)，青铜(锡∼15%，锌5%)，白铜(镍13%∼ 15%)。
2 化学性质
铜副族元素的氧化态有 ＋1，＋2，＋3 三种，这是 铜副族元素原子的 (n－1)d 和 ns 轨道能量相近造成的， 不仅 4s 电子能参加反应，3d 电子在一定条件下也可失去 一个到两个，所以呈现变价。相比之下，碱金属 3s 与次 外层 2p 轨道能量相差很大，在一般条件下很难失去次外 层电子，通常只能为 ＋1价。
前言
铜副族(I B): 原子核外价层电子的构型 ：(n－1)d10ns1 常见氧化态:
铜 (＋1，＋2 ) 银 (＋1) 金 (＋1，＋3)
铜、银、金被称为“货币金属”。 在自然界中，铜、银、金可以以单质状态、也可以以化 合态存在。
铜储量居世界第三位。以三种形式于自然界：
Cu(OH)2 －0.08 CuO2 －0.360 Cu
Ag2O3 0.739 AgO 0.607 Ag2O 0.342 Ag Au(OH)3 1.45 Au
Zn2＋ －0.7618 Zn
Cd2＋ >－0.6 Cd22＋ <－0.2 Cd
－0.4030
Hg2＋ 0.92
Hg22＋ 0.789 Hg
自然铜：又称游离铜，很少；
硫化物矿：辉铜矿Cu2S、黄铜矿CuFeS2 等； 含氧矿物：赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO、
孔雀石CuCO3·Cu(OH)2、 胆矾CuSO4·5H2O等。
银主要是以硫化物形式存在的，除了较少的闪银矿Ag2S 外，硫化银常与方铅矿共存。
金矿主要是以自然金形式存在，包括散布在岩石中的岩 脉金和存在于沙砾中的冲积金两大类。
而Cu与配位能力较弱的配体作用时，要在氧气存在 下方能进行：
2 Cu ＋ 8 NH3＋O2 ＋2 H2O 2 [Cu(NH3)4]2＋ ＋ 4 OH－
铜在生命系统中起着重要作用，人体有30多种含 有铜的蛋白质和酶。血浆中的铜几乎全部结合在 铜蓝蛋白中，铜蓝蛋白具有亚铁氧化酶的功能， 成CuO。在高温下 CuO又分解为Cu2O。
银和金没有铜活泼，高温下在空气中也是稳定的。 与卤素作用，与硫作用，都反映出铜、银、金的活泼 性是逐渐减弱的。 铜与一些强配体作用放出H2，如CN－
Cu ＋ 4 CN－ ＋ H2O
Cu (CN)43－ ＋ OH－ ＋ 1/2 H2
0.851
(饱和液)HgCl2 0.53 Hg2Cl2 0.2681 Hg
Zn(OH)2 －1.249 Zn Cd(OH)2 －0.809 Cd HgO 0.0977 Hg
19 － 1 铜副族元素 19 － 1 － 1 铜副族元素单质的性质
1 物理性质
铜副族元素属于重金属，导电性和导热性在所有金属 中是最好的，银占首位，铜次之。
锌副族(II B): 原子核外价层电子的构型 (n－1)d10ns2 常见氧化态: 锌 (＋2 ) 镉和汞除＋2之外，还有 ＋1 氧化态(Hg22＋、
Cd22＋)。但镉和汞的 ＋1 氧化态不稳定，易发生歧 化反应。
锌族元素在自然界中主要以硫化物形式存在： 锌的最主要矿物是闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3 汞的最主要矿物是辰砂(又名朱砂)HgS 硫化镉矿常以微量存在于闪锌矿中。 锌矿常与铅、铜、镉等共存，最常见的是铅锌矿。
的能量还有：
离子的水合热
金属的升华热
若考虑整个过程的能量，从Cu 到 Au越来越大。
铜
银
金
化学活泼性越来越差
铜在干燥空气中比较稳定，在水中几乎看不出反应，
与含有二氧化碳的潮湿空气接触，在铜的表面会慢慢生
成一层铜绿，其反应为：
2 Cu ＋ O2 ＋ H2O ＋ CO2 铜绿可防止金属进一步腐蚀。
Cu(OH)2CuCO3
银和金的活性差，不会发生上述反应。空气中
若含有H2S气体，与银接触后，银的表面很快会 生成一层Ag2S黑色薄膜而使银失去银白色光泽。 这是由于Ag＋是软酸，它与软碱结合特别稳定， 所以银对 S 和H2S很敏感。
铜、银、金都不能与稀酸作用而放出氢气。
铜和银可溶于硝酸或热的浓硫酸：
Cu ＋ 4 HNO3 (浓)
3 铜副族元素的提取
(1) 铜的冶炼 矿石粉碎(增大处理面积)， “浮选法” 将Cu富集到 15% ～ 20%。 焙烧，除去部分的硫和挥发性杂质，如As2O3等，并 将部分硫化物氧化成氧化物:
还是化合物都表现出显著的差异。
铜副族和锌副族的元素电势图
EAӨ /V Cu2O3 2.0 Cu2＋ 0.153 Cu＋ 0.521 Cu
0.3419
Ag3＋ 1.8 Ag2＋ 1.980 Ag＋ 0.7996 Ag
Au3＋
> 1.29 Au2＋ 1.8
∼1.41
Au＋ ∼1.68 Au
1.49
－0.222
闪锌矿
辰砂
铅锌矿
IA ns1
IIA ns2
IB (n－1)d10ns1
IIB (n－1)d10ns2
由价电子构型可见，IA、IIA和IB、IIB在失去最外层
s电子后分别都呈现＋1和＋2价氧化态，所以IB与IA、IIB
与 IIA 有相似之处。
但是，由于 ds 区元素原子的次外层有18 个电子，而
IA与IIA元素原子次外层有8个电子，因此，无论是单质
铜副族元素的金属性远比碱金属的弱，且铜副族元素 的金属性随着原子序数的增加而减弱，而碱金属恰恰相反。
从Cu 到 Au，原子半径虽增加但并不明显，而核电荷 对最外层电子的吸引力增大了许多，故金属活泼性依次减
弱。
铜
银
金
第一电离能/(kJ·mol－1) 745.5 731.0 890.1
银应比铜稍活泼。实际上如果在水溶液中反应，涉及
Cu(NO3)2＋ 2 NO2 ＋ 2 H2O
3 Cu ＋ 8 HNO3 (稀) 3 Cu(NO3)2 ＋ 2 NO ＋ 4 H2O
Cu ＋ 2 H2SO4 (浓)
CuSO4 ＋ SO2 ＋ 2 H2O
金的金属活性最差，只能溶于王水中：
Au ＋ 4 HCl ＋ HNO3 H[AuCl4]＋ NO ＋ 2 H2O
具有很好的延展性。如 1 g 金能抽成长达 3 km的金 丝，或压成厚约 0.0001 mm的金箔。
容易形成合金，尤其以铜合金居多。常见的铜合金有 黄铜(锌40%)，青铜(锡∼15%，锌5%)，白铜(镍13%∼ 15%)。
2 化学性质
铜副族元素的氧化态有 ＋1，＋2，＋3 三种，这是 铜副族元素原子的 (n－1)d 和 ns 轨道能量相近造成的， 不仅 4s 电子能参加反应，3d 电子在一定条件下也可失去 一个到两个，所以呈现变价。相比之下，碱金属 3s 与次 外层 2p 轨道能量相差很大，在一般条件下很难失去次外 层电子，通常只能为 ＋1价。