16 d区元素（课件）- 《无机化学与化学分析（第3版）》同步教学（高教版）

第16章 d区元素 Chapter 16 d-Block Elements 上页 下页 目录 返回 美国俄亥俄大学和德国汉堡大学的科学家们 ，使用一台在其探针的尖端涂覆有金属铁的特制隧道扫描显微镜，对一个金属锰盘上的钴原子进行了操纵。借助这个特制探针，通过改变单个钴原子在锰板表面的位置，使钴原子中电子自旋的方向产生了变化。捕捉到的图像显示，当原子中的电子自旋方向向上时，整个原子的形状呈单突状；若自旋方向向下，则整个原子形状呈双突状，且两者等高。 Nature Nanotechnology 5, 350 - 353 (2010) 上页 下页 目录 返回 d 区元素的电子分别填充在 3d 亚层、4d 亚层和 5d 亚层上 。 1996年2月德国科学家宣布发现112号元素， 使第四过渡系的空格终于被添满。 d区元素在周期表中的位置 上页 下页 目录 返回 1．了解 d 区元素的通性，即 d 电子化学的特征； 3．掌握铬单质的特性与制备，三价铬与六价铬的转变； 4．了解钼和钨的简单化合物及同多酸、杂多酸的概念； 8．了解锌、镉、汞的单质及重要化合物。 7．掌握铜单质及其常见化合物，着重了解其歧化反应； 6．了解铁、钴、镍氧化还原性变化规律，掌握其氧化 物和氢氧化物性质； 5．掌握从软锰矿制备单质锰，锰的变价及其氧化性； 2．掌握钛单质、TiO2、TiCl4 的性质和制备，钛合金 的应用； 本章教学要求 上页 下页 目录 返回 16.1 通性 Ageneral survey 16.10 过渡元素与CO形成的化合物 Compounds of transitional metal with CO 16.2 钛 Titanium 16.3 铬 Chromium 16.4 钼和钨 Molybdnum and tungsten 16.5 锰 Manganese 16.6 铁、钴、镍 Iron, cobalt and nickel 16.7 铜 Copper 16.8 贵金属元素的不活泼性和催化性能 Non-active and catalytical properties for the noble elements 16.9 锌、镉、汞 Zinc, cadmium and mercury 上页 下页 目录 返回 16.1 通性 A general survey 16.1.1 单质的物理性质 Physical properties of metallic elementary substance 16.1.2 无机颜料和化合物的颜色 Inorganic pigments and color of compounds 上页 下页 目录 返回 16.1.3 氧化态 Oxidation state 16.1.4 形成配位化合物 Formation of coordination compounds 16.1.5 过渡金属与工业催化 Transition metals and industrial catalysis 上页 下页 目录 返回 ● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区 ● 不少元素形成有颜色的化合物 ● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 ● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合 物和金属有机配合物 ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强 d区元素显示出许多区别于主族元素的性质 d 区元素所有这些特征不同程度上与价层 d 电子的存在有关，因而有人将 d 区元素的化学归结为 d 电子的化学。 上页 下页 目录 返回 1. 原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2 16.1.1 金属单质的物理性质 总趋势: 同周期 左→右 大→小 同副族 不规律 2. 原子半径和电离能 上页 下页 目录 返回 9 3. 金属单质的物理性质 ●硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏 9.0 ●导电性，导热性，延展性好 ●熔点、沸点高 熔点最高