无机化学26章总结.ppt
北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室《无机化学》笔记和课后习题详解(下册)核化学【
第26章无机合成化学简介26-1无机合成化学在国民经济的发展中有什么重要意义？答：无机合成化学与国民经济的发展息息相关，在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用的“三酸两碱”，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷，涂料工业中使用的大量无机颜料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
26-2无机合成化学包括哪些内容？答：无机合成化学又称制备无机化学，研究内容包括所有单质及化合物的制备原理，方法及实验技术。
26-3试述制备单质的主要方法。
答：制备单质主要有三种方法：（1）氢气还原氧化物：多价金属氧化物的还原是分段进行的，处于高价的氧化物在还原过程中，先形成低价氧化物，增加氢的浓度，再由低价氧化物还原到金属；（2）金属热还原反应：熔融状态下氧化物和金属之间进行反应；（3）电解法：活泼金属一般可以由熔融态化合物直接电解制备。
26-4试述制备卤化物、硫化物、氮化物、碳化物、氧化物的主要方法。
答：（1）制备卤化物的主要方法：①金属非金属直接卤化；②氧化物的卤化作用。
（2）制备硫化物的主要方法：①金属与非金属直接作用；②硫化氢与盐溶液作用。
（3）制备氮化物的主要方法：①单质与氮气或氨气直接作用；②氧化物、氯化物与氨作用。
（4）制备碳化物的主要方法：①金属、非金属直接与碳作用；②甲烷与金属、氧化物、氯化物作用。
（5）制备氧化物的主要方法：①空气中热分解；②惰性气氛中热分解。
26-5什么是水热合成、光化学合成、等离子体合成？试举例说明。
答：（1）水热合成是指在一定温度的密闭体系中，以水为溶剂，在水自身的压强下原始混合物进行反应的过程。
例如SiO2、ZnO等单晶培养：（2）光化学合成是指在光作用下进行的化合物合成反应。
例如光水合反应：（3）等离子体合成即放电合成，是指利用等离子体的特殊性质进行化学合成的一种技术。
热等离子体可用于金属和合金的冶炼；超细、超纯耐高温粉末材料的合成；亚稳态金属粉末和单晶的制备；NO2和CO的生产等；冷等离子体主要用于那些反应吸热大，产物在高温下不稳定的合成反应，如合成金刚石、臭氧及制造光导纤维等。
大学无机化学课件完整版
原子的大小可以用原子半径来表示，原子半径随着原子序数的增加而呈
现周期性的变化。同一周期内，从左到右原子半径逐渐减小；同一族内，
从上到下原子半径逐渐增大。
02
电离能
表示原子失去电子的难易程度。电离能越大，原子越难失去电子。同一
周期内，从左到右电离能逐渐增大；同一族内，从上到下电离能逐渐减
小。
03
电负性
离子键的强度
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、半径越小，离 子键越强。
共价键及共价分子
共价键的形成
01
原子间通过共用电子对形成的化学键称为共价键，共价键具有
方向性和饱和性。
共价分子的结构
02
共价分子中原子间通过共价键连接，形成分子构型和空间构型。
共价键的类型
03
根据电子对的成键方式，共价键可分为σ键和π键，其中σ键比π
生活中无机化学应用实例
食盐
食盐是氯化钠的俗称，是生活中最常用的调味品之一，也是人体 必需的无机盐之一。
肥皂
肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠盐，属于无机盐类表面活性剂， 具有去污、乳化等作用。
陶瓷
陶瓷材料大多由无机非金属氧化物组成，如氧化铝、氧化硅等， 具有优良的物理和化学性质。
工业中无机化学应用实例
键更稳定。
金属键及金属晶体
金属键的形成
金属原子间通过自由电子的相互作用形成的化学键称为金属键。
金属晶体的结构
金属晶体中金属原子通过金属键连接，形成紧密堆积的结构，具有 良好的导电、导热和延展性。
金属键的强度
金属键的强度与金属原子的电负性、原子半径及价电子数有关，电 负性越小、原子半径越大、价电子数越多，金属键越强。
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
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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。
无机化学_知识点总结(K12教育文档)
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无机化学(上） 知识点总结第一章 物质存在的状态一、气体1、气体分子运动论的基本理论①气体由分子组成，分子之间的距离>〉分子直径;②气体分子处于永恒无规则运动状态；③气体分子之间相互作用可忽略，除相互碰撞时;④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。
碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。
⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。
2、理想气体状态方程①假定前提：a 、分子不占体积；b 、分子间作用力忽略②表达式：pV=nRT;R ≈8.314kPa ·L ·mol 1-·K 1-③适用条件:温度较高、压力较低使得稀薄气体④具体应用：a 、已知三个量，可求第四个；b 、测量气体的分子量：pV=M W RT(n=M W)c 、已知气体的状态求其密度ρ：pV=M WRT →p=MV WRT →ρMV RT=p3、混合气体的分压定律①混合气体的四个概念a 、分压：相同温度下,某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力；b 、分体积：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积c 、体积分数：φ=21v vd 、摩尔分数：xi=总n n i ②混合气体的分压定律a 、定律：混合气体总压力等于组分气体压力之和;某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b 、适用范围：理想气体及可以看作理想气体的实际气体c 、应用：已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、4、气体扩散定律①定律:T 、p 相同时，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比： 21u u =21p p =21M M （p 表示密度) ②用途:a 、测定气体的相对分子质量；b 、同位素分离二、液体1、液体①蒸发气体与蒸发气压A 、饱和蒸汽压：与液相处于动态平衡的气体叫饱和气,其气压叫做饱和蒸汽压简称饱和气;B 、特点：a 、温度恒定时为定值；b 、气液共存时不受量的变化而变化；c 、物质不同，数值不同②沸腾与沸点A 、沸腾:当温度升高到蒸汽压与外界压力相等时，液体就沸腾,液体沸腾时的温度叫做沸点；B 、特点：a 、沸点的大小与外界压力有关；外界压力等于101kPa 时的沸点为正常沸点；b、沸腾是液体表面和内部同时气化的现象2、溶液①溶液与蒸汽压a、任何物质都存在饱和蒸汽压；b、纯物质的饱和蒸汽压只与物质本身的性质和温度有关;c、一定温度下饱和蒸汽压为常数；d、溶液蒸汽压的下降：△p=p纯液体-p溶液=K·m②溶液的沸点升高和凝固点的下降a、定量描述：沸点升高△Tb =Kb·m凝固点下降△Tf =Kf·m仅适用于非电解质溶液b、注意：①Tb 、Tf的下降只与溶剂的性质有关②Kb 、Kf的物理意义：1kg溶剂中加入1mol难挥发的非电解质溶质时，沸点的升高或凝固点下降的度数c、应用计算：i、已知稀溶液的浓度，求△Tb 、△Tfii、已知溶液的△Tb 、△Tf求溶液的浓度、溶质的分子量d、实际应用：i、制冷剂:电解质如NaCl、CaCl2ii、实验室常用冰盐浴：NaCl+H2O→22°CCaCl2+H2O→—55°Ciii、防冻剂：非电解质溶液如乙二醇、甘油等③渗透压a、渗透现象及解释：渗透现象的原因:半透膜两侧溶液浓度不同；渗透压：为了阻止渗透作用所需给溶液的额外压力b、定量描述：Vant’Hoff公式：nRT即∏=cRT∏V=nRT ∏=V∏为溶液的渗透压，c为溶液的浓度,R为气体常量,T为温度。
(优质)元素无机化学总结PPT课件
用于判断离子型化合物的热稳定性和溶解性
离子极化作用：
阳离子电荷越高，半径越小，极化能力越 强；其含氧酸盐越不稳定，分解温度越低。
IIIA——缺电子元素，亲氧元素
• 缺电子元素 硼单质，硼氢化物（三中心二电子键），卤 化物
• 硼酸 一元弱酸，平面结构，硼珠实验 • 硼砂 水解性——缓冲作用，
RCHO CuO △
Cu2+ HCl+Cu CuCl32- H2O CuCl KI
OH-
CuI
NH3
Cu(OH)42-
Cu(OH)2NH3 Cu(NH3)42+ O2 Cu(NH3)2+
Ag→
hv
Ag+→
AgX
→AgL2
弱氧化性，强配位性，对光的不稳定性
IIB
• Zn • Hg
两性，水解性，配位性；有一定共价性 碱性氧化物， Hg(II) 和 Hg(I) 的转化
玻璃态——缩合性，硼珠实验 • 铝 两性元素，
卤化物（二聚体，三中心四电子键），
强水解性
• Tl(III) 强氧化性（惰性电子对效应）
IVA
• 碳 单质碳、CO的还原性；
CO, CO2，H2CO3, M2CO3的结构，性质 • 硅 SiO2的结构，性质; M2SiO3的聚合性、水解
性；卤化物的水解性
高价态
还原性 (还原性+氧化性) 氧化性
碱性
两性
酸性
弱水解性
强水解性
离子性
共价性
单质的制备
• 电解法 熔盐 IA, IIA, IIIB，Al
水溶液 Cu(纯), X2 • 热还原法
无机化学总结
M (低价阳离子或原子) , Lewis 酸及反馈电子给体 L (中性分子或基团), Lewis 碱及反馈电子受体 （1）键化合物 配体为烷基 •R 或芳基 •Ar 主族：Sn(CH3)4, Sn(CH3)3Cl, MgCH3Cl 过渡：Mn(CO)5 CH3, Ti(5-C5H5)2 (1-C5H5)2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Al
Al
Ph
C
Ph
C
Ph
Ph 和Al之间的化学键？ 侧基(side-on) 与Al2(CH3)6的异同?
IrCl(CO)(PPh3)2 + CH2=CH2的反应产物 IrCl(CO)(PPh3)2 + CF2=CF2的反应产物
Hydride complexes Co2(CO)8+H2 HCo(CO)4 Or Co2(CO)8+Na Co(CO)4– +Na+ Co(CO)4– + H+ HCo(CO)4
Dihydrogen complexes 1984年, Kubas M(CO)3(PR3)2(H2) (M= Mo, W) H-H 82-90pm,( free H2, 74pm)
H M
H
dihydride
H
H
M H
M
H
dihydrogen complexes
M H2
Electron rich of M: dihydride Electron poor of M: dihydrogen complex
HM
（2） 酸配体配合物 轨道和*轨道成键 CO ( 类羰基N2, NO, PR3, RNC等）
（3） 配体配合物 轨道和*轨道成键 不饱和烃CH2=CH2 (CHCH, C5H5-, C6H6)
第26章 酶促反应法测定生物化学物质
第二十六章 酶促反应法测定生物化学物质
血清胆红素测定 方法性能评价
①酶法特异性高，重复性较好；
②该法解决了长期以来用重氮反应法测定胆红素条件
的不同，包括试剂种类和浓度不同以及反应时间不同 而造成测定值变异大的问题；
③特别是对于CB，由于 BOD仅对血清CB 进行选择性氧
化, 而不对δ -胆红素和UB 发生氧化反应, 因此反应 具有较好的特异性。
第 4页
第二十六章 酶促反应法测定生物化学物质
尿酸（UA）的酶法测定
包括尿酸氧化酶法、尿酸酶紫外法、尿酸氧化 酶传感器检测法等。由于各种方法受试剂、仪 器等不同的影响，各方法之间的检测结果偏差 较大，结果之间缺乏可比性。目前，临床上主 要采用尿酸氧化酶法和酶紫外法测定。
第 5页
一、血清尿酸（UA）测定
血液乳酸与丙酮酸 测定方法概述
血液乳酸测定的方法有乳酸氧化酶法、酶电极 法和乳酸脱氢酶法。 血液丙酮酸的酶法测定主要包括乳酸脱氢酶法 和丙酮酸氧化酶法。 临床血液乳酸与丙酮酸测定大多采用乳酸脱 氢酶法。
第14页
第二十六章 酶促反应法测定生物化学物质
脱氢酶法测定乳酸
根据乳酸在乳酸脱氢酶（LD ）催化下脱氢生成丙酮酸，氧化 型NAD+ 接受氢转变成还原型 NADH 。加入硫酸肼可捕获产物丙 酮酸促成反应完成。生成的NADH与乳酸为等量摩尔，于340nm 波长测定NADH的吸光度，可计算出血液中的乳酸含量。
尿素测定方法概述
尿素的测定方法可分为化学比色法和
尿素酶法两大类。 尿素酶法简单、快速、准确、特异性 强，易于自动化。
第25页
酶偶联脱氢酶法测定 尿素 尿素酶催化尿素分解产生氨，氨在谷氨酸脱氢酶（GLDH） 的作用下使 NADH 氧化为 NAD+ ，然后在 340nm 下测定吸光度 的降低值，用标准对照速率法即可计算出血清尿素的含量
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反应进度 与选择哪种物质表达无关,
与方程式的写法有关
热化学方程式 标明物质状态、反应条件、热效应 热力学标准态 某温度T和标准压强p (100kPa)下的状态 Hess定律和反应热的求算
由已知热化学方程式进行计算 ( 像代数运算 )
摩尔生成热
r
当J＜KΘ时，则△rGT,P＜0，正向反应自发 当J= KΘ时，则△rGT,P =0，化学反应达到平衡 当J＞KΘ时，则△rGT,P＞0，逆向反应自发
浓度的影响 化学平衡的移动 压力的影响
温度的影响
ln K 2 = r H m 1 1
K1
R
T1 T2
TS G
H
U
pV
勒沙特列原理
第六章小结
K
W
=
c(H3O ) c(OH )
= 1.01014
pH pOH
=
pK
W
= 14
2、一元弱酸、弱碱的解离平衡
弱酸
C
0(
HA
)
/
K
a
500
弱碱
C
0(
B)
/
K
b
500
C(H ) =
K
a
C
0(HA)
C(OH ) =
K
b
C0
(B)
= K a（ HA）*100%
符合质量作用定律
※
不符合质量作用定律
基元反应 非基元反应
2.复杂反应
是否
复杂反应
反应级数(非特有) 反应历程(机理)
相应级数 速率方程 (一、二、零级) (非特有)
第5章小结
化学反应等温式 恒压等温下，不做非体积功时
△rGT,P =△rGΘT+RT1nJ 标准平衡常数的计算 △rGΘT = - RT1nKΘ △rGT,P = -RT1nKΘ + RT1nJ 可逆反应自发进行方向的判据：
W 有用功 W ' 得功为+ 做功为–
可逆过程 在等温可逆膨胀过程中，系统对环境做最大功 与最大功 在等温可逆压缩过程中，环境对系统做最小功
热力学第一定律：U = Q + W (重点) 定义焓 H = U +pV H = U + （ pV）
反应热：恒压等温、只做体积功 Qp = H 恒容等温、只做体积功 Qv = U
K
a
K
b
=
K
W
与一元弱酸类似：
若C盐
/
K
a
500 C(H ) =
K a C盐
=
K
a
*100 %
C盐
(2)强碱弱酸盐 (实质：离子碱的解离平衡)
以NaAc为例：Ac- (aq) H2O(l)
HAc (aq) OH - (aq)
K
a
(HAc)
K
b
(Ac -
H m
=
f
H m (产物)
–
f
Hm
(反应物)
摩尔燃烧热
r
H= m
cHm(反应物)
–
cHm(产物)
自发过程 不可逆性；具有做功的能力；有一定限度
熵 — 系统混乱度的量度 聚集状态；复杂性；T ；p
rSm = Sm(产物) – Sm(反应物) rSm ( T ) r Sm ( 298.15 )
一、酸碱理论
1、酸碱质子理论
(1) 酸碱定义，共轭酸碱对定义 (2) 反应实质：质子转移 (3) 酸碱强度： 区分、拉平效应
强酸→弱碱， 弱酸→强碱
2、酸碱电子理论
(1) 酸碱定义 (2) 反应实质： 酸碱之间以共价配键结合，生成配合物， 并不发生电子转移
二、弱酸弱碱的解离平衡
1、水的解离平衡
25℃纯水：
自发反应的推动力
能量降低 混乱度增大
Gibbs方程式 G = H –TS 重点
rG的求算
r
G
m
=
f
G
m
(产物)
f
G
m
(反应物)
r
G
m
=
r
H
m
,T
T
rSm,T
r
H m ,298.15
T
S
r m,298.15
恒压等温下，不做非体积功时
< 0 正向自发
无机化学2-6章总结
第2章 总结
• 一、理想气体状态方程 1 理想气体的概念 2 PV = nRT 的运用、R 的取值 3 密度和摩尔质量的计算 PV = (m/M) RT， r = (PM)/(RT)
• 二、Dolton 分压定律（混合气体） PA = (nA/ n总)Ｐ总 (T,V 不变）
第3章 总结
rG m = 0 平衡状态
> 0 正向不自发
利用rGm 可以判断反应的方向和可能性 选择反应自发进行的适宜温度
第4章 总结
1.基元反应
单分子
基元反应 (简单反应)
反应分子数
相应级数 速率方程
双分子 三分子
反应级数(非特有)
质量作用定律 浓度
(非特有) 阿伦尼乌斯定律 温度
解释速率及 影响因素
反应速率理论
2.缓冲溶液的PH计算
pH
=
pK
a
(HA )
lg
c(A ) c(HA )
3.缓冲溶液配制以及相关概念
(1) 配制原则
(2) 缓冲溶液，缓冲作用，缓冲容量，缓冲范围
)
=
K
W
与一元弱碱类似： 若C盐 / Kb 500 C(OH ) = KbC盐
4.影响盐类水解的因素
盐的组成，T和C，加酸或加碱
=
K
b
*100 %
C盐
三、缓冲溶液
1.同离子效应与盐效应
同离子效应：加入相同离子的强电解质(降低弱电解质a) 盐效应：加入不相同的强电解质(提高弱电解质a)
= K（b B）*100%
C 0( HA)
稀释定律
C0 (B)
3、盐溶液的酸碱平衡
(1)强酸弱碱盐 (实质：离子酸的解离平衡)
以NH4Cl为例：
NH
4
(aq)
H2O(l)
NH3(aq) H3O (aq)
K
a
(NH
4
)
K
bΒιβλιοθήκη (NH3)=
K
W
任意一对共轭酸碱的解离平衡常数：
系统与环境 孤立、封闭、敞开
广度性质
状态与状函
热力学性质的综合表现 强度性质
确定状态的物理量
基 本 概 念
过程与途径
变化的经过 经历的途径
具体步骤
相变过程 简单变化 化学变化
等温 等压 等容 绝热 循环
热力学能 系统内部能量的总和
热与功 系统与环境间
能量交换形式 两者都不是状态函数
Q 吸热为+ 放热为– 体积功 –p外V，无用功