第六节f区元素(终极版)资料.
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大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(复习笔记 f区元素)
18.1 复习笔记一、f区元素概述f区元素包括镧系元素和锕系元素。
近年来人们根据光谱实验结果，认为镧系元素应是57号元素La至70号元素Yb，锕系元素应是89号元素Ac至102号元素No。
71号元素Lu和103号元素Lr则应分别是第5周期和第6周期的第一个d区元素，即ⅢB族元素。
f区元素又称内过渡元素。
二、镧系元素1．镧系元素的通性（1）镧系元素基态原子的价层电子构型可以表示为4f0~145d0-16s2。
镧系元素的特征氧化值是+3。
（2）镧系元素的原子半径和离子半径总的递变趋势是，随着原子序数的增大缓慢地减小（镧系收缩）。
（3）镧系元素的水合离子大多是有颜色的，这是由于产生f-f跃迁而引起的。
几乎所有镧系元素的原子或离子都有顺磁性。
（4）镧系元素都是活泼金属，是较强的还原剂。
由于镧系元素的离子半径很相近，其化合物的性质非常相似，所以它们在自然界中总是共生在一起，因此分离比较困难。
2．镧系元素的重要化合物Ln的氧化物多数是白色的。
Ln（OH）3大多是难溶的碱，碱性随Ln3+半径的减小逐渐减弱，胶状的Ln（OH）3能在空气中吸收二氧化碳生成碳酸盐。
镧系元素的草酸盐Ln2（C2O4），溶解度小。
镧系元素的氢氧化物、草酸盐或硝酸盐受热分解可以得到Ln2O3，镧系元素的配合物种类和数量比d区元素少，稳定性较差。
镧系元素氟化物难溶于水，其溶度积由LaF3到YbF3逐渐增大。
镧系元素与硫酸、硝酸、盐酸形成的盐都易溶解于水，结晶盐含有结晶水。
硫酸盐的溶解度随温度升高而降低。
3．镧系元素的配合物与d区元素相比，镧系元素形成的配合物种类和数量较少，且稳定性较差。
三、锕系元素1．锕系元素的通性（1）锕系元素锕系元素都是放射性元素，其中铀后面的元素是以人工核反应合成的，称为超铀元素。
（2）锕系元素基态原子的价层电子构型锕系元素基态原子的价层电子构型中，89～93号和96号元素有6d电子。
锕系元素中，从Ac到Am具有多种氧化值并达到高氧化值，Cm以后的元素易呈低氧化值，稳定的氧化值多为+3，唯有No在水溶液中最稳定的氧化态为+2。
无机化学ds区、d区和f区过度元素
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● 酸碱性 过渡元素氧化物的水合物的酸碱性变化规律和主族相似 ，对同一元素而言，一般是低价显碱性，高价显酸性。 Mn(OH)2 弱碱；HMnO4 强酸（Φ=Z/r） ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强 d 区元素较高的催化活性椐认为与电子容易失去,容易得 到,或容易由一种能级迁移至另一能级的事实有关；例如， V2O5催化 SO2 氧化的反应，可能涉及到 V(+5) 与V(+4) 氧 化态之间的转换： 1/2 O2 + 2 V(Ⅳ) = O 2- + 2 V(Ⅴ) +) SO2 + 2 V(Ⅴ) + O 2- = 2 V(Ⅳ) + SO3 1/2 O2 + SO2 = SO3
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f 区元素的价层电子构型为(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2, 其特 征是随着核电荷的增加，电子依次填入外数第三层 (n-2)f 轨道，因而又统称内过渡元素。 f 区元素包括周期系中的镧系元素（原子序数57～71共 15种元素）和锕系元素(原子序数89～103共15种元素)。 镧系元素中只有钷是人工合成的，具有放射性。 锕系元素均有放射性，铀后元素为人工合成元素，称超 铀元素。
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铬化合物毒性浅析 绝大多数三价铬化合物不溶于水，无毒、无害，但水 溶性无机三价铬盐极易在酸性环境下水解，形成的游离酸 对人体有剌激作用。 六价铬毒性主要是由于强氧化性对有机体的腐蚀与破坏， 可以通过吸入、接触、口服造成人体中毒。吸入六价铬将 引起呼吸道感染，粘膜溃疡，甚至鼻穿孔；皮肤接触六价 铬可能引发皮炎，伤口若接触六价铬将出现铬疮；口服大 剂量六价铬化合物将引起消化系统腐烂，出现肾损伤。流 行病学研究证实，长期暴露在高浓度六价铬的气雾中的工 人，呼吸系统癌症（主要是肺癌）发病率高于平均值，其 潜伏期超过15年。
f区元素的基本化学性质和原子的电子构型PPT教案
这是人类首次在受控条件下大批量制造反物质。试回答：
（1）科学家制造出的反氢原子的质量数为 ，电荷数为
。
（2）一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光
子，已知电子质量为0.9×10－30kg，那么这对电子湮灭时释放的能
量是
J，这两个光子的频率约为 Hz。（保留2位有效数字
，普朗克常数h＝6.63×10－34J·s）
，有9个原子轨道。
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【例题2】：试比较Li2+离子的2s和2p轨道能量的高低。 【分析】：Li2+单质电子体系，是类氢离子，没有电子的屏蔽 作用（σ= 0）其能量公式为：E = －2.179×10-18×Z2/n2（J） ，只与核电荷数（已一定）和主量子数有关。 【解】：因Li2+是单质电子体系，其各轨道的能量只与主量子 数n有关，与角量子数l无关，所以在Li2+离子中，2s和2p轨道的 能量相等。
【核外电子可能的空间状态——电子云的形状】 s电子云（球形） p电子云，亚铃形，有三个方向 px 、 py 、pz 。 d电子云有五个方向dxy 、 dxz 、dyz 、 dx2-y2 、 dz2 （称五个 简并轨道，即能量相同的轨道）
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3、核外电子的排布
（1）多电子原子的能级 ①鲍林的轨道能级图 能级交错 能级分裂 鲍林根据光谱实验的结果，提出了多电子原子中原子轨道
（3）反物质酸碱中和反应的实质可表示为：
。
【答案】：（1）1 ； －1
（2）1.6×10－13 ； 1.2×10 20
（3）H－＋OH＋＝H2O
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【练习3】：写出Eu（63号）、Te（52号）元素原子的电子 排布式。若原子核外出现5 g和6 h五层，请预测第九、十周期 最后一个元素原子序数和它们的电子排布。
化学竞赛培训元素化学部分第10章f区元素
f区元素如放射性元素可导致土壤污染，影响土壤生态平衡。
水体污染
通过地表径流和地下水渗透，f区元素可能进入水体，造成水体污 染。
大气污染
某些f区元素在大气中不易分解，可长时间悬浮，造成大气污染。
使用时的注意事项与安全性
防护措施
使用f区元素时，应穿戴防护服、手套、口罩等防护用品，以减少 与有害物质的直接接触。
1940s
通过核反应和粒子加速 器等手段，科学家成功 合成了一些超重元素， 进一步证实了f区元素的 存在。
制备方法
高能核反应
通过高能核反应合成超重元素，如使用粒子加速 器轰击重元素靶。
放射性衰变
某些长寿命f区元素可以由放射性衰变产生，如铹 元素。
高温高压合成
在极端条件下合成超重元素，如使用激光或离子 束技术。
新材料探索
利用f区元素的特性，探索和开发具有优异性能的新材料， 如超导材料、磁性材料、发光材料等，为科学技术进步做 出贡献。
生命科学研究
某些f区元素（如镧系元素和锕系元素）具有与生物活性相 关的特性，在生物标记、药物设计和生物成像等领域有潜 在应用价值。
日常生活中的应用
1 2
照明和显示技术
利用某些f区元素的发光特性，制造高效、环保 的照明和显示产品，如LED灯具、液晶显示器等。
03 f区元素的化合物
氧化物
定义
f区元素氧化物是指该元素与氧元 素结合形成的化合物。
特性
f区元素氧化物大多数具有较高的 熔点和沸点，因为它们是离子型化 合物，且f区元素的离子半径较小， 使得离子键更加强健。
举例
例如，镧的氧化物La2O3是一种白 色固体，熔点高达2465°C。
氢氧化物
定义
f区元素的氢氧化物是指该元素与 氢和氧结合形成的化合物。
水体污染
通过地表径流和地下水渗透，f区元素可能进入水体，造成水体污 染。
大气污染
某些f区元素在大气中不易分解，可长时间悬浮，造成大气污染。
使用时的注意事项与安全性
防护措施
使用f区元素时，应穿戴防护服、手套、口罩等防护用品，以减少 与有害物质的直接接触。
1940s
通过核反应和粒子加速 器等手段，科学家成功 合成了一些超重元素， 进一步证实了f区元素的 存在。
制备方法
高能核反应
通过高能核反应合成超重元素，如使用粒子加速 器轰击重元素靶。
放射性衰变
某些长寿命f区元素可以由放射性衰变产生，如铹 元素。
高温高压合成
在极端条件下合成超重元素，如使用激光或离子 束技术。
新材料探索
利用f区元素的特性，探索和开发具有优异性能的新材料， 如超导材料、磁性材料、发光材料等，为科学技术进步做 出贡献。
生命科学研究
某些f区元素（如镧系元素和锕系元素）具有与生物活性相 关的特性，在生物标记、药物设计和生物成像等领域有潜 在应用价值。
日常生活中的应用
1 2
照明和显示技术
利用某些f区元素的发光特性，制造高效、环保 的照明和显示产品，如LED灯具、液晶显示器等。
03 f区元素的化合物
氧化物
定义
f区元素氧化物是指该元素与氧元 素结合形成的化合物。
特性
f区元素氧化物大多数具有较高的 熔点和沸点，因为它们是离子型化 合物，且f区元素的离子半径较小， 使得离子键更加强健。
举例
例如，镧的氧化物La2O3是一种白 色固体，熔点高达2465°C。
氢氧化物
定义
f区元素的氢氧化物是指该元素与 氢和氧结合形成的化合物。
20.f区元素
1. 特点
原子半径缩小缓慢，相邻元素递减1pm，总的缩小 约14pm。
2. 结果
（1） Y3+半径88pm落在Er3+88.1pm附近，Y进入稀土元素。 Sc半径接近Lu3+，常与Y3+共生，Sc也成为稀土元素。 （2） Zr与Hf、Nb与Ta、Mo与W三对元素半径十分接近、化 学性质十分相近，常伴生在一起，难以分离。 Zr(IV) Nb(V) Mo(VI)
80pm
Hf(IV) 79pm
70pm
Ta(V) 69pm
62pm
W(VI) 62pm
20.1.3 f 区元素的氧化态
Ln系： +3为特征氧化态 Ce：4f15d16s2 Tb ：4f96s2 Eu：4f76s2 Yb：4f146s2
Ce、Tb可以呈现+4价 Eu、Yb可以呈现+2价
Ac系元素 的氧化态呈多样性，这是Ac系与Ln系的不同之处。
Al(OH)3强。
酸性
La(OH)3 → Lu(OH)3
10－24
增大
Ksp: 10－9
沉淀pH: 7.82 6.30 Ln(OH)3受热分解为LnO(OH)，继续受热变成Ln2O3。 △ △ Ln(OH)3 → LnO(OH) → Ln2O3 Ce(OH)4为棕色沉淀物，溶度积很小（Ksp=4×10－51），使 如用足量的H2O2（或O2、 Cl2、O3等）则可把Ce(Ⅲ)完全氧化成
Ce(OH)4沉淀的pH为 0.7~1.0 ， 而使Ce(OH)3沉淀需近中性条件。
Ce(OH)4，这是从Ln3+中分离出Ce的一种有效方法。
20.2 镧系元素重要化合物
镧系元素属典型的金属，能同与周期表中大多数非金属成键。
化学元素周期表详解
起源简介现代化学的元素周期律是1869年的德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫首创的。
1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序数越大，X射线的频率就越高，因此他认为原子核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序数)排列，经过多年修订后才成为当代的周期表。
常见的元素周期表为长式元素周期表。
在长式元素周期表中，元素是以元素的原子序数排列，最小的排行最先。
表中一横行称为一个周期，一纵列称为一个族,最后有两个系。
除长式元素周期表外，常见的还有短式元素周期表，螺旋元素周期表，三角元素周期表等。
道尔顿提出科学原子论后，随着各种元素的相对原子质量的数据日益精确和原子价(化合价)概念的提出，就使元素相对原子质量与性质(包括化合价)之间的联系显露出来。
德国化学家德贝莱纳就提出了“三元素组”观点。
他把当时已知的54种元素中的15种，分成5组，每组的三种元素性质相似，而且中间元素的相对原子质量等于较轻和较重的两个元素相对原子质量之和的一半。
例如钙、锶、钡，性质相似，锶的相对原子质量大约是钙和钡的相对原子质量之和的一半。
法国矿物学家尚古多提出了一个“螺旋图”的分类方法。
他将已知的62种元素按相对原子质量的大小顺序，标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上，这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。
这种排列方法很有趣，但要达到井然有序的程度还有困难。
另外尚古多的文字也比较暧昧，不易理解，虽然是煞费苦心的大作，但长期未能让人理解。
英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按相对原子质量大小的顺序进行排列，发现无论从哪一个元素算起，每到第八个元素就和第一一个元素的性质相近。
这很像音乐上的八度音循环，因此，他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”，并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。
显然，纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神"的裙角，差点就揭示元素周期律了。
不过，条件限制了他做进一步的探索，因为当时相对原子质量的测定值有错误，而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素，只是机械地按当时的相对原子质量大小将元素排列起来，所以他没能揭示出元素之间的内在规律。
d,f区元素
12.1.1 d区元素的特殊性
d区元素显示出许多区别于主族元素的性质：
• 熔沸点高、硬度密度大的金属大都集中在这一区 • 同一周期从左到右，元素化学性质的变化远不如s区p区
显著。
• 不少元素形成有颜色的化合物 • 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 • 形成配合物的能力比较强 ，参与工业催化过程和酶催
化过程的能力强
12.2 钒
• 钒的价电子层结构为3d34s2，5个电子都有成键作用，所以 • 在酸性介质中，钒的元素电势图为
A / V
VO2+ 主要氧化态为+5，但也存在+4，+3，+2。
-0.25 -1.2 1.0 VO2+ 0.36 V3+ V2+ V -0.25
所以V2+、V3+具有还原性，VO2+是稳定的，而VO2+具有氧化 性。 不同的氧化态的钒具有不同的颜色。例如： VO2+（黄色）可 被Fe2+、H2C2O4等还原为VO2+（蓝色）
[Cr(H2O)6]Cl3 紫色
[Cr(H2O)5Cl]Cl2· H2O 浅绿 [Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2H2O 深绿
2. Cr(VI)的化合物
Cr(VI)的化合物通常是由自然界存在的铬铁矿Fe(CrO2)2，
借助于碱熔法制得的，即把铬铁矿和Na2CO3混合，并在空 气中煅烧。用水浸取煅烧后的熔体，Na2CrO4进入水中，浓 缩，得黄色晶体Na2CrO4；酸化得红色晶体。 4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
电子分别填充在3d 亚层4d 亚层和5d 亚层上.
第六节f区元素(终极版)资料.
❤锕系元素具有银白色光泽，外观像银，都是反射性元素，在暗 处遇荧光物质能发光。
铀 ❤锕系元素都是金属，与镧系元素一样，化学性质比较活泼。
它们的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、高氯酸盐可溶于水，氢氧化 物、氟化物、硫酸盐、草酸盐不溶于水。
❤α衰变和自发裂变是锕系元素的重要核特性，随着原子序数的 增大，半衰期依次缩短，铀238的半衰期为44.68亿年；铹260的
67
Dy3+
66
Tb3+
65
Gd3+
64
镧系金属为银白色金属，比较软，有延
展性，但抗拉强度低。镧系金属的活泼顺序，从La到Lu递减，但差距 较小，金属活泼性相似。它们的活泼性仅次于碱金属和碱土金属。当 它们与潮湿空气接触时易被氧化而变色。因此，镧系金属应在隔绝空 气条件下保存，可保存在煤油里。
碳酸镧 （La2(CO3)3·4H2O）适用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。
❤影响：镧系收缩是无机化学中的一个重要现象。由于镧系收缩，使 得周期系第二过渡系和第三过渡系元素的原子半径、以及离子半径十 分接近，39号元素Y3+半径落在68号元素Er3+的半径之后，使得钇（Y） 成为稀土元素的一员。
❤结果：使Ln3+的性质极为相近，化合物的分离困难。
原子序数 离子 4f电子数
57
锕系元素的价电子构型与镧系元素相似，出现了5fn7s2和5fn-16d17s2(锕和 钍无5f电子) 两种价电子构型。
原子 序数
89 90 91 92 93 94 95 96
符号
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm
元素 价电子构型
锕
6d17s2
钍
6d27s2
ds区,d区和f区元素
子构型具有接受配位体孤对电子的条件，因此它
们容易形成配合物，一般容易形成氟配合物、氰 配合物和氨配合物。 此外，过渡元素氧化物水合物的酸碱变化规律 和主族元素相似。对同种元素而言，低价的显碱
性，高价的显酸性。注意p304列出的ⅢB-ⅦB族过
渡元素最高价态氧化物水合物的酸碱性。
8.2 铜族和锌族元素的化合物 8.2.1 通性
3. 锌配合物 Zn2+和氨水、KCN等能形成无色的四配位离子： [Zn(NH3)4]2+、[Zn(CN)4]2-、[Zn(CN)4]2-用于电镀中 4. 汞配合物 Hg(I)形成配合物倾向较小。 Hg(II)易和CN-、SCN-、Cl-、Br-、I-离子均生成 [ML4]2-配离子。
Hg2++2I-→HgI2↓(红色)+2I-→[HgI4]2[HgI4]2-与碱混合后叫奈氏试剂，用于鉴定NH4+、
3. 形成配合物（Zn2+，Al3+的分离）
Zn 2 Al3
2 NH 3O H
Zn(OH ) 2 Al(OH ) 3
2 NH 3O H
[ Zn( NH 3 ) 4 ] 2 （白色） Al(OH )（白色） 3
8.2.3 重要的盐类 1. 几种常用的盐 硫酸铜、硝酸银、氯化汞、氯化亚汞（p306-308自 己看书，了解基本性质和用途） 2. Cu2+和Cu+的相互转化 从Cu(I)结构（3d10）看，Cu(I)是稳定的，如自然 界中有Cu2O和Cu2S的矿物存在。但在水溶液中Cu+ 易歧化，这是由于Cu2+的电荷比Cu+多，半径又小， 所以Cu2+的水合焓（-2100kJ· -1）比Cu+的（-593 mol kJ· -1）代数值小得多，∴水溶液中Cu2+比Cu+稳)4)]2+、[CuCl4]2-、[Cu(NH3)4]2+等，
元素化学 d 区和f区元素
3d
4p Cl Cl Cl
-
配位数为 6 的配合物
[Fe(CN)6]33d
μ=2.4B.M.
4s
4p
Fe3+
[Fe(CN)6]3内轨配键
d2sp3杂化
CN CN CN CN CN-CN-
-
-
-
-
内轨型配合物:以内轨配键形成的配合物。(中心原子 用部分内层轨道接纳配体电子)
[FeF6]3Fe3+ [FeF6]3外轨配键
铬的化合物
（ 1 ）Cr2O （铬绿） 3
2Cr2O3 制备：4Cr 3O2
Δ
(NH4 ) 2 Cr2O7 Cr2O3 N 2 4H2O
Δ
3 性质：Cr2O3 6H Cr 3H2O
(2) Cr(OH)3
Cr
3
3H2O Cr2O3 2OH Cr(OH)
铬分族(VIB)：Cr, Mo, W。 价电子构型：(n-1)d 4-5ns1-2 铬以铬铁矿Fe(CrO2)2的形式存在
单质铬的性质 (1)铬元素的电势图
3 2 1.33 -0.41 EA / Cr2O Cr Cr -0.91 Cr -0.74 -1.4 2 -0.12 -1.1 EB /CrO4 Cr(OH)4 Cr(OH)2 Cr -1.3 2 7
3
3S2O
8
2 7H 2O Cr2O7 SO 2 14H 4
Ag
碱性条件： E (CrO / Cr(OH) 4 4 ) 0.12V 2 2Cr(OH) 3H O 2OH CrO 4 2 2 4 8H2 O
3)氧化性： 3 2 2 Cr Zn(s) 2Cr (蓝色) Zn 4 ）Cr（III ）配合物的多种颜色
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元素
镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥
符号 价层电子结构
La
5d1 6s2
Ce 4f1 5d1 6s2
Pr 4f3
6s2
Nd 4f4
6s2
Pm 4f5
6s2
Sm 4f6
6s2
Eu 4f7
6s2
Gd 4f7 5d1 6s2
Tb 4f9
6s2
Dy 4f10
6s2
Ho 4f11
6s2
Er 4f12
6s2
Tm 4f13
6s2
Yb 4f14
6s2
Lu 4f14 5d1 6s2
！随着Ln原子序数的增大，
核电荷依次增加，而增加的电 子依次填充在f亚层上。又由于 4f和5d的能量十分接近，当电 子在能级相近的轨道上填充时， 以全充满、半满或全空的状态 排布比较稳定。所以电子填充 时有所变动，出现57、58号等 元素的情况。
f区元素包括镧系元素和锕系元素。镧系元素用符号Ln表示，锕 系元素用符号An表示，它们属于周期系Ⅲ族元素。由于这些元素 的最后1个电子是填充在（n-2）f亚层上的，所以又称之为内过 渡元素。它们被排列在长式周期表的下方。
原子序 数 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
镎 5f46d17s2
钚 5f6 7s2
镅 5f7 7s2
锔 5f76d17s2
原子 序数
97 98 99 100 101 102 103
符号 元素
Bk 锫 Cf 锎 Es 锿 Fm 镄 Md 钔 No 锘 Lr 铹
价电子构型
5f9 7s2 5f10 7s2 (5f11 7s2) (5f12 7s2) (5f13 7s2) (5f14 7s2) (5f146d17s2)
原子序数
La
由图可看出，随着Ln
原子序数的增大，Ln原子
半径和离子半径缓缓减小。
这种现象称为镧系收缩。
Lu
❤形成原因：这种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系元素的原子半径和离子半径随着原子序数的增 大而逐渐减小的现象称为镧系收缩。这是因为4f电子对核的屏蔽作用 不如内层电子，因此随着原子序数增加，有效核电荷增加，核对最外 层电子的引力增强，使得原子半径和离子半径逐渐减小。
中子刀
中子刀并非真正意义上的“刀”，是锎252中子源自动遥控式后装治疗 系统，是一种大型现代放射治疗肿瘤设备，利用中子射线具有恶性肿 瘤内乏氧细胞杀伤力大、照射后几乎没有死（或亚致死）损伤修复、 复发率低的独特优势。
❤影响：镧系收缩是无机化学中的一个重要现象。由于镧系收缩，使 得周期系第二过渡系和第三过渡系元素的原子半径、以及离子半径十 分接近，39号元素Y3+半径落在68号元素Er3+的半径之后，使得钇（Y） 成为稀土元素的一员。
❤结果：使Ln3+的性质极为相近，化合物的分离困难。
原子序数 离子 4f电子数
57
钍 半衰期只有3分钟。锕系元素的毒性和辐射（ 特别是吸入人体内
的α辐射体 ）的危害较大，必须在有防护措施的密闭工作箱中 操作这些物质。
❤大多数锕系元素能形成配位化合物。
在医学领域内，考虑到锕系特别是铀后核素的高毒性，无论在疾病诊断或治疗上 的应用都受到了严格的限制。因此，通常仅限于用封闭源作放射治疗，或有选择地使 用。而且，锕系尤其是铀后元素获取不易（如全世界每年只能生产几十克的锎），价 格普遍比较昂贵。
La3+
0
58
Ce3+
1
59
Pr3+
2
60
Nd3+
3
61
Pm3+
4
62
Sm3+
5
63
Eu3+
6
64
Gd3+
7
颜色 无 无 黄绿 红紫 粉红 淡黄 浅粉红 无
颜色 4f电子数
无
14
无
13
淡绿
12
淡红
11
淡黄
10
浅黄绿 9
浅粉红 8
无
7
离子 原子序数
Lu3+
71
Yb3+
70
Tm3+
69
Er3+
68
Ho3+
67
Dy3+
66
Tb3+
65
Gd3+
64
镧系金属为银白色金属，比较软，有延
展性，但抗拉强度低。镧系金属的活泼顺序，从La到Lu递减，但差距 较小，金属活泼性相似。它们的活泼性仅次于碱金属和碱土金属。当 它们与潮湿空气接触时易被氧化而变色。因此，镧系金属应在隔绝空 气条件下保存，可保存在煤油里。
碳酸镧 （La2(CO3)3·4H2O）适用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。
烧伤宁 适用于烧伤病人的创面治疗。
磺基水杨酸
具有很好药的理镇作痛用、：镇本静品与在解上消热化作道用的酸性环境下解离，与
食物中的磷酸盐结合形成不溶性的磷酸镧复合物以 抑制磷酸盐的吸收，从而降低体内血清磷酸盐和磷 酸钙的水平。为了更有效地结合食物中的磷酸盐， 本品宜随餐或在餐后立即服用。
对绿脓杆菌和大肠杆菌具有强大的抑 制作用，并具有收敛作用，可使创面 干燥、结痂，促进愈合。
原子半径/pm
210.0
205.0
200.0
！因为63号元素铕（Eu）和
195.0
190.0
70号元素镱（Yb）具有稳定
185.0 180.0
的半充满（4f76s2 ）和全充
175.0
满（4f146s2 )的组态，对核
170.0 165.0
电荷的屏蔽作用较大，因而
使原子半径明显增大。 160.0 55 57 59 61 63 65 67 69 71
锕系元素的价电子构型与镧系元素相似，出现了5fn7s2和5fn-16d17s2(锕和 钍无5f电子) 两种价电子构型。
原子 序数
89 90 91 92 93 94 95 96
符号
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm
元素 价电子构型
锕
6d17s2
钍
6d27s2
镤 5f26d17s2
铀 5f36d17s2
锕系元素An3+的最外层电子是已填满的6p层，随着原子序数逐渐增加， 电子进入5f层，而5f电子对原子核的屏蔽作用比较弱，不能完全屏蔽增加的 核电荷，使有效核电荷增加，因而产生与镧系收缩相似的锕系收缩。锕系收 缩一般比镧系收缩得大一些。
+2
+3
+4
+5
最稳定氧化态
+6
+7
溶液内不存在
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
❤锕系元素具有银白色光泽，外观像银，都是反射性元素，在暗 处遇荧光物质能发光。
铀 ❤锕系元素都是金属，与镧系元素一样，化学性质比较活泼。
它们的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、高氯酸盐可溶于水，氢氧化 物、氟化物、硫酸盐、草酸盐不溶于水。
❤α衰变和自发裂变是锕系元素的重要核特性，随着原子序数的 增大，半衰期依次缩短，铀238的半衰期为44.68亿年；铹260的