无机化学——元素化学概论
元素无机化学总结-PPT
离子极化作用：
阳离子电荷越高，半径越小，极化能力越 强；其含氧酸盐越不稳定，分解温度越低。
IIIA——缺电子元素，亲氧元素
• 缺电子元素 硼单质，硼氢化物（三中心二电子键），卤 化物
• 硼酸 一元弱酸，平面结构，硼珠实验 • 硼砂 水解性——缓冲作用，
玻璃态——缩合性，硼珠实验 • 铝 两性元素，
Sn(II)还原性
• 铅 氢氧化物两性；难溶性盐；Pb(IV)氧化性
VA（-III——+V）
• 氮元素的成键特征:σ键, π键, 离域Π键, 配位键
• 氮化合物的结构：N2，NO2，HNO3，NH3，N3H • 亚硝酸及其盐：弱酸性，不稳定性，氧化还原性
• 硝酸及其盐：强酸性，不稳定性，氧化性
•磷元素的成键特征: σ键, d-pπ键, 配位键 •磷化合物的结构：P4，P4O10，HnPOm，PH3， •亚磷酸及其盐：二元酸，不稳定性 •磷酸及其盐：酸性，稳定性，极弱氧化性，聚合性， 配位性，盐的难溶性
IA
VIIA
增强
非金属性 高价态氧化物酸性
增强
化合物共价性
增强
元素变价性
增强
A族
1
金属活泼性
增强
2
氧化物碱性
增强
3 化合物离子 性
增强
4
高价态稳定
降低
性
5 由亲氧到亲 硫
6
B族
4 金属活泼性
降低
5 (氢)氧化物碱性 增强
6 化合物共价性 增强
高价态稳定性 增强
由亲氧到亲硫
金属
• nA
nB 配位性增加，变价性增加
碱性，氧化剂，强场配体存在，Co(II) →Co(III) 水溶液中，4Co3+ + 2H2O → 4Co2+ + O2 + 4H+ • Ni(II) 弱还原性，弱水解性，较强的配位性
无机化学基础知识课件
Na----23 Mg----24 Al-----27 K------39 Fe-----56 Ca-----40
分子量
分子量没有单位。
如：水（ H2O ）旳分子量为：
1 2 161 18
氯化钠（ＮaＣl）旳分子量为：
23 35.45 58.45
化合价
（1）定义：一种元素一定数目旳原子跟其他元 素一定数目原子相化合旳性质叫做这种元素旳化 合价。
中性溶液 [H+]=[OH-]=1×10-7mol/L 酸性溶液 [H+][OH-]， [H+] 10-7mol/L 碱性溶液 [H+][OH-]，[H+] 10-7mol/L
PH值： PH=-lg[H+] 酸性溶液： PH 7 碱性溶液：PH 7 中性溶液： PH =7
甲基橙指示剂变色旳pH值范围是( )。 A、 1.2—2.8 B、 3.1—4.4 C、 6.8—8.0 D、 8.0—10.0
某温度时，把B g 饱和氯化钾溶液蒸 干，得到氯化钾晶体A g，则此温度 下氯化钾旳溶解度为（100A/(B-A)）。
9.氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂
氧化反应：失去电子旳反应。 还原反应：得到电子旳反应。 氧化还原反应实质：有电子转移旳反应。
氧化剂和还原剂是相互依存旳。
氧化剂：在氧化还原反应中得到电子化合价降低旳物 质。
2.原子、分子、离子、元素
原子：是化学变化中旳最小微粒，原子在 化学反应中不能再分。
分子：是保持物质化学性质旳最小微粒。
大量科学试验证明：
分子是由原子构成旳。原子是构成化学元 素旳基本单元；是用化学措施不能再进行 分割旳最小微粒。
结论：
当物质发生化学变化时，物质旳分子发生变化， 一般是变成了构成了这种分子旳原子，然后这些 原子又重新结合起来，变成了新物质旳分子。
大一无机化学知识点元素
大一无机化学知识点元素无机化学是化学学科的重要分支之一，研究无机物质的结构、性质和合成方法。
在大一学习无机化学时，我们首先需要了解一些基本的知识点和元素。
本文将对大一无机化学的知识点和一些重要的元素进行介绍。
一、元素周期表元素周期表是无机化学的基石，它将元素按照一定的规律排列，既方便了元素的分类和归纳，也揭示了元素间的一些周期性规律。
元素周期表分为主族元素和过渡金属元素两大类。
主族元素包括1A~8A族元素，它们的化学性质较为相似。
其中，1A族元素包括氢(H)和碱金属元素，如锂(Li)、钠(Na)等；2A族元素包括碱土金属元素，如镁(Mg)、钙(Ca)等；3A族元素包括硼(B)、铝(Al)等；4A族元素包括碳(C)、硅(Si)等；5A族元素包括氮(N)、磷(P)等；6A族元素包括氧(O)、硫(S)等；7A族元素包括氟(F)、氯(Cl)等；8A族元素包括氦(He)、氖(Ne)等。
过渡金属元素包括3B~8B族元素和1B~2B族元素，它们的电子配置较为复杂，化合价多样。
例如，3B族元素包括钛(Ti)、铬(Cr)等；4B族元素包括铁(Fe)、铜(Cu)等；5B族元素包括锰(Mn)、铌(Nb)等；6B族元素包括钨(W)、铼(Re)等；7B族元素包括锇(Os)、铂(Pt)等；8B族元素包括铑(Rh)、钌(Ru)等；1B族元素包括银(Ag)、金(Au)等；2B族元素包括锌(Zn)、汞(Hg)等。
二、常见的元素及其性质1. 氢(H)氢是最轻的元素，原子序数为1，化学符号为H。
氢是宇宙中最丰富的元素之一，在化合物中通常以H+或H-的形式存在。
氢气是无色、无臭、无味的气体，燃烧时会发出刺激性的火焰。
2. 氧(O)氧是地球上最丰富的元素之一，原子序数为8，化学符号为O。
氧气是常见的气体，无色、无味、无毒。
氧是燃烧的必需物质，它能使燃料燃烧得更加充分。
3. 氮(N)氮是大气中的主要成分之一，原子序数为7，化学符号为N。
氮气是无色、无臭的气体，广泛应用于工业中。
无机化学简介
1799年，法国化学家普鲁斯特归纳化合物组成测定的结果，提出定比定律，即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。结合质量守恒定律，1803年道尔顿提出原子学说，宣布一切元素都是由不能再分割、不能毁灭的称为原子的微粒所组成。并从这个学说引伸出倍比定律，即如果两种元素化合成几种不同的化合物，则在这些化合物中，与一定重量的甲元素化合的乙元素的重量必互成简单的整数比。这个推论得到定量实验结果的充分印证。原子学说建立后，化学这门科学开始宣告成立。
此后，经过几方面的工作，发展成为化学键的价键理论、分子轨道理论和配位场理论。这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。
无机化学方法。
无机化学在成立之初，其知识内容已有四类，即事实、概念、定律和学说。
用感官直接观察事物所得的材料，称为事实；对于事物的具体特征加以分析、比较、综合和概括得到概念，如元素、化合物、化合、化分、氧化、还原、原子等皆是无机化学最初明确的概念；组合相应的概念以概括相同的事实则成定律，例如，不同元素化合成各种各样的化合物，总结它们的定量关系得出质量守恒、定比、倍比等定律；建立新概念以说明有关的定律，该新概念又经实验证明为正确的，即成学说。例如，原子学说可以说明当时已成立的有关元素化合重量关系的各定律。
近年来，无机化学学科的研究提高很快，通过运用现代物理实验方法，使无机化学的研究由宏观伸到微观，从而将元素及其化合物的性质和反应同结构联系起来，形成现当代无机化学。无机化学随着在广度上的拓宽和在深度上的推进，已经发展到一个新阶段。不论在科学地位上还是对国民经济和社会发展的作用方面都有极其重要的战略地位。
无机化学课件
目录
• 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 • 无机化合物的分类与性质 • 无机化学在生活中的应用
01
无机化学概述
无机化学的定义与特点
01
02
定义
特点
无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、变化规律和应用的科 学。
无机化学研究范围广泛，包括元素、单质、无机化合物等；无机物质 种类繁多，结构多样；无机化学反应多变，机理复杂。
金属材料
利用无机化学原理对金属材料进行表面处理、合 金化等改性处理，提高其性能和使用寿命。
3
纳米材料
无机化学方法在纳米材料的制备和表征方面具有 独特优势，为纳米科技的发展提供了有力支持。
生物医药领域
生物矿化
01
无机化学在生物矿化过程中起着重要作用，如骨骼、牙齿的形
成与修复等。
药物载体
02
利用无机纳米材料作为药物载体，可以提高药物的靶向性和生
如铍、镁、钙等，具有较 强的还原性，与水反应较 碱金属缓和。
过渡金属
如铁、钴、镍等，具有多 种化合价，常形成配合物 ，催化性能良好。
非金属及其化合物
卤素
如氟、氯、溴等，具有强烈的氧 化性，与水反应生成相应的酸和
次卤酸。
氧族元素
如氧、硫等，具有多种氧化态，常 形成氧化物、酸等。
氮族元素
如氮、磷等，具有多种氧化态和配 位能力，常形成铵盐、硝酸盐等。
原子结构模型
03
汤姆生模型
19世纪末，英国科学家汤姆生发现了电 子，并提出原子的“枣糕模型”。
卢瑟福模型
波尔模型
1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象 提出原子核式结构模型。
大学无机化学完整版ppt课件
分子间力与氢键
分子间存在范德华力、氢键等相互作用力，影响分子的聚集状态 和物质的性质。
13
金属键与金属晶体
2024/1/29
金属键的形成
金属原子间通过自由电子形成金属键，金属键无方向性和饱和性。
金属晶体的结构
金属晶体中金属原子紧密堆积，形成空间点阵结构，具有良好的导 电、导热和延展性。
现代无机化学
量子化学、固体化学、配 位化学、生物无机化学等 分支学科的发展
5
无机化学与生产生活的关系
01
工业生产
无机物是许多重要工 业原料，如金属、非 金属、酸碱等
02
农业生产
化肥、农药等无机化 工产品对农业生产至 关重要
03
医疗卫生
许多药物、消毒剂、 抗菌剂等都是无机物 或其衍生物
04
日常生活
食盐、洗涤剂、化妆 品等无机化工产品广 泛应用于日常生活中
3
无机化学的研究对象
无机物的组成、结构、性质 无机物之间的相互作用和转化规律 无机物在自然界中的存在和变化规律
2024/1/29
4
无机化学的发展历史
01
02
03
古代无机化学
炼金术、制陶、冶金等实 践经验的积累
2024/1/29
近代无机化学
元素周期表的发现、原子 分子理论的建立、化学键 理论的提出等
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
（完整版）无机化学（天津大学版）
（完整版）⽆机化学（天津⼤学版）第⼀章化学反应中的质量关系和能量关系[学习指导]1．“物质的量”（n）⽤于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量，其单位名称为摩[尔]，单位符号为mol。
2.摩尔质量（M) M = m/n3.摩尔体积（V m）V m = V/n4.物质的量浓度（c B）c B = n B/V5.理想⽓体状态⽅程pV = nRT6.理想⽓体分压定律p= Σp B ；p B = (n B/n)p7.化学计量式和化学计量数O = ΣνB B ；νBB8.反应进度（ξ）表⽰化学反应进⾏程度的物理量，符号为ξ，单位为mol。
随着反应的进⾏，任⼀化学反应各反应物及产物的改变量：Δn B = νBξ9.状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，⽽与状态变化的途径⽆关。
10.热和功体系和环境之间因温差⽽传递的热量称为热。
除热以外，其它各种形式被传递的能量称为功。
11.热⼒学能（U）体系内部所含的总能量。
12.能量守恒定律孤⽴体系中能量是不会⾃⽣⾃灭的，它可以变换形式，但总值不变。
13.热⼒学第⼀定律封闭体系热⼒学能的变化：ΔU = Q + WQ > 0, W > 0, ΔU > 0；Q < 0, W< 0, ΔU < 0。
14.恒压反应热（Q p）和反应焓变（Δr H m）H(焓) ≡ U + pV, Q p= Δr H m15.赫斯定律Q p= ∑Q B, Δr H m= ∑Δr H m(B)B B16.标准状况：p = 101.325kPa, T = 273.15 K标准(状)态：pθ= 100kPa下⽓体：纯⽓体物质液体、固体：最稳定的纯液体、纯固体物质。
溶液中的溶质：摩尔浓度为1mol·L-1标准态下17.标准摩尔⽣成焓（）最稳定的单质─────—→单位物质的量的某物质=18.标准摩尔反应焓变（）⼀般反应cC + dD = yY + zZ=[y(Y) + z(Z)] - [c(C)+ d(D)]=Σνi(⽣成物) + Σνi(反应物)第⼆章化学反应的⽅向、速率和限度[学习指导]1.反应速率：单位体积内反应进⾏程度随时间的变化率，即：2.活化分⼦：具有等于或超过E c能量（分⼦发⽣有效碰撞所必须具备的最低能量）的分⼦。
无机化学第十五章碳族元素
05 碳族元素生物效应及环境 影响评价
碳族元素在生物体内作用机制
1
碳族元素在生物体内主要以有机化合物的形式存 在，如蛋白质、脂肪、碳水化合物等，是构成生 命体的基本要素。
2
碳族元素参与生物体内多种代谢过程，如葡萄糖 代谢、脂肪代谢等，对维持生物体正常生理功能 具有重要作用。
3
一些碳族元素如硅、锗等还具有特殊的生物活性， 对生物体的生长、发育和免疫等方面产生影响。
特点
碳族元素具有相似的最外层电子 构型，主要呈现+2、+4价态；随 着原子序数的增加，金属性逐渐 增强，非金属性逐渐减弱。
碳族元素在周期表中位置
01
碳和硅位于第二周期和第三周期 ，锗、锡、铅则位于第四周期及 其以后。
02
碳族元素在周期表中的位置反映 了它们的电子构型和化学性质的 递变规律。
碳族元素重要性及应用
锗、锡、铅单质性质简介
锗
锗是一种化学元素，具有半导体性质。它在电子工业中有一定的应 用，如制造高频器件等。
锡
锡是一种银白色、柔软的金属，具有良好的延展性和可塑性。它广 泛用于制造合金、焊料、涂料等。
铅
铅是一种蓝灰色、质软的金属，密度大，熔点低。它具有一定的耐腐 蚀性，可用于制造蓄电池、电缆等。但铅对人体有害，应注意防护。
配位化合物形成与稳定性
配位化合物概念
01
碳族元素可与多种配体形成配位化合物，如与氨、水、卤素离
子等形成的配合物。
配位化合物稳定性
02
碳族元素配位化合物的稳定性受多种因素影响，如中心原子电
荷、配体性质、空间构型等。
配位化合物应用
03
碳族元素配位化合物在催化、材料科学、生物医药等领域具有
无机化学第九章元素概论
我国的矿物资源非常丰富,已探明的达148种
W、Li、Sb、Zn及稀土居世界之首
稀土矿总储量占世界的80%
9-2 元素的自然资源
1.在地壳中分布最广的10种元素为： O、H、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg、K、Ti
2.主要存在于矿物和天然水系中 Sn、Mo、Bi、Pb、Hg、Nb、Ta、Be
1800℃
Zr(纯) + 2I2
3.电解法
用于制备活泼金属和非金属
如 H2和Cl2的制取
电解
2NaCl + 2H2O
2NaOH + H2↑+ Cl2↑
成6 R了55b 15S61r 257Y号71- 元Z72r 素N73b。M74o
Tc 75
Ru 76
Rh 77
Pd 78
Ag 79
Cd 80
In Sn Sb Te I Xe 81 82 83 84 85 86
Cs Ba Ln Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
5 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6
55
56
5771
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81 82 83 84 85 86
据重离子研究中心介绍，他们于1996年在粒子加速器中用锌离子轰击铅靶首次成功合 成了第112号化学元素的一个原子，2002年重复相同的实验又制造出一个第112号化学元素 的原子。此后，日本的一个研究机构于2004年也合成了这种元素的两个原子，从而证实了 新元素的发现。
【清华】chap10-2 p区元素_867502050【2013大一上无机化学课件(曹化强)】
磷 结 构： sp3杂化
含氧酸：PO43-+12MnO42-
砷
+24H++3NH4+=(NH4)3[PO4(Mo3O9)4] +12H2O 毒性大、酸碱性
2
等电子体——CO强配位能力原因,CO2\N2O\N3-\NO2+…p206
碳酸盐
溶解性：HCO3-易形成二聚（多聚）从而降低其盐溶解度 水解性：Ba2+\Fe3+\Cu2+ + CO32热稳定性：M(II)CO3=M(II)O+CO2
HNO3 氧化性：C\P\S\I2 +HNO3
Au\Pt+HNO3+HCl NO +H[AuCl4]\
H2[PtCl6] +H2O
盐
硝酸盐热分解：NaNO3\Pb(NO3)2\AgNO3
亚硝酸盐结构：sp2杂化、极毒
反应耦合意义:2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=6CaSiO3+P4+10CO
15
（2）氮的氧化物* 氮可以形成多种氧化物：N2O，NO，N2O3，
NO2（或N2O4），N2O5。 在氧化物中氮的氧化数可以从+1到+5。
NO因含有未成对电子而具有顺磁性，但在低 温的固体或液体时是反磁性的，这是因为形成双 聚体分子，电子全部配对，没有未成对电子。
••
••
N • O•
N
•
(NO)2分子结构
••
H 110º
113pm • N • 34
14
叠氮酸是一元弱酸，与碱或金属作用生成叠氮化物： HN3 + NaOH = NaN3 + H2O HN3 + Zn = Zn(N3)2 + H2
无机化学——过渡元素
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4＝3CH3COOH+
2K2SO4+2Cr2(SO4)3+11H2O 应用于检验酒后开车。检验过氧化氢的存在,生成Cr(O2)2O。 实验室中常用的铬酸洗液是用热的饱和重铬酸钾溶液与浓硫
V2O5：为两性偏酸性的氧化物，是一种重要的催化剂。 2NH4VO3＝V2O5+2NH3+H2O V2O5+Ca＝V+CaO V2O5+NaOH＝Na3VO4+3H2O V2O5+6HCl＝2VOCl2+Cl2+H2O VO2++Fe2++H+＝VO2++Fe3++H2O 2VO2++C2O42-+4H+＝2VO2++2CO2+2H2O
三、Zr和Hf的分离 钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显的差别，可利 用此性质来分离Zr和Hf。
金属钛
钛
钛合金
钛合金
镍钛合金
镍钛合金
蓝宝石含钛刚玉
蓝 宝 石 含 钛 刚 玉
四、金属钛的制备
工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理
FeTiO3+3H2SO4＝FeSO4+Ti(SO4)2（TiOSO4）+3H2O FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O 2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子，冷却至273K以下 使FeSO4·7H2O结晶析出。加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4 TiOSO4 (TiOSO4)+ H2O ＝H2TiO3↓+H2SO4 3、分离煅烧 H2TiO3＝TiO2+H2O 4、碳氯法 TiO2+2C+2Cl2＝TiCl4+2CO 5、在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4可得海棉钛，再 经熔融制得钛锭。TiCl4+2Mg＝2MgCl2+Ti
无机化学——元素概论
2、含氧化合物
XeOF4
XeOF6
XeF4(或XeF6)
H2O
O3 XeO3 OH-
XeO64- C，HSO4 XeO4
OH- OH- H+
HXeO4-
(1)与As;S等非金属单质的反应 As+3H→AsH3 S+2H→H2S (2)与金属氧化物或氯化物的反应 CuCl2+2H→Cu+2HCl (3)与含氧酸盐的反应 BaSO4+8H→BaS+4H2O
9.6.3 氢的制备
实验室制备 Zn + H2SO4 →ZnSO4 + H2↑ CaH+2H2O=Ca(OH)2+H2
9.3 Prepared Methods of simple substances （单质的制备方法）
单质的制备方法主要有以下五种
物理分离法（利用密度沸点不同进行的分离方法） 淘金;O2、N2分离（空气分馏）
热分解法（利用化合物热稳定性差的特点进行的受热分解） HgS＋O2 Δ Hg(l)+SO2(g)↑
9.5 Inorganic synthesis （近代无机合成）
1高温合成 2低温合成 3水热合成 4高压合成 5化学气相沉积 6等离子体合成 7微波合成
9.6 Hydrogen（氢）
9.6.1氢原子的性质与成键特征 H：1s1 有三种同位素：11H；12H(D)；13H(T)
电离能
图中C+O2=CO2的rS≈0, 反应2C+O2= 2CO rS>0, 反应2CO+O2=2CO2 rS<0。 三条直线交于T=983K处。 高于T,2C+O2=2CO反应倾向大， 低于T,2CO+O2=2CO 倾向更大。
高中化学奥赛辅导-----无机化学9元素概论 氢、稀有气体
3、导电性和超导性 主族元素单质的导电性差别较大，从左至右，一般 由导体至半导体再到非导体变化。主族金属单质均为导体 ，主族非金属单质一般不导电，位于 P 区对角线上的一些 单质如Si、Ge、 Sb、 Se 、 Te 等单质具有半导体性质，其中 Si 和 Ge 是 最好的半导体材料。 过渡元素单质均为导体。 金属元素中有很多在一定温度下均具有超导性。
应用范围：用以制备以负氧化值存在的非金属单质。
5、电解法 原理：使用外力直流电源将元素还原为单质。 举例： 电解 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
电解
2Al2O3（熔体）
Na3 AlF6 , 96应用范围：制取活泼金属和活泼非金属单质。
二、氢化物 几乎能和除稀有气体外的所有元素结合，形成不同类 型的二元化合物，这就是广义的氢化物定义。严格讲，氢 化物是指H-的化合物，而非金属氧化物则称“某化氢”。 （如HF、HCl、H2S等）。 氢化物按其结构和性质的不同可大至分为三种类型： 离子型、共价型和金属型。某种元素属哪种类型，与元素 的电负性和周期表中位置有关。
基本要求：了解单质的性质和制备方法；氢化物 的类型、结构和特性；氢的化合物的性质。
2、热分解法 原理：某些化合物热稳定性低的特点，制取单质。 300 o C 举例：2Ag2O(s) 4Ag(s)+O2(g) 应用范围：（1）应用于制取活泼性差的金属单质； （2）制取一些高纯单质，如Ni、Zr等。
3、还原法
原理：用还原剂还原化合物（如氧化物等）来制取 单质，一般常用的还原剂是焦炭，CO、H2、活泼金属等。 举例： 高炉炼铁： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 铝热剂法： Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 电炉法制黄磷： 2Ca3(PO4)2+10C+6SiO2
《无机化学》课件第一章
第一节 原子的组成与核外电子排布
电子云的角度分布图是通过将|Ψ|2的角度分布部分，即|Y|2随 θ、Φ的变化作图而得到的(空间)图像，它形象地显示出在原子核 不同角度与电子出现的概率密度大小的关系。图1-1(b)是电子云的 角度分布剖面图。电子云的角度分布剖面图与相应的原子轨道角 度分布剖面图基本相似，但有以下不同之处：原子轨道角度分布 图带有正、负号，而电子云的角度分布图均为正值(习惯不标出正 号)；电子云的角度分布图比相应的原子轨道角度分布要“瘦”些， 这是因为Y值一般是小于1的，所以|Y|2的值就更小些。
第一节 原子的组成与核外电子排布
五、 多电子原子结构
多电子原子指原子核外电子数大于1的原子(即除H以外 的其他元素的原子)。在多电子原子结构中，核外电子是如何 分布的呢？要了解多电子中电子分布的规律，首先要知道原 子能级的相对高低。原子轨道能级的相对高低是根据光谱实 验归纳得到的。H原子轨道的能量取决于主量子数n，在多电 子原子中，轨道的能量除取决于主量子数n外，还与角量子 数l有关，总规律如下:
无机化学
第一章 原子结构和元素周期律
原子的组成与核外电子排布 元素周期律与元素周期表 元素基本性质的周期性
第一节 原子的组成与核外电子排布
一、 原子的组成
在20世纪30年代，人们已经认识到原子是由处于原子中 心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。由于原 子核跟核外电子的电量相同，电性相反，所以原子呈电中性。 原子很小，半径约为10-10m；原子核更小，它的体积约为原 子体积的1/1012。如果把原子比喻成一座庞大的体育场，则原 子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。因此原子内部有相当大 的空间，电子就在这个空间内绕着原子核作高速运动。
第一节 原子的组成与核外电子排布
大学无机化学元素化学知识点
大学无机化学：元素化学知识点1. 元素的基本概念元素是组成物质的最基本单位，它是由具有相同原子核中质子数的原子所组成的。
每一个元素都有一个独特的原子序数(Z)，代表其原子中所含有的质子数量。
元素的基本特征可以通过元素周期表来归纳和总结。
元素周期表是由一系列有序排列的元素组成的表格，按照其原子序数的升序排列。
元素周期表根据元素的化学性质进行分类，可以帮助我们理解元素的特点和行为。
2. 元素的周期性和价态元素周期表的排列揭示了元素的周期性。
在元素周期表中，元素按照原子序数从左到右依次排列，同时相似性质的元素也排列在同一列中。
这种周期性归因于电子排布的规律性。
元素的价态是指元素在化合物中所能呈现的特定电荷状态。
元素的化学性质和反应活性与其价态密切相关。
一般来说，大部分元素的价态是通过它们原子核外电子的数量来确定的。
3. 元素的主要类别根据元素周期表的分类，元素可以被分为以下几个主要类别：3.1. 金属金属是元素周期表中最大的一类，大约占据周期表的三分之二。
金属具有良好的导电性、热导性和延展性，常呈现出光泽和固态。
3.1.1. 碱金属碱金属位于周期表的第一列，包括锂、钠、钾等元素。
它们具有低密度、低熔点和很强的还原性。
3.1.2. 碱土金属碱土金属位于周期表的第二列，包括镁、钙、锶等元素。
它们的化合物在水中溶解度相对较低，而且具有较高的熔点。
3.2. 非金属非金属通常在常温下是固态、液态或气态。
它们的导电性能较差，但具有很强的化学活性。
3.2.1. 卤素卤素位于周期表的第十七列，包括氟、氯、溴等元素。
它们常以双原子分子的形式存在，具有强烈的氧化性。
3.2.2. 稀有气体稀有气体位于周期表的第十八列，包括氦、氖、氪等元素。
它们非常稳定，几乎不与其他元素发生反应。
3.3. 过渡元素过渡元素位于周期表的中间区域，具有较高的熔点和较高的密度。
它们是化学反应中重要的催化剂。
4. 元素的同位素同位素指的是原子核中质子数相同、中子数不同的同一元素形式。
无机化学下元素无机化学
ClO -(3.18) 4
H IO 2-(2.41) 36
Z
7
二．卤化物热力学稳定性
热力学循环（玻恩-哈伯循环，Born-Haber Cycle） HX的玻恩-哈伯循环：(教材p.4) ½ X 2 (g) + ½ H 2 (g) → HX (g) ΔfHØ HX
↓ ½ ΔdHØ X 2 X (g) +
无机化学（下）：
元素无机化学
“元素无机化学”学什么 较系统、全面地学习各族元素重要单质及其重要化合物的存 在、制备、结构特点、性质及其规律性变化和重要应用。
“元素无机化学”怎样学
1．以无机化学基本原理为纲 热力学原理 --- 宏观 结构原理（原子、分子、晶体） --- 微观 元素周期律 --- 宏观和微观
2．预习--- 复习 --- 总结( 规律性、特殊性、反常性, 记忆重要 性质。)
3．作业 4．实验
第14章卤族元素
VIIA : F, Cl, Br, I, At
§14-1 卤族元素的某些基本性质 表 14-1
利用有关的原子结构、分子结构、晶体结构的知识及热力 学基本原理去理解和解释。
第二周期元素 – F的特殊性
ΔE
E
2．卤素在水中溶解度
2F2 +2H2O = 4HF + O2 20℃、1Pø下水中溶解度（g/100gH2O）: Cl2(g) ： 0.73，Br2(L) ： 3.52，I2(s) ： 0.029 3．碘在溶剂中的溶剂化作用
1.主要氧化数: F 无正氧化数 2.解离能：F-F < Cl-Cl 3.分解水: F2氧化H2O 4.第一电子亲合能: F < Cl > Br > I 5.卤化物热力学稳定性: 氟化物最稳定
元素无机化学总结
元素无机化学总结无机化学是研究无机化合物的组成、结构、性质、合成、反应以及其在各个领域的应用的一门学科。
无机化学研究具有广泛的实际应用价值，如金属材料的制备、催化剂的研发、环境治理等。
本文将从无机化学的基本概念、无机化合物的分类、无机化学的主要研究内容和应用进行总结。
一、无机化学的基本概念无机化学研究的对象是无机化合物，而无机化合物是由金属元素和非金属元素通过离子键或共价键结合而成。
无机化合物在化学反应中通常表现出给电子予体性和受电子予性。
无机化学研究的主要方法有合成、晶体结构测定、物理性质测定、化学性质测定等。
二、无机化合物的分类无机化合物可以按照其组成元素的种类分为单质、氧化物、盐、酸、碱、配合物等。
其中，单质是由同一种元素组成的化合物，如氧、氮、铁等。
氧化物是由氧元素与其他元素结合而成的化合物，如氧化钠、氧化铝等。
盐是由金属离子与非金属离子或置换离子结合而成的化合物，如氯化钠、硫酸铜等。
酸是在水溶液中释放质子（H+）的化合物，如盐酸、硫酸等。
碱是在水溶液中能释放氢氧根离子（OH-）的化合物，如氢氧化钠、氢氧化铝等。
配合物是由金属离子与配体通过配位键结合而成的化合物，如氯化铂四水合物、铁氰化钾等。
三、无机化学的主要研究内容1.元素的化学性质：无机化学研究元素的化学性质，包括无机元素之间的反应、元素与无机化合物之间的反应等。
如金属与非金属元素的反应生成氧化物，金属与非金属元素的置换反应等。
2.化合物的性质和反应：无机化学研究无机化合物的性质和反应，包括物理性质（如溶解性、熔点、沸点等）和化学性质（如与酸碱的反应性、氧化还原反应性等）。
无机化合物的化学性质通常由其组成元素和离子键或共价键的性质决定。
3.合成方法和制备工艺：无机化学研究合成无机化合物的方法和制备工艺，包括常规合成方法（如溶剂热法、溶液法、固相法等）和新型合成方法（如溶胶凝胶法、气相沉积法等）。
制备无机化合物的工艺在工业上具有重要的应用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5、氧化 法
3FeS2+6C+8O2=Fe3O4+6CO2+6S
8-6 希有元素(单质与化合物（Xe+[PtF6]-，XeO3))
He
Ne
Ar
Kr
Xe
RnBiblioteka 人造空气 热气球霓虹灯(红) 致冷剂
霓虹灯(兰) 作保护气体
特种光源 光强大
特种光源 麻醉剂
放射性治癌
第九章 S区元素
9-1 氢 11H (99.98%),12H (0.016 %),13H (0.004 %)
其特点就是组成不固定。属间充型氢化物。 如：PdH0.8 。
三、氢能源
特点
资源丰富 热值高 干净无毒 运输方便 应用范围广
说明
70%海洋面积，水中氢占11.1%，利用太阳能分解水。 1Kg H2=1.25×106 kJ = 3Kg 汽油= 4.5kg 焦炭 2H2+O2=2H2O 管道输送液氢，新型贮氢材料的开发。 燃料电池，氢能汽车
其余的元素为固态
8-2元素的分类和存在形态
元素分类
金属元素 非金属元素
准金属元素
稀土元素
90
22
4
17
轻希有元素 分散性希有元素 高熔点希有元素 铂系元素 稀土元素
Li，Rb，Cs，Be Ga，In，Tl，Se，Te Ti，Zr，Hf，V，Nb，Ta，Mo，W Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt Sc，Y，Ln
Ne <0.001 H2
极少
返回
大多数元素以化合态存在
化合态存在
氧化物，硫化物，氯化物，碳酸盐，磷酸盐，硫酸盐，硅酸盐，硼酸盐； 各类复盐
钠盐（NaCl） 石灰石(CaCO3) 石膏(CaSO4) 辉锑矿(Sb2S3)
辰砂矿(HgS) 软锰矿(MnO2)
钾盐(KCl) 菱镁矿(MgCO3) 重晶石(BaSO4)
RH(8-N) 几何构型
RH4 正四面体
CH4 SiH4 GeH4 SnH4 PbH4
RH3 三角形
NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3
RH2 角形
H2O H2S H2Se H2Te H2Po
RH 直线形 HF HCl HBr HI
3、金属型氢化物：H可与所有d、ds区金属形成这类化合物。
生命元素 26
放射性元素 20多种
自然界中的游离态 元素（少）
气态非金属 固态非金属 金属单质
N2，O2，H2，希有气体
C，S Hg，Ag，Au，Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt，Cu， Fe
8-3 单质的晶体结构和物理性质（自学） 8-4 主族元素单质的化学性质（自学）
8-5 单质的制备方法
1、物理分离法
Na 1.0561 Br 0.0065
Mg 0.1272 C 0.0028
S 0.088 Sr 0.001
Ca 0.0400 B 0.0005
大气中最多的10 种元素
物质 体积分数 物质
体积分数
N2 78.09 He
极少
O2 20.95 CH4
极少
Ar 0.39 Kr
极少
CO2 0.03 N2O
极少
2、热分解法 3、电解法 4、热还原法
淘金
HgS(s)=Hg(l)+SO2(g)，Ni(CO)4(g)=Ni(s)+4CO(g) NaCl(l)=Na(l)+Cl2(g) ，2Al2O3=4Al(l)+3O2(g) Fe2O3+Al=2Fe+Al2O3 2Ca3(PO4)2+10C+6SiO2=6CaSiO3+10CO+P4
辉铜矿(Cu2S)
金红石(TiO2) 磁铁矿(Fe3O4)
光卤石(KCl·MgCl2) 白云石(CaMg(CO3)2) 芒硝(Na2SO4·10H2O)
闪锌矿(ZnS)
铬铁矿(FeO·Cr2O3) 赤铁矿(Fe2O3)
常温下为气态的单质 常温下为液态的单质 常温下为固态的单质
O2，N2，H2，Cl2，F2，He，Ne，Ar，Kr，Xe，Rn Hg ,Br2。Cs(mp=28.5℃)，Ga(mp=30℃)
储氢材料研究 LaNi5 3H 2 298K,25 0Kpa LaNi5
主要特点：吸放氢可逆，含氢量大：LaNi5H6-8，(1.37%) 1升LaNi5H6 固体含氢约88克（ LaNi5H6密度=6.43kg/L ） 1升液态氢含氢量约为70.6克（ 液态氢密度=0.0706kg/L）
9-2 碱金属与碱土金属通性
一、制备方法和性质：
电解法 阴极2H 2e H 2 阳极4OH 4e 2H2O O2
氢气球 高能燃料 低温致冷剂 还原剂 原子氢吹管
气象探测 飞船、火箭燃料，汽车燃料。可溶于Ni、Pd、Pt 可将除He外的所有气体冷冻成固体。 高纯硅：SiHCl3+H2=Si(高纯)+3HCl；氢氧焰； H2=2H；D=436kJ/mol，原子氢特活泼。化合时产生高温可熔化W， Ta等高熔点金属。
1487 845 1.0
1334 769 1.0
1140 725 0.9
900 -240
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
电子构型 金属半径
沸点 熔点 电负性 电离能 亲和能 电极电势 密度 硬度
2s1
3s1
155 190
1317 180 1.0
892 97.3 0.9
520 60
-3.05 0.53 0.6
496 53
-2.71 0.97 0.4
4s1
5s1
6s1
255 248 267
774 688 690
64
39 28.5
0.8 0.8 0.7
419 48
-2.93 0.86 0.5
403 47
-2.92 1.53 0.3
376 46
-2.92 1.90 0.2
2s2
3s2
4s2
5s2
6s2
112 160 197 215 222
2970 1280 1.5
1107 651 1.2
二、氢化物
1、离子型氢化物：几乎可与所有金属元素化合。
1、水解性
MH+H2O=MOH+H2
2、还原性
E0(H2/H-)=-2.25V，TiCl4+NaH=Ti+4NaCl+2H2(400C0) 有机溶剂中 4LiH+AlCl3=Li[AlH4]+3LiCl
2、共价型氢化物：几乎可与所有非金属元素化合。
第八章 元素化学概论
8-1 元素的自然资源
元素
O
H
Si
Al
Na
地壳中最多的10 种元素
丰度% 元素 丰度%
52.32 Fe 1.50
16.95 Ca 1.84
16.67 5.53 1.95
Mg
K
Ti
1.39
1.08 0.22
海水中最广的10 种元素
元素 含量 % 元素 含量%
Cl 1.898 K 0.0380