无机化学课件
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《无机化学绪论》课件
更好地认识其在社会发展和人类生活中的作用和价值。
04 无机化学实验基础
实验目的与要求
掌握无机化学实验的基本操作方 法和技能。
了解无机化学实验的基本原理和 实验方法。
培养实验观察、分析和解决问题 的能力，培养实验素养和科学精
神。
实验安全与防护
遵守实验室安全规定，确保实验安全 。
注意个人防护，佩戴必要的防护用品 ，如实验服、护目镜、手套等。
熟悉常见危险品和危险源，掌握应急 处理方法。
实验器材与试剂
熟悉实验所需的仪器、设备和试剂，了解其使用方法和注意事项。 掌握实验器材的清洗、保养和维修方法，确保实验器材的完好和准确。
注意试剂的储存和使用，避免试剂的浪费和污染。
05 无机化学的学习方法与建 议
学习无机化学的方法
01
02
03
04
掌握基础知识
通过分析分子结构可以预测物 质的溶解度、熔点、沸点等性 质。
酸碱反应与氧化还原反应
酸碱反应是指酸和碱之间的中和反应，通过质子的转移实现。 氧化还原反应涉及电子的转移，是许多化学反应的重要类型，如燃烧和电池反应。
酸碱反应和氧化还原反应是理解无机化学中许多反应机制的基础。
03 无机化学的分类与应用
单质与化合物
详细描述
根据性质，无机化合物可分为酸、碱、盐、氧化物等；根据组成，无机化合物可分为单质、二元化合物、三元或 多元化合物等；根据结构，无机化合物可分为分子晶体、原子晶体、离子晶体等。这些分类有助于理解和研究无 机化合物的性质和反应。
无机化合物的应用
总结词
无机化合物在生产和生活中的应用广泛。
详细描述
在生产中，无机化合物被广泛应用于农业、工业、医药、环保等领域。例如，化肥、农 药、建筑材料、冶金、电子工业、新能源等领域都离不开无机化合物的支持。在生活中 ，我们也经常接触到无机化合物，如水、食盐、氧气等。了解无机化合物的应用有助于
04 无机化学实验基础
实验目的与要求
掌握无机化学实验的基本操作方 法和技能。
了解无机化学实验的基本原理和 实验方法。
培养实验观察、分析和解决问题 的能力，培养实验素养和科学精
神。
实验安全与防护
遵守实验室安全规定，确保实验安全 。
注意个人防护，佩戴必要的防护用品 ，如实验服、护目镜、手套等。
熟悉常见危险品和危险源，掌握应急 处理方法。
实验器材与试剂
熟悉实验所需的仪器、设备和试剂，了解其使用方法和注意事项。 掌握实验器材的清洗、保养和维修方法，确保实验器材的完好和准确。
注意试剂的储存和使用，避免试剂的浪费和污染。
05 无机化学的学习方法与建 议
学习无机化学的方法
01
02
03
04
掌握基础知识
通过分析分子结构可以预测物 质的溶解度、熔点、沸点等性 质。
酸碱反应与氧化还原反应
酸碱反应是指酸和碱之间的中和反应，通过质子的转移实现。 氧化还原反应涉及电子的转移，是许多化学反应的重要类型，如燃烧和电池反应。
酸碱反应和氧化还原反应是理解无机化学中许多反应机制的基础。
03 无机化学的分类与应用
单质与化合物
详细描述
根据性质，无机化合物可分为酸、碱、盐、氧化物等；根据组成，无机化合物可分为单质、二元化合物、三元或 多元化合物等；根据结构，无机化合物可分为分子晶体、原子晶体、离子晶体等。这些分类有助于理解和研究无 机化合物的性质和反应。
无机化合物的应用
总结词
无机化合物在生产和生活中的应用广泛。
详细描述
在生产中，无机化合物被广泛应用于农业、工业、医药、环保等领域。例如，化肥、农 药、建筑材料、冶金、电子工业、新能源等领域都离不开无机化合物的支持。在生活中 ，我们也经常接触到无机化合物，如水、食盐、氧气等。了解无机化合物的应用有助于
大学无机化学课件
培养科学素养
实验有助于培养学生的科学素养，包 括观察、分析、归纳和解决问题的能 力。可 以发现新的科学问题，推动无机化学 领域的发展。
实验安全须知
遵守实验室规则
学生应严格遵守实验室的安全规定和操作规程， 不得擅自进行实验。
注意化学品安全
学生应了解所使用的化学品性质，掌握正确的储 存和使用方法，避免发生意外事故。
半金属的通性
半金属元素通常具有一些金属和非金属的特性，如硅和锗的导电性 类似于金属，而锡和锑的延展性和光泽类似于非金属。
半金属的化学性质
半金属元素的化学性质取决于其价态，既可以表现出一定的氧化性， 也可以表现出一定的还原性。
05 无机物的应用
日常生活中的应用
清洁用品
许多清洁用品，如肥皂、洗涤剂和漂白剂，都是无机物的 应用，它们能够有效地清洁和去除污渍。
分子结构
01
02
03
分子轨道
分子中的电子在分子轨道 上运动，形成分子的电子 结构和化学键。
分子几何构型
分子中原子之间的相对位 置决定了分子的几何构型， 如直线、平面、四面体等。
分子极性
分子中正负电荷分布不均 导致分子具有极性，影响 分子之间的相互作用。
化学键
共价键
原子之间通过共享电子形 成共价键，决定了分子的 稳定性。
科学仪器
科学研究中使用的各种精密仪器，如光谱仪、质谱仪、色谱仪等， 其关键部件都离不开无机材料。
06 实验与实践
无机化学实验的目的与意义
培养实验技能
通过无机化学实验，学生可以掌握基 本的实验操作技能，提高动手能力。
加深理论理解
实验是检验理论知识的最好方式，通 过实验可以帮助学生更好地理解无机 化学的理论知识。
无机化学基础知识PPT课件
元素周期表是元素周期律用表 格表达的具体形式，它反映元 素原子的内部结构和它们之间 相互联系的规律。
元素性质递变规律
原子半径
同一周期（稀有气体除外），从 左到右，随着原子序数的递增， 元素原子的半径递减；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素原子半径递增。
主要化合价
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的最高正化 合价递增（从+1价到+7价），第 一周期除外，第二周期的Ｏ、Ｆ 元素除外；最低负化合价递增 （从-4价到-1价）第一周期除外， 由于金属元素一般无负化合价， 故从ⅣＡ族开始。元素最高价的 绝对值与最低价的绝对值的和为8。
THANKS
感谢观看
酸碱指示剂
用于指示酸碱反应终点的 试剂，如酚酞、甲基橙等。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡
应用
在一定条件下，难溶电解质在溶液中 的溶解与沉淀达到动态平衡。
通过控制溶液中的离子浓度，可实现 难溶电解质的分离、提纯和制备。
溶度积常数（Ksp）
表示难溶电解质在溶液中达到沉淀溶 解平衡时，各离子浓度幂的乘积，是 衡量难溶电解质溶解度的重要参数。
元素的金属性和非金 属性
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的金属性递 减，非金属性递增；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素的金属性递增，非金属性递 减。
03
化学键与分子结构
离子键形成及特点
离子键的形成
通过原子间电子转移形成正、负离子，由静电作用相互吸引。
离子键的特点
较高的熔点和沸点，良好的导电性和导热性，在水溶液中易离 解。
03
波尔模型
电子只能在一些特定的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时离核的远
无机化学基础全套课件ppt全册电子教案
的分子，都是通过共价键形成的，称为共价分子，它包括单质分子和化合
物分子。
化学键
共价键
H2、HCl两分子虽然都是由共价键形成的分子，但这两个分子中的共价键是有
区别的。H2分子是由同种元素的原子形成的共价化合物，由于两个原子吸引电
子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此成键原子不显电性。这
样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。如Cl2、O2、N2等是由非极性键
空间绕原子核做高速运动。
原子的组成
原子核
原子核发现以后，科学家又进一步证明，原子核还可以再分，它是由更小的
微粒质子和中子组成。一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，原子核所
带的正电荷数等于核内质子数。由于原子显中性，所以核电荷数等于质子数
，也等于核外电子数。既表示为：
核电荷数（Z）=质子数=核外电子数
+
- +
极性
分子
+非极性
分子
- +
固有偶极
-
+
诱导偶极
诱导力
分子的作用力
色散力
非极性分子的偶极矩为零，似乎不存在相互作用。事实上分子中的电子和原子核都处在不断运动
中，经常会发生正、负电荷重心的瞬间相互位移，从而产生偶极。这类偶极称为瞬时偶极。当两个
或多个非极性分子在一定条件下充分靠近时，就会由于瞬时偶极而发生异性相吸的作用。这种由瞬
1s2
2
3
Li
1s22s1
2
1
4
Be
1s22s2
2
2
5
B
1s22s22p1
2
3
6
C
1s22s22p2
物分子。
化学键
共价键
H2、HCl两分子虽然都是由共价键形成的分子，但这两个分子中的共价键是有
区别的。H2分子是由同种元素的原子形成的共价化合物，由于两个原子吸引电
子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此成键原子不显电性。这
样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。如Cl2、O2、N2等是由非极性键
空间绕原子核做高速运动。
原子的组成
原子核
原子核发现以后，科学家又进一步证明，原子核还可以再分，它是由更小的
微粒质子和中子组成。一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，原子核所
带的正电荷数等于核内质子数。由于原子显中性，所以核电荷数等于质子数
，也等于核外电子数。既表示为：
核电荷数（Z）=质子数=核外电子数
+
- +
极性
分子
+非极性
分子
- +
固有偶极
-
+
诱导偶极
诱导力
分子的作用力
色散力
非极性分子的偶极矩为零，似乎不存在相互作用。事实上分子中的电子和原子核都处在不断运动
中，经常会发生正、负电荷重心的瞬间相互位移，从而产生偶极。这类偶极称为瞬时偶极。当两个
或多个非极性分子在一定条件下充分靠近时，就会由于瞬时偶极而发生异性相吸的作用。这种由瞬
1s2
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Li
1s22s1
2
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1s22s2
2
2
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B
1s22s22p1
2
3
6
C
1s22s22p2
《无机化学》第8章.配位化合物PPT课件
配位化合物的发展趋势与展望
新材料与新能源
随着人类对新材料和新能源需求的不断增加，配位化合物有望在太 阳能电池、燃料电池等领域发挥重要作用。
生物医药领域
配位化合物在药物设计和治疗方面的应用前景广阔，有望为人类疾 病的治疗提供新的解决方案。
环境科学领域
配位化合物在处理环境污染和保护生态环境方面具有潜在的应用价值， 未来有望为环境保护做出贡献。
螯合物
由两个或更多的配位体与同一 中心原子结合而成的配合物，
形成环状结构，如： Fe(SCN)3。
命名
一般命名法
根据配位体和中心原子的名称，加上 “合”字和数字表示配位数的顺序来 命名，如：Co(NH3)5Cl。
系统命名法
采用系统命名法，将配位体名称按照 一定的顺序列出，加上“合”字和数 字表示配位数的顺序，最后加上中心 原子名称，如： (NH4)2[Co(CO3)2(NH3)4]·2H2O。
配位化合物的种类繁多，其组成和结 构取决于中心原子或离子和配位体的 性质。
配位化合物的形成条件
01
存在可用的空轨道 和孤对电子
中心原子或离子必须有可用的空 轨道，而配位体则需提供孤对电 子来形成配位键。
02
能量匹配
中心原子或离子和配位体的能量 状态需要匹配，以便形成稳定的 配位化合物。
03
空间和电子构型适 应性
中心原子或离子和配位体的空间 和电子构型需相互适应，以形成 合适的几何构型和电子排布。
02
配位化合物的组成与结构
组成
配位体
提供孤电子对与中心原子形成配位键的分子或离子。常见的配位 体有：氨、羧酸、酰胺、酸酐、醛、酮、醇、醚等。
中心原子
接受配位体提供的孤电子对形成配位键的原子。常见的中心原子有： 过渡金属元素的离子。
无机化学课件
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。
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
共价键的极性与成键原子的电负性有关，分子的极性与偶极矩有 关，影响分子的物理和化学性质。
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
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
无机化学讲义课件
酸碱反应的平衡与移动
总结词
详细描述
总结词
详细描述
研究酸碱反应的平衡状 态和移动方向
酸碱反应是化学中常见 的一类反应，通过研究 酸碱反应的平衡状态和 移动方向，可以深入了 解酸碱的性质和作用机 制。同时，酸碱反应在 日常生活和工业生产中 也有广泛应用。
酸碱指示剂和滴定分析 法
酸碱指示剂用于指示溶 液的酸碱性，滴定分析 法则是一种测定物质浓 度的分析方法。通过这 些手段，可以精确测定 酸碱反应的程度和物质 含量。
05
无机化学实验技术
实验基本操作与安全
实验基本操作
掌握实验基本操作技能，如称量 、加热、溶解、过滤、蒸发等， 是进行无机化学实验的基础。
实验安全
了解实验室安全知识，掌握实验 过程中可能出现的危险及应对措 施，确保实验过程的安全。
实验设计与数据处理
实验设计
根据实验目的和要求，合理设计实验 方案，包括实验材料的选择、实验步 骤的安排等。
THANKS
感谢观看
详细描述
无机化学在人类生产生活中具有重要意义，它为人类提 供了丰富的物质基础，推动了能源、环境、材料科学等 领域的进步。例如，在能源领域，通过研究太阳能、风 能等可再生能源的转化和利用，可以解决能源危机和环 境污染问题；在环境领域，无机化学可以帮助我们了解 和治理环境污染，保护生态环境；在材料科学领域，通 过研究新型无机材料的合成和性质，可以推动材料科学 的发展，为人类创造更多的物质财富。
详细描述
氧化数是描述元素在化合物中氧化态的数值，氧化剂和还原剂则是参与氧化还原反应的角色。通过这 些概念，可以更好地理解和分类氧化还原反应。
04
无机化合物的分类与性质
单质与氧化物
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HNO 2 1.29 N2O
数 为
H3PO4 0.276 H3PO3
+3 的
H3AsO4 0.56 H3AsO3
氮 族
Sb 2O5 0.58 SbO
化 合
Bi 2O5 1.6 BiO
物
除亚硝酸为氧化剂外，其他均为还原剂。
第十五章 氮族元素
§15.1 通性
EA v 电对 电极电势
氧
P 0.063 PH 3
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物
3. 形成配位键
N2和许多氮化合物含孤对电子，可以向金属离 子配位，如：[Cu(NH3)4]2+、 [(NH3)5 Ru(N2)(NH3)5]4+。
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物
二、氮在自然界中的分布和单质氮
N2主要存在于大气中，4×1015吨。智利硝 石NaNO3。N2：b.p.，75K；m.p.，63K。
N2分子轨道式
[KK(σ2s )2 (σ2*s )2 (π2py )2 (π2pz )2 (σ2px )2 ]
п
N
σ
N
п
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物
三个化学键的键能941.69kJ.mol-1，N2是双原子 分子中最稳定的。
高温高压催化剂合成NH3。高温放电，制NO。 N原子可以获得3个电子达到稳定的8电子构型， 并吸收2148 kJ.mol-1的能量，因此，生成离子型氮化 物的元素只能是电离势小而且其氮化物具有高晶格 能的金属。如，ⅠA和ⅡA族金属。
第十五章 氮族元素
§15.1 通性
该族元素价电子为ns2np3，其最高氧化数 可达+5。对Bi原子，出现了充满的4f和5d能 级，f、d电子对原子核的屏蔽作用较小，6s电 子又有较大的钻穿作用，故使6s能级显著降 低，从而使6s电子成为“惰性电子对”而不 易参加成键，常显示出+3氧化态。
第十五章 氮族元素
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物来自液态NH3作溶剂和H2O有很多相似之处，如：
2NH3
NH4+ + NH2- K = [NH4+][NH2-]=1.9×10-23
第十五章 氮族元素
Chapter 15 The Nitrogen Family Elements
§15-1 氮族元素的通性
N
原子半径
离子半径
电离能
电负性
元素氧化数
-3，-2，-1 +1，+2，+3
+4，+5
P As Sb Bi
增大，金属性增强
减小 减小
-3, +1 -3, +3, +3, +5 +3，+5 +3, +5 +5
为 +5
Sb 2O5 0.58 SbO
的 氮
Bi 2O5 1.6 BiO
族 化
H3PO4 0.276 H3PO3
合
EB v
PO
34
1.22
HPO
2 3
物
除+5氧化态的磷几乎无氧化性 外，其他均为氧化剂。
第十五章 氮族元素
§15.1 通性
EA v 电对 电极电势
HNO 2 0.99 NO
氧 化
第十五章 氮族元素
§15.1 通性
根据元素电势图(p463)：
1. 氧化数为+5的氮族化合物，在酸性介质中都是 氧化剂，特别是HNO3和Bi2O5，在碱性介质中氧 化性较弱；
2. 氧化数为+3的氮族化合物，除HNO2有明显的氧 化性，亚磷酸及盐有强还原性外，As(Ⅲ)、 Sb(Ⅲ)、Bi(Ⅲ)都是弱的还原剂；
化 数
为
As 0.60 AsH3
-3
的
Sb 0.51 SbH3
氮 族
化
Bi 0.3 BiH 3
合 物
除NH3, NH4+外，其他均为强还原剂。
§15-2 氮及其化合物
一、氮的成键特征和价键结构
N原子电负性3.04，仅次于F和O，显示高活性。 N2分子的惰性证明N原子的活性及成键稳定性。
N的三个成单电子和一个孤电子对，致使其具 有以下成键特征：
6Li + N2 常温 2Li3N
Mg + N2 高热 Mg3N2
2B + N2 白热 2BN
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物
N2制备：工业上主要是通过分馏液态空气而实 现。液N2 b.p.，-196℃(77K)，是工业和实验室常用 冷冻剂。N2主要是非化学用途，是为金属加工、石 油炼制和食品工业过程提供保护。
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物
H
H
107° H
N的氧化数为-3
sp3杂化
强极性，形成氢键。最低氧化数-3，有一对孤 对电子，决定了其物理化学性质。
第十五章 氮族元素
物理性质
§15.2 氮及其化合物
N族元素氢化物中，NH3有最高凝固点、熔解 热、蒸发热、溶解度。
在水中溶解度：273K 1dm3溶解1200dm3 NH3， 293K时，1dm3水溶解700dm3 NH3。
实验室制备少量N2：
NH4NO2(aq) 煮沸 N2 + 2H2O (NH4)2Cr2O7 加热 N2 + Cr2O3 + 4H2O
第十五章 氮族元素
三、氮的氢化物
§15.2 氮及其化合物
氮的氢化物主要有：NH3、N2H4、HN3、 NH2OH等。
1. NH3
结构
N原子价电 子结构
2s
2p
sp3杂化
§15.1 通性
元素 符号
N
P
As
Sb
Bi
价电 子层 结构
2s22p3
3s23p33d
4s24p34d
5s25p35d
6s26p36d
本族在基态时有半充满的p轨道，和同周期中 前后元素相比各有相对较高的电离势。同时本族元 素除N原子以外，其它原子的最外电子层有空的d 轨道，因此除N原子配位数不超过4以外，其它原子 的最高配位数为6
第十五章 氮族元素
§15.2 氮及其化合物
1. 形成离子键
和碱金属、碱土金属作用生成N3- 的离子型固 体化合物，但不稳定，遇水水解。
2. 形成共价键
1)、sp3杂化形成三个共价单键，保留一对孤对电 子，NH3； 2)、sp2杂化形成一个双键和一单键，保留一对孤 对电子，Cl-N=O；
3)、sp杂化形成一个三键，N2和CN-； 4)、2s中的一对电子参与形成大π键，形成+5氧化 态，如HNO3
3. 除单质P以外，其它单质元素无论酸碱介质都不 发生歧化反应
第十五章 氮族元素
§15.1 通性
4. 氧化数为-3的氮族化合物，除NH3和NH4+是弱 的还原剂外，其它都是强的还原剂。
第十五章 氮族元素
氧化还原性
§15.1 通性
EA v 电对 电极电势
氧
HNO 3 0.94 HNO 2
化 数
H3AsO4 0.56 H3AsO3