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

2024-01-01

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第17章 f区元素 Chapter 16 f-Block Elements 上页下页目录返回工业生产中有效分离出高纯度单一稀土化合物，曾经是化学家面前一项十分困难的任务。北京大学徐光宪教授对串级萃取理论的发展，彻底改变了这种状况，使我国由稀土资源大国一跃成为生产大国和出口大国。先生因此获得2008年度国家最高科技奖，这是化学家第一次获此奖项。上页下页目录返回 f区元素在周期表中的位置上页下页目录返回 1．熟悉镧系元素的电子结构、名称，镧系收缩概念及其产生的原因和影响； 5. 简单了解锕系元素电子结构、名称及与镧系元素的相似性。 4．了解镧系元素的分离方法，特别注意溶剂萃取法及离子交换法的原理； 3．重点掌握镧系元素氧化物，氢氧化物的性质； 2．了解镧系元素的存在，制备及用途；本章教学要求上页下页目录返回 17.1 镧系元素 Lanthanides 17.2 锕系元素简介 Introduction of actinides 上页下页目录返回 17.1 镧系元素 Lanthanides 17.1.1 基本性质概述 Generality of basic properties 17.1.2 重要化合物 Important compounds 上页下页目录返回 17.1.4 镧系元素的相互分离 Interseparation lanthanides 17.1.3 稀土矿物、混合稀土生产工艺和稀土的应用 Rare earth mineral matter, productive technology of mixed rare earth and applications of rare earth 镧系元素 Lanthanides 上页下页目录返回稀土的英文是 Rare Earth，18 世纪得名。“稀”字原指稀贵，“土” 是指其氧化物难溶于水的 “土” 性。其实稀土元素在地壳中的含量并不稀少，性质也不象土，而是一组活泼金属， “稀土” 之称只是一种历史的习惯。根据 IUPAC 推荐，把 57 至 71 的 15 个元素称为镧系元素，用Ln 表示，它们再加上 21 号的 Sc 和 39 号的 Y 称为稀土元素，用 RE 表示。 “ 稀土 ” — 别致有趣的名字 Rare Earth Rare Earth “ ” 上页下页目录返回一种意见将镧系和锕系分别界定为 La 之后的 14 种元素和 Ac 之后的 14 种元素，结果是镧系不包括 La 而锕系不包括 Ac 。另一种意见是镧系应包括 La 而锕系应包括 Ac , 各有 15 个元素。这都与 f 电子的填充有关。上页下页目录返回 1. 镧系元素的分组钆铽镝钬铒铥镱镥另有四分组： 57La58Ce59Pr60Nd 镧铈镨钕钷钐铕钆 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho68Er69Tm70Yb71Lu 17.1.1 基本性质概述轻稀土组重稀土组 57La58Ce59Pr60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho68Er69Tm70Yb71Lu 镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥轻稀土组中稀土组重稀土组上页下页目录返回 2. 镧系元素的电子构型和性质元素 Ln电子组态 Ln3+电子组态常见氧化态原子半径/pm Ln3+半径 /pm EӨ/V 57La 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu 4f 05d16s2 4f 15d16s2 4f 3 6s2

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