22镧系和锕系元素（课件）- 《无机化学》同步教学（高等教育出版社）

2024/1/14 1 第二十二章 镧系和锕系元素 §22-1 引言 §22-2 镧系元素的电子层结构和通性 §22-3 镧系元素的离子和化合物 §22-4 镧系元素重要化合物和镧系金属 §22-5 锕系元素的电子层结构和通性 §22-6 钍和铀的化合物 2024/1/14 2 §22-1 引言　 镧系Ln(15种） 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 轻稀土（铈组） 重稀土(包括Sc、Y)(钇组) Ln、Sc、Y—稀土元素（17种）用RE表示 锕系元素（An) 89--------------------103 (15种） Ac---------------------Lr 2024/1/14 3 §22-2 镧系元素的电子层结构和通性 一、电子层结构 La:5d16s2;余皆有4f电子。 P1070 二、镧系收缩 1.定义：镧系元素的原子半径和离子半径，其总的趋势是随原子序数的增大而减小。 2.特点：⑴ 镧系内原子半径呈缓慢减小趋势； ⑵ 结果造成Hf和Ta的原子半径与同族的Zr和Nb的原子半径极为相近。 2024/1/14 4 ⑶ 离子半径收缩效果比原子半径明显 ⑷ Eu(63) 、Yb(70)原子半径反常P1071 ⑸ 收缩后果…………P1073 三、氧化态 +3为镧系元素常见和特征氧化态，少量+2，+4不稳定。 2024/1/14 5 第二十三章 原子核化学 A：原子量或质量数 Z：质子数或核外电子数 中子数：N=A-Z 2024/1/14 6 §23-1 核反应 一、核衰变 放射性：从原子核自发放射出射线的性质 核衰变：原子核自发地发生核结构改变的性质 1.α衰变（多为Z>83的核素) 2024/1/14 7 2.β-衰变:放射性原子核放射出电子和中微子而转变为另一种核的过程。 (中子过多的核所特有,同位素中最重的元素) 中子 质子 电子 中微子 2024/1/14 8 3.β+衰变-放射性原子核放射出正电子和中微子而转变为另一种核的过程。（非常少） （质子过多，中子不足的核所特有，一般是最轻的同位素） 2024/1/14 9 4.电子俘获：原子核从核外电子壳层（通常为内层）中俘获一个电子的过程。 核内一个质子变成了中子，核电荷数减少一个 书写核反应式：式两边质量数与电荷数平衡 2024/1/14 10 二、核衰变规律 1.衰变定律和半衰期 N0,N—放射性元素的原子在衰变前、后的个数。 T—半衰期：一定量的某元素衰变一半的量所需要的时间。 2024/1/14 11 2.位移规律 一个原子核经α衰变后，核电荷减少2，即原子序数减少2，在周期表内左移2格。同理β-衰变右移一格，β+左移一格，质量基本不变。 3.放射性衰变系列 三个天然放射系 一个人工放射系 2024/1/14 12 三、诱导核反应 由外因（中子、其它核或粒子）引起的核结构的变化。 n:轰击粒子 p：射出粒子 2024/1/14 13 课后习题解答 2024/1/14 14 2024/1/14 15 2024/1/14 16 $$