普通化学第6章
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普通化学课件知识点精选chapter6
化 分子中相邻的两个化学键之间的夹角。
学
NH3
H2O
CO2
College Chemistry
三角锥型
V型
直线型
∴键角是反映分子空间构型的一个重要参数。
College Chemistry
大 Chapter 6 分子结构和晶体结构 学 2、要点：
（1）杂化发生在同一原子中能量相近的原子轨道
化 之间。 H2O、NH3、CH4、BF3 学 （2）杂化前后轨道数目不变，有几个原子轨道发
大 Chapter 6 分子结构和晶体结构
学 三、键参数
化
描述化学键性质的物理量。
学 1、键能（ © 键能）
衡量化学键强弱的物理量。
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Eθ 431kJm ol-1 H -C l
Eθ 567kJm ol-1 H -F
键能越大，键越牢固。
大 Chapter 6 分子结构和晶体结构
College Chemistry
的原子轨道含有成对电子，这样的杂化为不等
性杂化，形成的杂化轨道为不等性杂化轨道。
典型的例子：NH3和H2O
大 Chapter 6 分子结构和晶体结构
学 （二）分子的变形性
化
非极性分子：在外加电场作用下，电子云和原
学 子核会发生相对位移，分子发生变形，正、负电荷
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学 σ 键和π 键两种:
σ 键：成键原子轨道沿键轴方向以“头碰头”的 方式重叠成键。如果两个原子是以单键 结合的，都是σ键。
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π 键：成键原子轨道沿键轴方向以“肩并肩”的 方式重叠成键。
大 Chapter 6 分子结构和晶体结构
6溶液与胶体
△p=ip*xB
Tf = i Kf bB
Tb= i KbbB
Π= i cBRT i = T'f（电解质溶液） / Tf（非电解质溶液）
普通化学
9:58:25
6 溶液与胶体
6.3 稀溶液的依数性
几种电解质在水溶液中的 i 值（bB=0.100mol kg-1）
0℃时，p（H2O,g)=610.6Pa=p(H2O，s)
溶液的沸点上升和凝固点下降可以由水、水溶液、 冰的蒸气压曲线予以说明：
普通化学
9:58:25
6 溶液与胶体
6.3 稀溶液的依数性
水溶液的沸点上升和凝固点下降示意图
p/Pa
101325
611凝固点下降
533
冰
Tf
蒸气压曲线 水
溶液
沸点上升
H2O（l）
H2O（g）
100℃时,p（H2O,l）=P(外）=101325Pa
胶体
(2)液体的凝固点(Tf)：
6.3 稀溶液的依数性
固体表面的分子也能蒸发，具有一定的蒸气压。固体 与其蒸气在密闭容器中可达到平衡。
H2O（s） ⇌ H2O（g）
凝固点（熔点）：液相和固相蒸气压相等时的温 度——固相与液相共存时的温度。
普通化学
9:58:25
6 溶液与胶体
溶液的组成标度
6.2 溶液的组成标度
浓度的换算
❖质量浓度与体积浓度之间的换算需借助于密度
❖当溶液浓度很稀时，cB ≈bB
例：用作消毒剂的过氧化氢溶液，其质量分数 w=3.0%，密度ρ=1.0g·mL-1，计算溶液的b(H2O2)和 c(H2O2)。
解：
b(H2O2)=
溶剂 沸点/℃ Kb/K·kg·mol-1 凝固点/℃ Kf/K·kg·mol-1
Tf = i Kf bB
Tb= i KbbB
Π= i cBRT i = T'f（电解质溶液） / Tf（非电解质溶液）
普通化学
9:58:25
6 溶液与胶体
6.3 稀溶液的依数性
几种电解质在水溶液中的 i 值（bB=0.100mol kg-1）
0℃时，p（H2O,g)=610.6Pa=p(H2O，s)
溶液的沸点上升和凝固点下降可以由水、水溶液、 冰的蒸气压曲线予以说明：
普通化学
9:58:25
6 溶液与胶体
6.3 稀溶液的依数性
水溶液的沸点上升和凝固点下降示意图
p/Pa
101325
611凝固点下降
533
冰
Tf
蒸气压曲线 水
溶液
沸点上升
H2O（l）
H2O（g）
100℃时,p（H2O,l）=P(外）=101325Pa
胶体
(2)液体的凝固点(Tf)：
6.3 稀溶液的依数性
固体表面的分子也能蒸发，具有一定的蒸气压。固体 与其蒸气在密闭容器中可达到平衡。
H2O（s） ⇌ H2O（g）
凝固点（熔点）：液相和固相蒸气压相等时的温 度——固相与液相共存时的温度。
普通化学
9:58:25
6 溶液与胶体
溶液的组成标度
6.2 溶液的组成标度
浓度的换算
❖质量浓度与体积浓度之间的换算需借助于密度
❖当溶液浓度很稀时，cB ≈bB
例：用作消毒剂的过氧化氢溶液，其质量分数 w=3.0%，密度ρ=1.0g·mL-1，计算溶液的b(H2O2)和 c(H2O2)。
解：
b(H2O2)=
溶剂 沸点/℃ Kb/K·kg·mol-1 凝固点/℃ Kf/K·kg·mol-1
高一化学第6章知识点总结
高一化学第6章知识点总结一、基础理论1. 化学方程式的基本概念化学方程式是用符号表示的化学反应过程。
它由离子方程式、分子方程式、离子和分子方程式3种形式构成。
离子方程式：反应物和生成物写成离子的形式分子方程式：反应物和生成物写成分子的形式离子和分子方程式：混合了分子和离子形式2. 化学方程式平衡法则化学反应的物质不灭不生。
在化学反应中，反应物和生成物之间的物质不能凭空消失或产生，总的质量不变。
这是化学方程式平衡法则的基础。
3. 摩尔与物质的转换摩尔是基本的化学计量单位，物质中的化学物质的量可用摩尔表示。
若已知化学物质的质量，可根据该物质的摩尔质量由质量转成摩尔，反之，若已知摩尔数，则可根据得知的摩尔数和物质的摩尔质量由摩尔数转成质量。
4. 理想气体定律理想气体定律又叫气体状态方程，可表示为PV=nRT，其中P表示压强，V表示体积，n 表示物质的摩尔数，T表示温度，R为气体常数。
5. 化学方程式的计算通过化学方程式计算时，首先将方程式平衡，然后根据已知条件求出所需的未知量。
二、化学计算1. 化学反应的计算化学反应的计算是指根据给定的反应条件，通过化学反应的方程式，来计算物质之间的质量和摩尔数的关系。
（1）物质摩尔质量的概念及计算方法摩尔质量是把分子量、原子量等单位质量与摩尔数架起联系的一种概念。
物质摩尔质量的计算公式为：M= m/n（2）质量和摩尔之间的转化通过给定物质的质量和摩尔质量的关系，可以进行质量和摩尔之间的转化。
（3）挥发性物质的摩尔和差质量之间的转化在有限空间中的固体或液体挥发物质的质量Q和摩耳n之间的转化可以用下式表示：Q= nM 或 n= Q/M。
其中Q表示挥发物质的质量，M表示挥发物质的摩耳质量（摩耳质量又叫摩耳量）。
（4）农药的配制配制药液时，除了桶数和稀释溶剂的体积外，还要掌握各种药液的摩尔和差质量之间的关系。
2. 定量分析计算定量分析是指根据已知量计算未知量的一种定量关系。
普通化学第6章氧化还原反应和电极电势习题
第6章氧化还原反应和电极电势6.1 Mn 3O 4中锰的氧化数为（ ）。
31A.2B 32.2 32C.3 31D.46.2 下列已经配平的反应是（ ）。
A ．Mn 2++5BiO 3－+14H +→MnO 4－+5Bi 3++7H 2OB ．2CrO 2－+3H 2O 2＋2OH —→2CrO 42—+ 4H 2OC ．8Al+3NO 3—+5OH －→3Al(OH)4—+3NH 3D ．S 2—+ClO 3—→Cl —+S6.3 反应MnO 4－+5Fe 2++8H +Mn 2++5Fe 3++4H 2O 构成电池，在标准状态下表示符号为（ ）。
A ．（－）Pt ︱Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)‖MnO 4－(c θ)，Mn 2+(c θ)︱Pt （+）B ．（－）Pt ︱MnO 4－(c θ)，Mn 2+(c θ)‖Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)︱Pt （+）C ．（－）Fe ︱Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)‖Mn 2+(c θ)，MnO 4－(c θ)︱Mn （+）D ．（－）Mn ︱MnO 4－(c θ)，Mn 2+(c θ)‖Fe 2+(c θ), Fe 3+(c θ)︱Fe （+）6.4 氧化还原反应的θmr ΔG 、εθ与K θ关系为（ ）。
A ． θm r ΔG ＞0，εθ＞0，K θ＞1 B ．θm r ΔG ＞0，εθ＜0，K θ＜1 C. θm r ΔG ＞0，εθ＜0，K θ＞1 D. θmr ΔG ＜0，εθ＜1，K θ＞16.5 已知φθ（Cu 2+/Cu ）=0.341V ， φθ（Fe 3+/Fe 2+）=0.771V ，φθ（Fe 2+/Fe ）=－0.447V ，则下列各组物质中可以共存的是 ( )A ．Cu 2+，FeB ．Fe 3+，FeC ．Fe 3+，CuD ．Cu 2+，Fe 2+6.6 已知，φθ（MnO 4－/Mn 2+）＝1.507 V ，当c （MnO 4－）=c （Mn 2+）=1 mol ·Ｌ-１，c （H +）=0.1 mol ·Ｌ-１，则φθ（MnO 4－/Mn 2+）的值为 （ ）A ．1.607VB ．1.459VC ． 1.412V d ．1.507 V 6.7 碘 元 素 在 碱 性 介 质 中 的 电 势 图 为：H 3IO 62－V70.0 IO 3－V14.0 IO －V45.0 I 2V53.0 I - ，对该图的理解或应用中错误的是（ ）。
普通化学-第6章-无机化合物ppt
1 氧化还原性
本节选择科学研究和实际工程中应用较多的高锰 酸钾、重铬酸钾、亚硝酸盐、过氧化氢为代表， 介绍氧化还原性、介质的影响及产物的一般规律。
4/5/2024
11
❖ 高锰酸钾 暗紫色晶体,常用强氧化剂。氧化能力随介质的酸 度的减弱而减弱，还原产物也不同。
➢ 酸性介质中是很强的氧化剂。还原产物为Mn2+ MnO4–＋8H+＋5e＝Mn2+ + 4H2O φә(MnO4ˉ/ Mn2+)＝1.506V
向于分子型，
熔点较低。
4/5/2024
2
注意：1）IA族的LiCl例外；
2）IIA族的熔点：BaCl2>SrCl2 >CaCl2
>MgCl2 >BeCl2;
3)熔点： FeCl2 > FeCl3 ；SnCl2 >SnCl4
原因：用离子极化理论解释。
（21）离离子子极极化化理论(P212) 在外电场的作用下，离子中的原子核和电子会
4/5/2024
16
表6.5 氧化物及水合物的酸碱性 P220
IA
IIA
IIIA
IVAቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VA
VIA
VIIA
酸性增强
LiOH Be(OH)2 H3BO3 (中强碱) (两性) (弱酸)
H2CO3 (弱酸)
HNO3 (强酸)
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 (强碱) (中强碱) (两性)
H2SiO3 (弱酸)
与中心原子直接相结合的原子叫做配原子(如NH3中N)。 与中心离子直接相结合的配位原子的总数是配位数。在
[Cu(NH3)4 ]2+中, Cu2+离子的配位数为4。
本节选择科学研究和实际工程中应用较多的高锰 酸钾、重铬酸钾、亚硝酸盐、过氧化氢为代表， 介绍氧化还原性、介质的影响及产物的一般规律。
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11
❖ 高锰酸钾 暗紫色晶体,常用强氧化剂。氧化能力随介质的酸 度的减弱而减弱，还原产物也不同。
➢ 酸性介质中是很强的氧化剂。还原产物为Mn2+ MnO4–＋8H+＋5e＝Mn2+ + 4H2O φә(MnO4ˉ/ Mn2+)＝1.506V
向于分子型，
熔点较低。
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注意：1）IA族的LiCl例外；
2）IIA族的熔点：BaCl2>SrCl2 >CaCl2
>MgCl2 >BeCl2;
3)熔点： FeCl2 > FeCl3 ；SnCl2 >SnCl4
原因：用离子极化理论解释。
（21）离离子子极极化化理论(P212) 在外电场的作用下，离子中的原子核和电子会
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表6.5 氧化物及水合物的酸碱性 P220
IA
IIA
IIIA
IVAቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VA
VIA
VIIA
酸性增强
LiOH Be(OH)2 H3BO3 (中强碱) (两性) (弱酸)
H2CO3 (弱酸)
HNO3 (强酸)
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 (强碱) (中强碱) (两性)
H2SiO3 (弱酸)
与中心原子直接相结合的原子叫做配原子(如NH3中N)。 与中心离子直接相结合的配位原子的总数是配位数。在
[Cu(NH3)4 ]2+中, Cu2+离子的配位数为4。
普通化学 PPT课件-第六章 沉淀溶解反应
（2）若Q= Ksp ， △G=0，溶液为饱和溶液。反应处于平衡状态；
（3）若Q＜ Ksp ， △G ＜0，溶液为不饱和溶液。无沉淀生成 或已有的沉淀溶解。
溶度积规则
[例3-18] 已知在298K时，PbI2的Ksp =8.49×10－9。问（1）在 0.010mol·L-1Pb(NO3)2溶液中加入等体积的0.010mol·L－1KI溶液时， 是否有PbI2沉淀产生？（2）如果加入等体积的KI溶液后，混合溶液 中的C(Pb2＋)和C(I－)的离子积，恰好达到PbI2的溶度积，求这KI溶 液的浓度。
A. 增大 B. 减小 C. 相同 D. 无法判断
盐效应
3.溶度积规则
rG m (T) RT ln K RT ln Q
化学反 应等温 方程式
AmBn（s）
mAn+（aq） + nBm-（aq）
Qsp Cm (An ) Cn (Bm )
（1）若Q＞ Ksp ，△G ＞0，溶液为过饱和溶液。有沉淀生成；
A. AgCl (1.8 x 10-10)
Ksp = S2
S=1.34×10－5
B. Ag2C2O4 (3.4 x 10-11)
Ksp = 4S3
S=2.40×10－4
C. Ag2CrO4 (1.1 x 10-12) D. AgBr (5.2 x 10-13)
例： Hg2Cl2 的KSP为1.3 x 10-18 ,0.1升饱和溶液的浓度
沉淀
Ksp Cm (An ) Cn (Bm )
溶度积原理
rG
m
(T)
RT
ln
K
sp
f
G
m
/
kJ
mol
AgCl(s) -109.80
化学第六章
第六章 常见的非金属元素
【本章学习提示】
碳是一切有机物质的基本组成元素；硅是现代电子工业发展和无机非 金属材料的基础；氮是大气的基本成分，也是生命的基础物质——— 蛋白质和核酸的组成元素；硫是橡胶工业不可缺少的添加剂，也是蛋 白质的重要组成元素。了解这些非金属及重要的化合物，对我们生产、 生活都具有重要意义。
第二节 氮及其化合物
2.氨的化学性质
（１） 氨与水的反应 氨溶于水后，大部分与水结合成一水合氨（N H３ ·H２ O） ，N H — ，所以氨水显弱碱性，能 H２ O 可以小部分电离成NH＋ 4 和O H ３ · 使酚酞溶液变红色。氨在水中的反应可用下式表示： N H３ ＋ H２ O ---NH３ ·H２ O ---NH４＋ ＋ OH－ 一水合氨很不稳定，受热就会分解而生成氨和水，所以浓氨水有挥 发性。 N H３ ·H２ O △ NH３ ＋ H２ O
第二节 氮及其化合物
氮的固定主要有三种途径
第一种途径是在放电的条件下，空气中的氮气和氧气可以直接化合生成 无色无味的一氧化氮，它不溶于水、不稳定，在常温下很容易与氧气形 成二氧化氮。二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的剧毒气体，易溶 于水，并与水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸随雨水淋洒到地上，同土 壤里的矿物质化合，生成能被植物吸收的硝酸盐。在雷雨天，大气中常 有NO 产生，经过一系列反应最终变为硝酸盐被植物吸收，“雷雨发庄 稼”说的就是这个道理。
氨同样能与其他酸化合生成相应的铵盐。
第二节 氮及其化合物
（３） 氨与氧气的反应
第一节 碳和硅及其化合物
自然界中，金刚石以矿藏形式深埋地下，含量极少。纯净的金刚石是无色透明、闪光的晶体，含有杂质的金刚 石会呈现各种颜色，经过打磨可以成为璀璨夺目的各色钻石。它是天然存在的最硬的物质，可以用来切割加工 钢铁、玻璃等坚硬的物质，还可以用作钻头、刃具和轴承等耐磨器具。 石墨是深灰色、具有金属光泽的细鳞片状晶体，质软，有滑腻感，在工业上常用作固体润滑剂。具有良好的导 电和导热性、熔点高、耐酸碱等特点，还常常用作电极，制造耐高温材料、铅笔芯等。 １９８５ 年发现的C６０ 和以C６０ 为代表的富勒烯构成了碳的第四种稳定的新形态。其分子由６０ 个碳原 子构成，由２０ 个正六边形和１２ 个正五边形构成３２ 面的空心球体，又称为“球碳” 、“足球烯”或“富勒烯” ， C６０ 的准确名称应为富勒烯６０ 。以后相继发现了C４４ 、C５０ 、C７６ 、C８０ 、C１２０ 等纯碳组成 的分子，它们均属于富勒烯家族。纯净的C６０ 是褐色晶状固体，不导电，微溶于通常的有机溶剂如苯、二硫 化碳中。在０.１ MPa 下，C６０ 固体在４００ ℃ 时开始升华，到４５０ ℃ 开始燃烧。其熔点、硬度相对金 刚石与石墨较低。 由于C６０ 是形似足球的空心球体，利用物理或化学方法对C６０ 进行修饰时，既可在笼内“ 植入”其他原子， 又可在笼外嫁接别的原子或原子团，形成各类衍生物。如将钾、铷、铯掺杂于C６０中，可得到超导体；由它 合成的C６０ F６０ 俗称“特福隆” ，可作为“分子滚珠”和“分子润滑剂”在高技术发展中起重要作用。此外，C ６０ 可用作催化剂、制作新型光学材料，并且还具有癌细胞杀伤效应和其他医疗特效。无定形碳实际上也具有 类似石墨的精细结构，只是晶粒较小且呈不规则性堆积。木炭、活性炭等具有疏松多孔的结构而具有吸附作用， 可以吸附一些气体和微粒。其中活性炭吸附能力极强，可用于制作防毒面具、净化空气和水等。炭黑主要用于 制作墨水，以及橡胶的补强剂和填料等。焦炭和木炭还可用于冶金。
【本章学习提示】
碳是一切有机物质的基本组成元素；硅是现代电子工业发展和无机非 金属材料的基础；氮是大气的基本成分，也是生命的基础物质——— 蛋白质和核酸的组成元素；硫是橡胶工业不可缺少的添加剂，也是蛋 白质的重要组成元素。了解这些非金属及重要的化合物，对我们生产、 生活都具有重要意义。
第二节 氮及其化合物
2.氨的化学性质
（１） 氨与水的反应 氨溶于水后，大部分与水结合成一水合氨（N H３ ·H２ O） ，N H — ，所以氨水显弱碱性，能 H２ O 可以小部分电离成NH＋ 4 和O H ３ · 使酚酞溶液变红色。氨在水中的反应可用下式表示： N H３ ＋ H２ O ---NH３ ·H２ O ---NH４＋ ＋ OH－ 一水合氨很不稳定，受热就会分解而生成氨和水，所以浓氨水有挥 发性。 N H３ ·H２ O △ NH３ ＋ H２ O
第二节 氮及其化合物
氮的固定主要有三种途径
第一种途径是在放电的条件下，空气中的氮气和氧气可以直接化合生成 无色无味的一氧化氮，它不溶于水、不稳定，在常温下很容易与氧气形 成二氧化氮。二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的剧毒气体，易溶 于水，并与水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸随雨水淋洒到地上，同土 壤里的矿物质化合，生成能被植物吸收的硝酸盐。在雷雨天，大气中常 有NO 产生，经过一系列反应最终变为硝酸盐被植物吸收，“雷雨发庄 稼”说的就是这个道理。
氨同样能与其他酸化合生成相应的铵盐。
第二节 氮及其化合物
（３） 氨与氧气的反应
第一节 碳和硅及其化合物
自然界中，金刚石以矿藏形式深埋地下，含量极少。纯净的金刚石是无色透明、闪光的晶体，含有杂质的金刚 石会呈现各种颜色，经过打磨可以成为璀璨夺目的各色钻石。它是天然存在的最硬的物质，可以用来切割加工 钢铁、玻璃等坚硬的物质，还可以用作钻头、刃具和轴承等耐磨器具。 石墨是深灰色、具有金属光泽的细鳞片状晶体，质软，有滑腻感，在工业上常用作固体润滑剂。具有良好的导 电和导热性、熔点高、耐酸碱等特点，还常常用作电极，制造耐高温材料、铅笔芯等。 １９８５ 年发现的C６０ 和以C６０ 为代表的富勒烯构成了碳的第四种稳定的新形态。其分子由６０ 个碳原 子构成，由２０ 个正六边形和１２ 个正五边形构成３２ 面的空心球体，又称为“球碳” 、“足球烯”或“富勒烯” ， C６０ 的准确名称应为富勒烯６０ 。以后相继发现了C４４ 、C５０ 、C７６ 、C８０ 、C１２０ 等纯碳组成 的分子，它们均属于富勒烯家族。纯净的C６０ 是褐色晶状固体，不导电，微溶于通常的有机溶剂如苯、二硫 化碳中。在０.１ MPa 下，C６０ 固体在４００ ℃ 时开始升华，到４５０ ℃ 开始燃烧。其熔点、硬度相对金 刚石与石墨较低。 由于C６０ 是形似足球的空心球体，利用物理或化学方法对C６０ 进行修饰时，既可在笼内“ 植入”其他原子， 又可在笼外嫁接别的原子或原子团，形成各类衍生物。如将钾、铷、铯掺杂于C６０中，可得到超导体；由它 合成的C６０ F６０ 俗称“特福隆” ，可作为“分子滚珠”和“分子润滑剂”在高技术发展中起重要作用。此外，C ６０ 可用作催化剂、制作新型光学材料，并且还具有癌细胞杀伤效应和其他医疗特效。无定形碳实际上也具有 类似石墨的精细结构，只是晶粒较小且呈不规则性堆积。木炭、活性炭等具有疏松多孔的结构而具有吸附作用， 可以吸附一些气体和微粒。其中活性炭吸附能力极强，可用于制作防毒面具、净化空气和水等。炭黑主要用于 制作墨水，以及橡胶的补强剂和填料等。焦炭和木炭还可用于冶金。
普通化学第6章
▲固体能带理论 固体能带理论是以分子轨道理论为基础发展起来 的。金属、半导体和绝缘体的电子结构和导电性可以 用固体能带理论来解释。 能带理论认为，金属原子的价轨道可以组合成分 子轨道（能级），其中一半是成键分子轨道，另一半 是反键分子轨道，能量相近的许多分子轨道可以形成 能带。充满电子的能带称为满带；未填充电子的能带 称为空带，部分填充电子的能带称为未满带（导带）。
6.2 单质的化学性质
6.2.1 金属单质的还原性
▴ 金属与氧的作用
S区金属易与氧化合，形成氧化物（Li2O、BaO、MgO）、
过氧化物（Na2O2、BaO2）、超氧化物（KO2、CsO2、CaO4、 BaO4等）。 过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质. 2 Na2O2 + 2CO2 = 2 Na2CO3 + O2↑ 4 KO2 + 2H2O = 3O2 + 4KOH 4 KO2 + 2CO2 = 2 K2CO3 + 3O2 ↑
6.2 单质的化学性质
6.2.2 非金属单质的氧化还原性
● 大多数非金属单质既有氧化性又有还原性，其中Cl2、Br2、I2 、P4、S8等能发生歧化反应。例如 X2 + 2NaOH = NaXO + NaX + H2O（低温） X2 + 6NaOH = NaXO3 + NaX + 3H2O（加热） 2Cl2 +2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O ▴ 离子型氢化物 2M+ H2 = 2MH (M = Li, Na, K等) M + H2 = MH2 (M = Ca, Sr, Ba) CaH2 + H2O = 2H2 + Ca(OH)2 ● 一些不活泼的非金属单质如稀有气体、N2等通常不与其他物 质反应，常用做惰性介质或保护性气体。 惰性气体及其应用（p269）
6.2 单质的化学性质
6.2.1 金属单质的还原性
▴ 金属与氧的作用
S区金属易与氧化合，形成氧化物（Li2O、BaO、MgO）、
过氧化物（Na2O2、BaO2）、超氧化物（KO2、CsO2、CaO4、 BaO4等）。 过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质. 2 Na2O2 + 2CO2 = 2 Na2CO3 + O2↑ 4 KO2 + 2H2O = 3O2 + 4KOH 4 KO2 + 2CO2 = 2 K2CO3 + 3O2 ↑
6.2 单质的化学性质
6.2.2 非金属单质的氧化还原性
● 大多数非金属单质既有氧化性又有还原性，其中Cl2、Br2、I2 、P4、S8等能发生歧化反应。例如 X2 + 2NaOH = NaXO + NaX + H2O（低温） X2 + 6NaOH = NaXO3 + NaX + 3H2O（加热） 2Cl2 +2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O ▴ 离子型氢化物 2M+ H2 = 2MH (M = Li, Na, K等) M + H2 = MH2 (M = Ca, Sr, Ba) CaH2 + H2O = 2H2 + Ca(OH)2 ● 一些不活泼的非金属单质如稀有气体、N2等通常不与其他物 质反应，常用做惰性介质或保护性气体。 惰性气体及其应用（p269）
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思考：单质的物理性质主要与什么因素有关？
答：单质的物理性质与它们的原子结构或晶体结构 有关。由于原子结构或晶体结构具有一定的规律性， 因此单质的物理性质也有一定的规律性。
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6.1.1
熔点、沸点和硬度
单质的熔点、沸点和硬度概述
单质的熔点、沸点和硬度一般具有相同的变化趋势，即 熔点高的单质其沸点一般也高，硬度也较大。 第2、3周期元素的单质 从左到右，逐渐升高，第四主族的元素最高，随后降低； 第4、5、6周期元素的单质 从左到右，逐渐升高，第六副族的元素最高，随后总趋势 是逐渐降低。
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目录
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 单质的物理性质 单质的化学性质 无机化合物的物理性质 无机化合物的化学性质 配位化合物 无机材料
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6.1 单质的物理性质
在目前发现的112种元素中，单质的存在状 态各异，有气态、液态和固态三种。
思考：副族元素与氧反应的活泼性递变规律同主族元素
相比，有何不同？ 答：同一周期：活泼性递变规律基本一致，但副族元素的变 化很小，性质比较类似。 同一族：主族元素随周期数增加而增加； 副族元素（除Sc副族）随周期数增加而降低。
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6.2.2
非金属单质的氧化还原性
较活泼的非金属单质如F2、O2、Cl2、Br2具有强氧化性，
4KO2(s) + 2H2O(g) = 3O2(g) + 4KOH(s)
4KO2(s) + 2CO2(g) = 2K2CO3 + 3O2(g)
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金属与氧的作用 （续）
p区金属元素中只有Al比较活泼，能在空气中与氧反应，但生 成致密的氧化膜。 d区元素也比较不活泼，第四周期元素除Cu外可以与氧反应， 但Cr、Zn也形成致密的氧化膜。
思考：单质中最好的导体是谁？
答：Ag、Cu、Au、Al等是最好的导电材料。
金属的纯度以及温度等因素对金属的导电性能影响相当 重要。
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6.2 单质的化学性质
单质的化学性质通常表现为氧化还原性
金属单质最突出的性质是它们容易失去电子而 表现出还原性
非金属单质的特征是化学反应中能获得电子而 表现出氧化性，但不少非金属单质有时也能表现 出还原性。
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6.3.2
氧化物的熔点、沸点和硬度
金属性强的元素的氧化物是离子型化合物，如Na2O、
MgO，熔点、沸点大都较高。
大多数非金属氧化物是共价化合物，如CO2、N2O5，固态
时是分子晶体，熔点、沸点低；SiO2则是原子晶体，熔点高， 硬度大。
原子型、离子型和某些过渡型的氧化物晶体，由于具有熔
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过氧化氢 过氧化氢中氧的氧化值为-1，既有氧化性又有还原性。 H2O2 + 2Iˉ + 2H+ = I2 + 2H2O 2MnO4ˉ + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 过氧化氢的应用 漂白剂：漂白象牙、丝、羽毛等； 消毒剂：3%的H2O2做外科消毒剂； 氧化剂：90%的H2O2做火箭燃料的氧化剂
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重铬酸钾 橙色晶体,常用氧化剂。
+6价的铬可以铬酸钾的形式存在，也可以重铬酸钾的形式存在： 2CrO42ˉ(aq) + 2H+(aq) = Cr2O72ˉ(aq) + H2O (黄色) (橙色) 酸性介质中以Cr2O72-形式存在, 重铬酸钾具有较强的氧化性。 φ (Cr2O72-/Cr3+)＝1.232V 重铬酸钾的氧化性示例： Cr2O72ˉ+ 6Fe2+ + 14H+ ＝ 2Cr3+＋6Fe3+ + 7H2O
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IA
IIA
IIIA
VIA
VIIA
H2SO4 HClO4 酸 (强酸) (超强酸) 性 H2SeO4 HBrO4 增 (强性) (强性) 强 H2TeO4 H5IO6 (弱性) (强性)
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HClO 弱酸 Mn(OH)2 碱
HClO2 中强酸
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高锰酸钾 暗紫色晶体,常用强氧化剂。氧化能力随介质的酸 度的减弱而减弱，还原产物也不同。 酸性介质中是很强的氧化剂。还原产物为Mn2+ MnO4–＋8H+＋5e＝Mn2+ + 4H2O φә(MnO4ˉ/ Mn2+)＝1.506V 在中性或弱碱性的溶液中，还原为MnO2(棕褐 色沉淀). 在强碱性溶液中，被还原为MnO42-（绿色）
其他物质反应，常用做惰性介质保护气体。
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值得注意的问题：
歧化反应 有些非金属单质既具有氧化性又具有还原性，其Cl2 、Br2 、I2 、 P4、S8等能发生岐化反应。 Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 溴和碘在氢氧化钠中倾向于生成溴酸钠和碘酸钠： Br2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO3 +3H2O
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亚硝酸钠 无色透明晶体,一般用作氧化剂，有弱毒性、致癌。 亚硝酸盐中氮的氧化值为+3，处于中间价态，既有 氧化性又有还原性。在酸性介质中的电极电势: φ (HNO2 /NO)＝0.983V φ (NO3ˉ/HNO2)＝0.934V
作为氧化剂： 2NO2ˉ+ 2Iˉ+ 4H+ = 2NO(g) + I2 + 2H2O 作为还原剂 Cr2O72ˉ + 3NO2ˉ + 8H+ = 2Cr3+ + 3NO3ˉ + 4H2O
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6.4.2
酸碱性
氧化物及其水合物的酸碱性
根据氧化物对酸、碱的反应不同可将氧化物分成酸性、碱性、 两性和不成盐四类，氧化物的水合物可用一个简化通式R(OH)x 来表示。
氧化物及其水合物的酸碱性强弱的一般规律：
周期系各族元素最高价态的氧化物及其水合物 从左到右(同周期)：酸性增强，碱性减弱 自上而下(同族)：酸性减弱，碱性增强 同一元素形成不同价态的氧化物及其水合物 高价态的酸性比低价的态强；低价态的碱性比高价的态强。
第
6章
末页 1
元素化学与无机材料
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本章学习要求
联系物质结构基础知识,了解单质和某些化合物的熔点、 硬度以及导电性等物理性质的一般规律。 联系化学热力学基础知识,了解单质氧化还原性的一般 规律。 联系周期系和电极电势,明确某些化合物的氧化还原性 化学性质的一般规律。 了解配合物的组成、命名。了解配合物价键理论的基本 要点以及配合物的某些应用。 了解重要金属、金属材料、无机非金属材料及纳米材料 的特性及应用。
点高、硬度大、对热稳定性高的共性，工程中常可用作磨料、 耐火材料及耐高温无机涂料等。
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表6.5 氧化物的熔点(单位为°C)
除标有*、**和VIII族的元素外，所有元 素氧化物的价态与族数一致。 *：Rh2O3 ；**：Au2O3; VIII族：+2价。
VA族有下划线的为+3价。
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6.3.1 氯化物的熔点、沸点
氯化物是指氯与电负性比氯小的元素所组成的二元化合物。 氯化物概述 NaCl、KCl、BaCl2等离子型氯化物熔点较高、稳定性好的 氯化物在熔融状态可用作高温介质(盐浴剂)，CaF2、NaCl、 KCl等可以用作红外光谱仪的棱镜。 过渡型的无水氯化物如AlCl3、ZnCl2、FeCl3等可以在极性 有机溶剂中溶解，常用作烷基化反应或酰基化反应的催化 剂。 性质较稳定的无水氯化物如CaCl2等常用作干燥剂。
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表6.8 氧化物及水合物的酸碱性 IVA VA 酸性增强 LiOH Be(OH)2 H3BO3 H2CO3 HNO3 (中强碱) (两性) (弱酸) (弱酸) (强酸) NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 碱 (弱酸) (中强酸) 性 (强碱) (中强碱) (两性) KOH Ca(OH)2 Ga(OH)3 Ge(OH)4 H3AsO4 增 (两性) (弱性) 强 (强碱) (中强碱) (两性) RbOH Sr(OH)2 In(OH)3 Sn(OH)4 HSb(OH)4 (强碱) (中强碱) (两性) (两性) (弱性) CsOH Ba(OH)2 Tl(OH)3 Pb(OH)4 (强碱) (强碱) (弱碱) (两性) 碱性增强
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6.2.1
金属单质的还原性
思考1：金属单质的还原性主要与哪些因素有关？
答：从结构因素考虑，主要与元素的核电荷数、原子半 径和最外层电子数有关。
思考2：金属单质的还原性主要体现在哪些反应上？
金属与氧的作用 金属臵换氢的能力
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10
1.
金属单质活泼性规律
附图6.3 金属单质活泼性规律
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