过渡元素化学竞赛优秀PPT.ppt

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1、过渡元素化学竞赛第一页，本课件共有66页过渡元素过渡元素第二页，本课件共有66页第三页，本课件共有66页第四页，本课件共有66页第五页，本课件共有66页第六页，本课件共有66页第七页，本课件共有66页第八页，本课件共有66页第九页，本课件共有66页熔点、沸点高熔点、沸点高熔点最高的单质：熔点最高的单质：钨钨(W)368320第十页，本课件共有66页密度大密度大密度最大的单质：密度最大的单质：锇锇(Os)22.48gcm-3硬度最大的金属：铬硬度最大的金属：铬(Cr)第十一页，本课件共有66页第十二页，本课件共有66页第十三页，本课件共有66页物质显色的若干规律（常温，太阳光）物质显色的若干规律

2、（常温，太阳光）（1）绝大多数具有）绝大多数具有d1-9电子组态的过渡元素和电子组态的过渡元素和f1-13电子电子组态的稀土元素的化合物都有颜色组态的稀土元素的化合物都有颜色f区区Ce3Pr3Nd3Pm3Sm3Eu3Gd3Tb3Dy3Ho3Er3Tm3Yb3无色无色黄绿黄绿红紫红紫粉红粉红淡黄淡黄粉红粉红无色无色粉红粉红淡黄淡黄黄黄桃桃淡绿淡绿无色无色第十四页，本课件共有66页（2）多数氟化物无色（特例：）多数氟化物无色（特例：CuF（红），（红），BrF（红）（红）3、4、5、6主族，主族，5、6周期各元素的溴化物、碘化物几乎都有周期各元素的溴化物、碘化物几乎都有颜色颜色锌族卤化物除锌族卤化

3、物除HgI2（红）都无色（红）都无色铜族除铜族除CuCl和和AgCl外多数有颜色外多数有颜色第十五页，本课件共有66页（3）主族元素含氧酸根离子绝大多数无色）主族元素含氧酸根离子绝大多数无色过渡元素的含氧酸根离子多数有色，同族内随原子过渡元素的含氧酸根离子多数有色，同族内随原子序数的增加酸根的颜色变浅或无色序数的增加酸根的颜色变浅或无色VO43黄色黄色CrO42橙黄橙黄MnO4紫色紫色NbO43无色无色MoO42淡黄淡黄TeO4淡红淡红TaO43无色无色WO42淡黄淡黄ReO4淡红淡红第十六页，本课件共有66页（4）同种元素在同一化合物中存在不同氧化态时，这种混合价态的）同种元素在同一化合物中

4、存在不同氧化态时，这种混合价态的化合物常常呈现颜色，而且该化合物的颜色比相应的单一价态化合物化合物常常呈现颜色，而且该化合物的颜色比相应的单一价态化合物的颜色深的颜色深（5）3、4、5、6主族，主族，5、6周期各元素的氧化物大部分都周期各元素的氧化物大部分都有颜色；有颜色；4、5、6周期各元素的硫化物几乎都有颜色周期各元素的硫化物几乎都有颜色第十七页，本课件共有66页（6）顺式异构体配合物所呈现的颜色一般比同种配合物的）顺式异构体配合物所呈现的颜色一般比同种配合物的反式异构体的颜色偏短波方向反式异构体的颜色偏短波方向顺式顺式Co(NH3)4Cl2Cl紫色（紫色（400430nm）反式反式Co(

5、NH3)4Cl2Cl绿色（绿色（490540nm）顺式顺式Co(en)2Br2Br紫色紫色反式反式Co(en)2Br2Br 亮绿亮绿（7）四面体、平面正方形配合物的颜色比相应的八面体的）四面体、平面正方形配合物的颜色比相应的八面体的颜色移向短波方向颜色移向短波方向CoCl42深蓝深蓝Co(H2O)62粉红色粉红色第十八页，本课件共有66页（8）无色晶体如果掺有杂质或发生晶格缺陷时，常有颜色）无色晶体如果掺有杂质或发生晶格缺陷时，常有颜色（9）晶粒的大小影响晶体颜色）晶粒的大小影响晶体颜色Hg2+OH-HgO+H2OHg(NO3)2+Na2CO3HgO+CO2+2NaNO3（10）金属有金属光泽

6、或呈银白色，但金属粉末都是黑色）金属有金属光泽或呈银白色，但金属粉末都是黑色第十九页，本课件共有66页6、过渡元素易形成配合物、过渡元素易形成配合物 过渡元素中心原子半径小，电荷高，有几个能级相过渡元素中心原子半径小，电荷高，有几个能级相差不大的（差不大的（n1）d，ns，np轨道轨道第二十页，本课件共有66页7、形成多碱、多酸倾向、形成多碱、多酸倾向第二十一页，本课件共有66页第二十二页，本课件共有66页多酸化学多酸化学n二十世纪六十年代以后十分活跃二十世纪六十年代以后十分活跃n良好的催化性能（具有酸性、氧化还原性、稳定均一结构）；如良好的催化性能（具有酸性、氧化还原性、稳定均一结构）；如乙

7、烯乙烯乙醛乙醛n离子交换剂以及分析化学中应用离子交换剂以及分析化学中应用n如检定如检定MoO42-、PO4-n12MoO42-+3NH4+HPO42-+23H+=(NH4)3P(Mo12O40)6H2O(黄黄)+6H2On一些具有较好的抗癌抗病毒的作用。如一些具有较好的抗癌抗病毒的作用。如(NH4)16Sb8W20O8032H2O第二十三页，本课件共有66页d 区元素的化学性质区元素的化学性质 n氧化还原性n酸碱性n配位性n稳定性n各元素特异性第二十四页，本课件共有66页钛（钛（TitaniumTitanium）及其化合物）及其化合物第二十五页，本课件共有66页TiTi的化合物以的化合物以氧化

8、态稳定，氧化态稳定，TiOTiO2 2，TiClTiCl4 4，TiOTiO2 2第二十六页，本课件共有66页钒（钒（钒（钒（Vanadium）及其化合物及其化合物第二十七页，本课件共有66页酸根铵氧化值不同，分正、亚、次酸根铵氧化值不同，分正、亚、次按脱水情况，分正、偏、焦、多按脱水情况，分正、偏、焦、多第二十八页，本课件共有66页第二十九页，本课件共有66页第三十页，本课件共有66页第三十一页，本课件共有66页铬（铬（Chromium）及其化合物）及其化合物第三十二页，本课件共有66页铬的重要化合物铬的重要化合物黄黄黄黄砖红色砖红色第三十三页，本课件共有66页第三十四页，本课件共有66页（

9、二）（二）Cr()Cr()化合物化合物第三十五页，本课件共有66页在含铬废水中加入在含铬废水中加入FeSO4，使，使Cr2O72-Cr3+，再加入，再加入NaOH至至pH6-8（加热，使沉淀完全），发生如下反应：（加热，使沉淀完全），发生如下反应：Fe2+2OH=Fe(OH)2（s）Fe3+3OH=Fe(OH)3（s）Cr33OH=Cr(OH)3 (s)Cr（VI）毒性很大，而）毒性很大，而Cr（III）对人体的毒性要小得多，请列）对人体的毒性要小得多，请列出一种工业含出一种工业含Cr（VI）废水的处理方法，写出相应的方程式。）废水的处理方法，写出相应的方程式。第三十六页，本课件共有66页 洗

10、液：洗液：K2Cr2O7+浓浓H2SO4，利用了，利用了Cr（）强的氧化性及）强的氧化性及H2SO4的强酸性。由于的强酸性。由于Cr(VI)污染环境，是致癌性物质，因此停止污染环境，是致癌性物质，因此停止使用。使用。可以王水代替可以王水代替(王水：王水：HNO3(浓浓):HCl(浓浓)=1:3)。利用。利用HNO3强氧化性，强氧化性，Cl 的络合性，大多数金属硝酸盐可溶等的络合性，大多数金属硝酸盐可溶等性质。由于性质。由于HNO3-HCl溶液在放置过程会分解，因此王水溶液在放置过程会分解，因此王水应现用现配。应现用现配。实验室过去常用洗液实验室过去常用洗液(组成：组成：K2Cr2O7+浓浓H2

11、SO4)来洗涤玻璃仪器，原理是什么来洗涤玻璃仪器，原理是什么?为什么现在不再使用为什么现在不再使用洗液来清洗玻璃仪器洗液来清洗玻璃仪器?根据洗液的原理，请你从常见根据洗液的原理，请你从常见 的化学试剂中选择合适的试剂作洗液代用品，说明你的化学试剂中选择合适的试剂作洗液代用品，说明你的理由。的理由。第三十七页，本课件共有66页锰（锰（Manganesium）及其化合物及其化合物第三十八页，本课件共有66页 H+Mn2+MnO4-+SO32-+H2O MnO2 +SO42-OH-MnO42-酸性溶液中，酸性溶液中，SO32过量，得过量，得Mn2MnO4过量，得过量，得MnO22MnO43Mn22H

12、2O5MnO24H第三十九页，本课件共有66页第四十页，本课件共有66页元素电势图的表示：元素电势图的表示：把同一种元素的各种氧化态按照由高到低的顺序排成横把同一种元素的各种氧化态按照由高到低的顺序排成横列（氧化型在左边，还原型在右边），两种氧化态之间若构列（氧化型在左边，还原型在右边），两种氧化态之间若构成一个电对，就用一条直线把它们连接起来，并在上方标出成一个电对，就用一条直线把它们连接起来，并在上方标出这个电对所对应的标准电极电势。这个电对所对应的标准电极电势。第四十一页，本课件共有66页铁系元素铁系元素Fe：IronCo：CobaltNi：Nickel 第四十二页，本课件共有66页第四

13、十三页，本课件共有66页第四十四页，本课件共有66页第四十五页，本课件共有66页第四十六页，本课件共有66页第四十七页，本课件共有66页铂系金属的化学性质铂系金属的化学性质1、铂系金属对酸的化学性质比其他所有各族金属都高。、铂系金属对酸的化学性质比其他所有各族金属都高。2、铂系金属不和氮作用，室温下对空气、氧等非金属都是稳定、铂系金属不和氮作用，室温下对空气、氧等非金属都是稳定的，不发生相互作用。高温下才能与氧、硫、磷、氟、氯等非的，不发生相互作用。高温下才能与氧、硫、磷、氟、氯等非金属作用，生成相应的化合物。金属作用，生成相应的化合物。3、铂系金属有很高的催化活性，金属细粉催化活性尤其大。、

14、铂系金属有很高的催化活性，金属细粉催化活性尤其大。4、铂系金属和铁系金属一样，都容易形成配位化合物。、铂系金属和铁系金属一样，都容易形成配位化合物。第四十八页，本课件共有66页铜锌族铜锌族Cu 铜铜 Zn 锌锌Ag 银银 Cd 镉镉Au：金金 Hg 汞汞第四十九页，本课件共有66页一、性质比较一、性质比较同周期，自左向右同周期，自左向右金属活泼性增强金属活泼性增强IBIIB同主族，自上而下同主族，自上而下金属活金属活泼泼性减弱性减弱二、与酸反应二、与酸反应（一）非氧化性酸（如（一）非氧化性酸（如HCl,H3PO4,稀稀H2SO4）而而Cu、Ag、Au、Hg不反应。不反应。第五十页，本课件共有6

15、6页（二）氧化性酸（如（二）氧化性酸（如HNO3，浓浓H2SO4）M+HNO3Ma(NO3)b+NO2、NOM=Zn、Cd、Hg、Cu、AgAu可溶于可溶于“王水王水”：（V（浓（浓HCl）:V（浓（浓HNO3）=3:1）Au(s)+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O只有只有Zn反应。反应。（H2O/H2）=-0.829V,Zn(OH)42-/Zn=-1.22VZn(s)+2OH-+2H2O=Zn(OH)42-+H2(g)Zn(s)+4NH3（aq）=Zn(NH3)42+三、与碱溶液反应：三、与碱溶液反应：第五十一页，本课件共有66页四、四、Cu(I)-Cu(II)互相转化：互相

16、转化：（一）（一）Cu(I)Cu(II)1酸性溶液中，酸性溶液中，Cu+歧化：歧化：2Cu+=Cu2+Cu(s)Cu+/Cu=0.521V；Cu2+/Cu+=0.152VH2OCu2SO4(s)CuSO4(aq)+Cu白色白色蓝色蓝色2Cu(I)被适当氧化剂氧化：被适当氧化剂氧化：例：例：Cu2O+4NH3+H2O=2Cu(NH3)2+2OH-红色红色无色无色4Cu(NH3)2+O2+8NH3+2H2O=4Cu(NH3)42+2OH-可用可用Cu(NH3)2+(aq)除去混合气体中的除去混合气体中的O2第五十二页，本课件共有66页（二）（二）Cu(II)Cu(I)1.Cu(II)+还原剂还原剂

17、Cu(I)或或/和和沉淀剂沉淀剂Cu(I)难溶化合物难溶化合物或或/和和络合剂络合剂Cu(I)稳定配合物稳定配合物例例12Cu2+(aq)+5I-(aq)2CuI(s)+I3-(aq)还原剂还原剂+沉淀剂沉淀剂例例22Cu2+10CN-=2Cu(CN)43-+(CN)2还原剂还原剂+配体配体 K稳稳Cu(CN)43-=2.01030第五十三页，本课件共有66页固态固态CuCl2、稀溶液及浓溶液的颜色为何各不相同？、稀溶液及浓溶液的颜色为何各不相同？颜色的不同是由于在不同的条件下，颜色的不同是由于在不同的条件下，CuCl2存在的形式不同存在的形式不同固态：暗棕色固态：暗棕色浓溶液（加少量水）：黄

18、棕色浓溶液（加少量水）：黄棕色存在自络合现象，形成存在自络合现象，形成CuCl42-,CuCl3-CuCl2=Cu2+2Cl-CuCl2+Cl-CuCl3-CuCl3-+Cl-CuCl42-CuClClCuClClCu-第五十四页，本课件共有66页 极稀溶液：天蓝色极稀溶液：天蓝色大量水存在下，铜氯络离子转化为铜的水合离子大量水存在下，铜氯络离子转化为铜的水合离子CuCl42-+4H2O=Cu(H2O)42+4Cl-稀溶液（多加水）：绿色稀溶液（多加水）：绿色CuCl2如在不很稀的溶液中，则为绿色，这是如在不很稀的溶液中，则为绿色，这是CuCl42-Cu(H2O)42+络离子的混合色。水合络离

19、子的混合色。水合CuCl2晶体的绿色也是晶体的绿色也是这个原因这个原因第五十五页，本课件共有66页五、五、Hg(II)Hg(I)的互相转化：的互相转化：Hg2Cl2ClHgHgClHg(I)为双聚体为双聚体Hg22+（对比（对比Cu+为单体）为单体）（一）（一）Hg(II)Hg(I)1、酸性溶液中，逆歧化：、酸性溶液中，逆歧化：Hg2+Hg(l)=Hg22+对比：对比：Cu+(aq)歧化歧化2Cu+(aq)=Cu2+(aq)+Cu(s)K=1.731062、被、被还还原原2HgCl2SnCl22HClHg2Cl2H2SnCl6第五十六页，本课件共有66页（二）（二）Hg(I)Hg(II)沉淀剂

20、沉淀剂难溶化合物难溶化合物Hg(I)+Hg(II)+Hg(l)配位体配位体稳定配合物稳定配合物例例1.Hg2Cl2+NH3H2OH2N-Hg-Cl+Hg(l)+NH4Cl+2H2O（氯化氨基汞）白色（氯化氨基汞）白色+黑色黑色灰黑色灰黑色检定检定Hg22+对比：对比：HgCl2+2NH3H2OH2N-Hg-Cl+NH4Cl+2H2O白色白色检定检定Hg2+例例2.2Hg22+H2S=Hg2S+2H+HgS+Hg(l)例例3.Hg2Cl2+2I-=Hg2I2+2Cl-Hg2Cl2+2I-(过量过量)=HgI42-+Hg(l)合并：合并：Hg2Cl2+4I-=HgI42-+Hg(l)+2Cl-K稳

21、稳=6.81029第五十七页，本课件共有66页五、五、Ag的重要化合物：的重要化合物：AgNO3Ag+NO2+O2(光或光或713K）Cu(NO3)2CuO+NO2+O2(413K)AgFAgClAgBrAgI颜色颜色白白白白淡黄淡黄黄黄溶度积溶度积1.810-10510-139.310-17键的类型键的类型离子型离子型共价型共价型第五十八页，本课件共有66页银盐大多数难溶于水，能溶的只有银盐大多数难溶于水，能溶的只有AgNO3、Ag2SO4、AgF、AgClO4等少数几种。把难溶银盐转化为配合物是溶解难等少数几种。把难溶银盐转化为配合物是溶解难溶银盐的最重要的方法。溶银盐的最重要的方法。AgClAgBrAgIAg(NH3)2+Ag(S2O3)23-Ag(CN)2-稳定常数稳定常数1.71071.610131.01021第五十九页，本课件共有66页第六十页，本课件共有66页第六十一页，本课件共有66页第六十二页，本课件共有66页第六十三页，本课件共有66页第六十四页，本课件共有66页第六十五页，本课件共有66页 谢谢大家！第六十六页，本课件共有66页