大学化学(课堂PPT)
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大学普通化学---第三章PPT课件
粒子数 蒸气压 沸点 凝固点 渗透压
BaCl2 →HCl → HAc → 蔗糖 蔗糖 → HAc → HCl → BaCl2 BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖 蔗糖→ HAc → HCl → BaCl2 BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖
-
22
第三章
从部分电解质的0.1mol·kg-1溶液的凝固点下降数值与理论 值的比较可以得到电解质溶液的偏差 i 值
-
2
第三章
3.1 溶液的通性 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.3 难溶电解质的多相离子平衡 3.4 胶体与界面化学 3.5 水污染及其危害
-
3
第三章
3.1 溶液的通性
溶液有两大类性质：
1）与溶液中溶质的本性有关：溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等；
2）与溶液中溶质的独立质点数有关：而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性，如溶液的蒸气压、 凝固点、沸点和渗透压等。
-
10
第三章
蒸气压下降的应用
测定溶质分子的相对摩尔质量
设质量为WB的溶质溶于质量为WA的溶剂中，则有： ppAW A/M W A B/M W B B/MB
干燥剂工作原理
CaCl2、NaOH、P2O5等易潮解的固态物质，常用作干 燥剂。因其易吸收空气中的水分在其表面形成溶液，该 溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小，使空气中的水蒸 气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。
为酸碱共轭关系。酸失去质子后形成的碱被称为该
酸的共轭碱；碱结合质子后形成的酸被称为该碱的
共轭酸。共轭酸与它的共轭碱一起称为共轭酸碱对。
例如:
共轭酸碱对
HAc + H2O H3O+ +NH3 H2O+ CNH2O+ CO32-
大学基础化学课件PPT幻灯片
下面我们看看纯液体的凝固曲线图和纯液 体和纯固体的蒸气压曲线图
纯液体的凝固曲线图
温度 a
ab段，纯液体冷却。
b
c
bc段，纯液体凝结。
cd段，固体冷却。
d
纯溶剂凝固曲线图
时间
纯液体和纯固体的蒸气压曲线
蒸气压
d a c
T
ab段，纯液体的蒸气压曲线。 b
cd段，纯固体的蒸气压曲线。 交叉点d，固液平衡蒸气压。
此时，发生扩散的是溶剂，通过溶剂的扩 散来达到降低溶质浓度的目的。
渗透活性物质
在溶液中不能透过半透膜并能产生渗透效 应的溶质粒子（分子、离子）统称为渗透 活性物质。 例：糖水中的糖。
渗透压(osmotic pressure)
在用半透膜隔开的纯溶剂与溶液中，为恰能
阻止渗透现象的发生所施加于溶液液面上的 压力。
P＝ P0·xA
P：溶液的蒸气压。 P0：纯溶剂的蒸气压 xA：纯溶剂的摩尔分数
从拉乌尔定律的计算式：
P＝ P0·xA 我们可以知道：
溶液蒸气压下降仅与纯溶剂的蒸气压及纯溶 剂的摩尔分数有关，与溶质的本性无关。
拉乌尔定律适用范围
P＝ P0·xA 拉乌尔定律只适用于难挥发的非电解质稀溶 液。 对浓度较大的溶液，误差较大。
P0＞P
P0
P
溶质
结论
当液体溶剂中溶解一种难挥发性的物质成为 溶液后，该溶液的蒸气压总是低于同温度下 纯溶剂的蒸气压。
这种现象称为溶液的蒸气压下降。
注意：蒸气压均由溶剂分子组成。
溶液的蒸气压下降示意图
同温度下溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压
蒸气压
纯溶剂 溶液
P0 P
T
⊿P ＝ P0－ P 温度
纯液体的凝固曲线图
温度 a
ab段，纯液体冷却。
b
c
bc段，纯液体凝结。
cd段，固体冷却。
d
纯溶剂凝固曲线图
时间
纯液体和纯固体的蒸气压曲线
蒸气压
d a c
T
ab段，纯液体的蒸气压曲线。 b
cd段，纯固体的蒸气压曲线。 交叉点d，固液平衡蒸气压。
此时，发生扩散的是溶剂，通过溶剂的扩 散来达到降低溶质浓度的目的。
渗透活性物质
在溶液中不能透过半透膜并能产生渗透效 应的溶质粒子（分子、离子）统称为渗透 活性物质。 例：糖水中的糖。
渗透压(osmotic pressure)
在用半透膜隔开的纯溶剂与溶液中，为恰能
阻止渗透现象的发生所施加于溶液液面上的 压力。
P＝ P0·xA
P：溶液的蒸气压。 P0：纯溶剂的蒸气压 xA：纯溶剂的摩尔分数
从拉乌尔定律的计算式：
P＝ P0·xA 我们可以知道：
溶液蒸气压下降仅与纯溶剂的蒸气压及纯溶 剂的摩尔分数有关，与溶质的本性无关。
拉乌尔定律适用范围
P＝ P0·xA 拉乌尔定律只适用于难挥发的非电解质稀溶 液。 对浓度较大的溶液，误差较大。
P0＞P
P0
P
溶质
结论
当液体溶剂中溶解一种难挥发性的物质成为 溶液后，该溶液的蒸气压总是低于同温度下 纯溶剂的蒸气压。
这种现象称为溶液的蒸气压下降。
注意：蒸气压均由溶剂分子组成。
溶液的蒸气压下降示意图
同温度下溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压
蒸气压
纯溶剂 溶液
P0 P
T
⊿P ＝ P0－ P 温度
高等化学课件PPT课件
原子与分子
化学式与分子式
化学式是用元素符号表示物质组成的 式子，分子式是用元素符号表示物质 分子组成的式子。
原子是构成物质的基本单位，分子是 由两个或多个原子通过化学键结合形 成的。
化学键与分子结构
共价键
共价键是由两个或多个原子通过 共享电子形成的化学键，是分子 结构中的主要键合方式。
离子键
离子键是由正负离子之间的静电 引力形成的化学键，通常在金属 元素和非金属元素之间形成。
色合成化学的基本原则。
B
C
D
有机合成实验技术
介绍常见有机合成实验技术、实验操作和 注意事项，以及实验安全和环境保护等方 面的要求。
有机反应中的选择性
介绍有机反应中的区域选择性、立体选择 性等选择性概念，以及影响选择性的因素 和实现选择性的方法。
03
无机化学基础
无机化合物分类与性质
无机化合物的分类
无机化合物可以根据其组成元素、化 学键类型、空间结构等进行分类。例 如，单质、氧化物、酸碱盐等。
无机化合物的性质
无机化合物的性质包括物理性质和化 学性质。物理性质包括颜色、状态、 熔点、沸点等；化学性质包括氧化还 原性、酸碱性等。
元素周期表与元素性质
元素周期表简介
元素周期表是按照元素的原子序数从 小到大排列的一种表格，包含了所有 已知的化学元素。
有机化合物结构与性质
共价键理论
介绍共价键的形成、极性、键能等基本概 念，以及影响有机化合物稳定性和反应性
的因素。
电子效应
介绍诱导效应、共轭效应、场效应等电子 效应，以及它们对有机化合物性质的影响。
分子轨道理论
介绍分子轨道的概念、能级、电子排布等， 以及分子轨道理论在解释有机化合物结构 和性质中的应用。
2024版大学有机化学ppt课件
反应条件影响
不同反应机理需要不同的反应条件，如温度、 压力、溶剂等。
反应选择性
同一原料在不同条件下可能生成不同产物，反 应机理决定了产物的选择性。
反应速率控制
反应机理中的关键步骤决定了整个反应的速率。
常见有机反应及其机理
取代反应 有机化合物分子中某些原子或基 团被其他原子或基团所取代的反 应。包括亲核取代、亲电取代和 自由基取代等。
02
烯烃的结构与性质
阐述烯烃的结构特点，包括碳碳双键的杂化方式、键角、键能等，以及
烯烃的物理性质和化学性质，如熔沸点、密度、溶解性、稳定性等。
03
烯烃的反应
列举烯烃的主要反应类型，如加成反应、氧化反应、聚合反应等，并解
释其反应机理和条件。
炔烃
炔烃的通式与命名 介绍炔烃的通式、命名原则及常见炔烃的名称。
羧酸衍生物的分类和命名
羧酸衍生物包括酰卤、酸酐、酯、酰胺等。它们的命名遵循系 统命名法，其中酰卤和酸酐的命名以相应的羧酸为基础，酯的 命名以醇和酸为基础，酰胺的命名以胺和酸为基础。
04 含氮化合物
胺类
胺类的定义和分类
包括伯胺、仲胺和叔胺等。
胺类的命名
遵循IUPAC命名法，以-amine为 后缀。
卤代烃的物理性质
卤代烃多为无色液体，具有特殊的气味。它们的沸点随着相对分子 质量的增加而升高，密度则随着相对分子质量的增加而增大。
卤代烃的化学性质
卤代烃在一定条件下可发生亲核取代反应、消除反应以及还原反应等。
醇、酚、醚
醇的分类和命名
根据羟基所连碳原子的不同，醇可分为伯醇、仲醇和叔醇。醇的命名遵循系统命名法。
酮的分类和命名 酮是羰基与两个烃基相连的化合物。根据羰基所 连烃基的不同，酮可分为脂肪酮和芳香酮。酮的 命名遵循系统命名法。
《大学化学课件》PPT课件
—
沙 多氢原子才能释放出许多谱线，我们在实验中所以能够
鸥
同时观察到全部谱线，是无数个氢原子受到激发到了高
能级，而后又回到低能级的结果。
2021/6/20
6
2、玻尔理论
大
氢原子核内只有一个质子，核外只有一个电子，它是
最简单的原子。在氢原子内，这个电子核外是怎样运动的
学 ？这个问题表面看来似乎不太复杂，但却长期使许多科学
学
Wave type
Hα
Hβ Hγ
Hδ
化
Calculated value/nm
656.2 486.1 434.0 410.1
Experimental value/nm 656.3 486.1 434.1 410.2
学
● 说明了原子的稳定性
课
● 对其他发光现象（如Ｘ光的形成）也能解释
件
● 计算氢原子的电离能
须搞清楚原子核外的电子排布，为此本章将重点从以上
鸥
几个方面来讨论。
2021/6/20
3
一、 氢原子光谱与Bohr理论
大
学 1、氢原子光谱
与日光经过棱镜后得到的七色连续光谱不同, 原子受高温
化
火焰、电弧等激发时，发射出来的是不连续的线状光谱。每
学
种元素的原子都有其特征波长的光谱线，它们是现代光谱分
析的基础。氢原子的发射光谱是所有原子发射光谱中最简单
这就是著名的德布罗意关系式.
12
二、电子的波粒二象性
202动1/6量/20的量子化意味着轨道半径受量子化条件的制约。
8
2、关于轨道能量量子化的概念。电子轨道角动量的量子化也
大
意味着能量量子化。即原子只能处于上述条件所限定的几个
大学普通化学-课件
。
04
化学实验基础
实验安全与操作规范
01
实验安全须知
了解实验中可能存在的危险因素 ，遵守实验室安全规定，确保自 身和他人安全。
02
实验操作规范
03
实验器材使用
掌握实验操作流程，严格按照实 验步骤进行操作，避免因操作不 当引发事故。
正确使用实验器材，了解各类器 材的用途、使用方法和注意事项 。
实验设计与数据处理
有机化合物与高分子材料
01
02
03
04
有机化合物是指含碳元素的化 合物，其种类繁多，性质各异
。
有机化合物在工业、农业、医 药、环保等领域具有广泛的应 用，如塑料、合成纤维、农药
等。
高分子材料是指分子量较大的 有机化合物，其具有优良的力
学性能和化学稳定性。
高分子材料在工业、农业、交 通、通讯等领域具有广泛的应 用，如合成橡胶、合成纤维等
化学在工业生产中的应用
农业
化肥、农药、植物生长调节剂等。
制造业
材料合成、表面处理、电镀等。
能源
石油、天然气、太阳能等的开采和利用。
环保
污水处理、大气治理等。
化学前沿科技与发展趋势
纳米技术
纳米材料、纳米药物等。
绿色化学
环境友好型的合成方法、反应 条件等。
生物技术
基因工程、蛋白质工程等。
新能源
燃料电池、太阳能电池等。
大学普通化学-课件
目录
• 化学基本概念 • 化学反应原理 • 元素与化合物性质 • 化学实验基础 • 化学应用与前沿科技
01
化学基本概念
化学的定义与性质
总结词
理解化学的本质和特性是学习化学的基础。
04
化学实验基础
实验安全与操作规范
01
实验安全须知
了解实验中可能存在的危险因素 ，遵守实验室安全规定，确保自 身和他人安全。
02
实验操作规范
03
实验器材使用
掌握实验操作流程，严格按照实 验步骤进行操作，避免因操作不 当引发事故。
正确使用实验器材，了解各类器 材的用途、使用方法和注意事项 。
实验设计与数据处理
有机化合物与高分子材料
01
02
03
04
有机化合物是指含碳元素的化 合物，其种类繁多，性质各异
。
有机化合物在工业、农业、医 药、环保等领域具有广泛的应 用，如塑料、合成纤维、农药
等。
高分子材料是指分子量较大的 有机化合物，其具有优良的力
学性能和化学稳定性。
高分子材料在工业、农业、交 通、通讯等领域具有广泛的应 用，如合成橡胶、合成纤维等
化学在工业生产中的应用
农业
化肥、农药、植物生长调节剂等。
制造业
材料合成、表面处理、电镀等。
能源
石油、天然气、太阳能等的开采和利用。
环保
污水处理、大气治理等。
化学前沿科技与发展趋势
纳米技术
纳米材料、纳米药物等。
绿色化学
环境友好型的合成方法、反应 条件等。
生物技术
基因工程、蛋白质工程等。
新能源
燃料电池、太阳能电池等。
大学普通化学-课件
目录
• 化学基本概念 • 化学反应原理 • 元素与化合物性质 • 化学实验基础 • 化学应用与前沿科技
01
化学基本概念
化学的定义与性质
总结词
理解化学的本质和特性是学习化学的基础。
大学化学PPT
7
⑴浓度：ＣN2↑ＣH2↑、 ＣNH3↓平衡右移 ⑵压力：Ｐ↑∵△ｎ＜ｏ∴平衡右移 ⑶温度：Ｔ↑∵△Ｈ＜Ｏ∴平衡左移 ⑷催化剂：平衡不移动。但正逆反应同倍加快 二，化学反应速率： v （P67） 1,v表达式： v定义：单位时间单位体积内某物质的量变 化。△nＢ（Ｂ＝Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｄ） 任意反应:ａＡ＋ｂＢ＝ｇＧ＋ｄＤ(P68:-2) or ０＝Σ υ BＢ(P68:6) vＢ＝±dnＢ／Ｖ·dt ∵C=n/ V ∴恒容时，vＢ＝±dCＢ／dt 显然 vＡ≠vＢ≠vＧ≠vＤ,但vＡ/ａ＝vＢ/ｂ＝··· ···
第三章 电化学与金属腐蚀 一，原电池：（P160） Zn（S）+Cu2+（aq）=Zn2+（aq）+Cu（S） 直接反应：电子移动无规则，化学能→热能 间接反应：电子作定向移动，化学能→电能 原电池实现了这一目的：P161:图4.1 1,原电池组成和符号： ⑴组成：二个 半电池（正、负）、盐桥、导线 盐桥作用:P161:-5 工作分析:P161:-10
第二章 水化学 一，溶液的通性 （Ｐ111） 对象：难挥发、非电解质的稀溶液(P112:2) 溶液的通性：①沸点上升△Tbp②凝固点下降 △Tfp③产生渗透压Π (P112:3) 该通性只与稀溶液的浓度大小有关，与溶质 是什么无关,又称稀溶液的依数性。 原因：稀溶液的蒸气压下降:△P=P-P*<0 (与纯溶剂蒸气压相比)
Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O2/OH-、MnO4-/Mn2+ ⑴电极:电对构成正极、负极,发生电极反应. 负极：氧化反应。如Zn2+/Zn：Zn-2e=Zn2+ 正极：还原反应。如Cu2+/Cu：Cu2++2e=Cu 结论:易失e的还原剂电对作负极,发生氧化反应. ⑵电极反应配平：质量平衡和电荷平衡 MnO4-/Mn2+：MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O O2/OH-：O2(g)+2H2O+4e=4OH-(aq) 注：①要标明物质的C、P、状态；②为了使 电极能导电，有时要用惰性电极：石墨C、 Pt
⑴浓度：ＣN2↑ＣH2↑、 ＣNH3↓平衡右移 ⑵压力：Ｐ↑∵△ｎ＜ｏ∴平衡右移 ⑶温度：Ｔ↑∵△Ｈ＜Ｏ∴平衡左移 ⑷催化剂：平衡不移动。但正逆反应同倍加快 二，化学反应速率： v （P67） 1,v表达式： v定义：单位时间单位体积内某物质的量变 化。△nＢ（Ｂ＝Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｄ） 任意反应:ａＡ＋ｂＢ＝ｇＧ＋ｄＤ(P68:-2) or ０＝Σ υ BＢ(P68:6) vＢ＝±dnＢ／Ｖ·dt ∵C=n/ V ∴恒容时，vＢ＝±dCＢ／dt 显然 vＡ≠vＢ≠vＧ≠vＤ,但vＡ/ａ＝vＢ/ｂ＝··· ···
第三章 电化学与金属腐蚀 一，原电池：（P160） Zn（S）+Cu2+（aq）=Zn2+（aq）+Cu（S） 直接反应：电子移动无规则，化学能→热能 间接反应：电子作定向移动，化学能→电能 原电池实现了这一目的：P161:图4.1 1,原电池组成和符号： ⑴组成：二个 半电池（正、负）、盐桥、导线 盐桥作用:P161:-5 工作分析:P161:-10
第二章 水化学 一，溶液的通性 （Ｐ111） 对象：难挥发、非电解质的稀溶液(P112:2) 溶液的通性：①沸点上升△Tbp②凝固点下降 △Tfp③产生渗透压Π (P112:3) 该通性只与稀溶液的浓度大小有关，与溶质 是什么无关,又称稀溶液的依数性。 原因：稀溶液的蒸气压下降:△P=P-P*<0 (与纯溶剂蒸气压相比)
Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O2/OH-、MnO4-/Mn2+ ⑴电极:电对构成正极、负极,发生电极反应. 负极：氧化反应。如Zn2+/Zn：Zn-2e=Zn2+ 正极：还原反应。如Cu2+/Cu：Cu2++2e=Cu 结论:易失e的还原剂电对作负极,发生氧化反应. ⑵电极反应配平：质量平衡和电荷平衡 MnO4-/Mn2+：MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O O2/OH-：O2(g)+2H2O+4e=4OH-(aq) 注：①要标明物质的C、P、状态；②为了使 电极能导电，有时要用惰性电极：石墨C、 Pt
大学有机化学ppt课件
参考文献
列出实验过程中引用的文献资 料，体现学术诚信。
THANKS
04
有机化学应用
有机合成
总结词
有机合成是有机化学的重要应用之一，通过有机合成 可以合成出许多具有重要价值的化合物。
详细描述
有机合成是有机化学的重要应用之一，通过有机合成 可以合成出许多具有重要价值的化合物，如药物、农 药、香料、染料等。有机合成需要利用有机化学反应 ，通过一系列的化学反应步骤，将简单的原料转化为 复杂的有机分子。在有机合成中，需要掌握各种类型 的有机化学反应，如取代反应、加成反应、消除反应 等，以及各种类型的试剂和催化剂，如酸、碱、金属 催化剂等。
有机材料
总结词
有机材料是有机化学的另一个重要应用，通过有机材 料可以制造出许多具有优异性能的材料。
详细描述
有机材料是有机化学的另一个重要应用，通过有机材料 可以制造出许多具有优异性能的材料，如塑料、橡胶、 纤维等。这些材料在工业、农业、国防、航空航天等领 域有着广泛的应用。有机材料的合成需要利用有机化学 反应，通过一系列的化学反应步骤，将简单的原料转化 为复杂的有机分子。在有机材料的合成中，需要掌握各 种类型的有机化学反应，如聚合反应、缩聚反应等，以 及各种类型的试剂和催化剂，如引发剂、交联剂、金属 催化剂等。
氧的化学性质
氧的价键理论
氧原子通过与其它原子共享 电子形成共价键，形成单键 、双键和三键。
氧的氧化态
氧在有机化合物中的氧化态通 常为-2，但在过氧化物中可以 达到-1或0。
氧的反应性
氧原子具有较强的反应性， 参与多种类型的反应，如氧 化、还原、加成等。
氮的化学性质
氮的价键理论
氮原子通过与其它原子共享电子形成共价键，形成单键、双键和 三键。
列出实验过程中引用的文献资 料，体现学术诚信。
THANKS
04
有机化学应用
有机合成
总结词
有机合成是有机化学的重要应用之一，通过有机合成 可以合成出许多具有重要价值的化合物。
详细描述
有机合成是有机化学的重要应用之一，通过有机合成 可以合成出许多具有重要价值的化合物，如药物、农 药、香料、染料等。有机合成需要利用有机化学反应 ，通过一系列的化学反应步骤，将简单的原料转化为 复杂的有机分子。在有机合成中，需要掌握各种类型 的有机化学反应，如取代反应、加成反应、消除反应 等，以及各种类型的试剂和催化剂，如酸、碱、金属 催化剂等。
有机材料
总结词
有机材料是有机化学的另一个重要应用，通过有机材 料可以制造出许多具有优异性能的材料。
详细描述
有机材料是有机化学的另一个重要应用，通过有机材料 可以制造出许多具有优异性能的材料，如塑料、橡胶、 纤维等。这些材料在工业、农业、国防、航空航天等领 域有着广泛的应用。有机材料的合成需要利用有机化学 反应，通过一系列的化学反应步骤，将简单的原料转化 为复杂的有机分子。在有机材料的合成中，需要掌握各 种类型的有机化学反应，如聚合反应、缩聚反应等，以 及各种类型的试剂和催化剂，如引发剂、交联剂、金属 催化剂等。
氧的化学性质
氧的价键理论
氧原子通过与其它原子共享 电子形成共价键，形成单键 、双键和三键。
氧的氧化态
氧在有机化合物中的氧化态通 常为-2，但在过氧化物中可以 达到-1或0。
氧的反应性
氧原子具有较强的反应性， 参与多种类型的反应，如氧 化、还原、加成等。
氮的化学性质
氮的价键理论
氮原子通过与其它原子共享电子形成共价键，形成单键、双键和 三键。
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第6章元素化学与无机材料
Chapter 6 Element Chemistry and Inorganic Material
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1
第6章 元素化学与无机材料
6.1 单质的物理性质 6.2 单质的化学性质 6.3 无机化合物的物理性质 6.4 无机化合物的化学性质 6.5 配位化合物 6.6 无机材料
金刚石
石墨
C60
碳的同素异形体
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10
6.1 单质的物理性质
•C60的发现
1996年 Kroto, Smalley及Curl三位教授 因首先发现（1985）C60而荣获瑞典皇家 科学院颁发的诺贝尔化学奖。
C60结构图
H. W. 克鲁托
R. E. 史沫莱
R. F. 柯尔
Harold W. Kroto Richard E. Smalley Robert F. Curl
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7
6.1 单质的物理性质
4. 主族元素的晶体类型
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8
6.1 单质的物理性质
5. 非金属单质的晶体结构
金属晶体
非金属单质的分子和晶体结构示意图
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6.1 单质的物理性质
•碳的同素异形体 金刚石：sp3 网格状 硬度大 石墨：sp2 片层状 润滑性、导电性 C60：类sp2 球烯 多种优异性能
并不完全一致。
•温度会影响金属与氧气反应的产物。
对于大，而常
温下生成高氧化值的金属氧化物的倾向较
大。例如，铁在高温下以生成FeO为主,常
温时则以Fe2O3为主。
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一些单质与氧气反应的 rGm (T) 与温度的近似关系
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17
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15
6.2 单质的化学性质
1. 金属单质活泼性规律
➢ 同一周期: 短周期:左到右金属单质的还原性逐渐减弱。 长周期:递变情况和短周期一致，但较为缓慢，也有例外。
➢ 同一族
自上而下主副族变化规律相反（ⅢB与相邻的主族一致）。
ⅠA ⅡA
ⅢA
ⅦA
还
原 性
ⅢB
增 强
还 原
性
还原性增强
增 强
ⅣB
ⅡB
还原性增强不明显
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2
6.1 单质的物理性质
元 素
非金属 (22) 普通:Fe(5.1%),Cu,Au(510-7%),Ag(110-5%),Al等
(112)
(1/3)
金属
轻稀有金属：Li,Rb,Cs,Be等
(90)
难熔稀有金属：Ti(1660C),V(1890 C),W(3410
C) ,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta等
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3
6.1 单质的物理性质
6.1.1 熔点、沸点和硬度
• 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，随后逐渐降低。
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11
6.1 单质的物理性质
6.1.2 单质的导电性
导体：金属能三维导电，是电的良导体 绝缘体：许多非金属单质不能导电，是绝缘体 半导体：介于导体与绝缘体之间的是半导体，如Si、 Ge等
思考：单质中最好的导体是谁？ 答：(1)Ag、Cu、Au、Al等是最好的导电材料。
(2)Ag、Au价格昂贵，只用于电子器件连接点等特殊场合；
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6.2 单质的化学性质 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 ➢ 金属置换氢的能力
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2Na2O2(s) + 2CO2(g) = 2Na2CO3(s) + O2(g)
4KO2(s) + 2H2O(g) = 3O2(g) + 4KOH(s)
4KO2(s) + 2CO2(g) = 2K2CO3 + 3O2(g)
6.2 单质的化学性质
3. 金属与氧的作用
(1)S区
正常氧化物：Li2O、BeO、MgO等，在空气中生成氧化物
过氧化物：(除Li、Be、Mg外) ，在纯O2中生成过氧化物。
超氧化物：K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba等，在过量的O2中燃 烧可以生成。
➢过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质，它们与水反应会放出 氧急救气器，或又装可在吸防收毒CO面2具并中产:生O2气，所以较易制备的KO2常用于
(3)Al、Cu广泛用于电器工业，Al的电导率低于Cu，但密度小， 因此Al代替Cu作高压电缆。
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6.1 单质的物理性质
图6.6 单质的电导率(MS·m-1)
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第6章 元素化学与无机材料
6.1 单质的物理性质 6.2 单质的化学性质 6.3 无机化合物的物理性质 6.4 无机化合物的化学性质 6.5 配位化合物 6.6 无机材料
稀有 稀散金属:Ga,In,Tl,Ge(分散在Al,Si等矿石中)
(2/3) 稀土金属:Sc,Y,镧系(共生)等
贵稀有金属:Pt,Pd(钯)等
放射性稀有金属:锕系,Ra,Po,Th,Pa,U等
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。
氧化性增强 氧 化 性 增 强
还原性增强
金属单质活泼性规律
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6.2 单质的化学性质
2. 温度对单质活泼性的影响*
rGm (T) ≈ r Hm (298.15K) T . r Sm (298.15K)
•在873K时，单质与氧气结合的能力由强 到弱的顺序大致为：
Ca、Mg、Al、Ti、Si、Mn、Na、Cr、 Zn、Fe、H2、C、Co、Ni、Cu 这一顺序与常温时单质的活泼性递变情况
•即：高熔点、高硬度单质集中在中部，其两侧较低。
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6.1 单质的物理性质
1. 单质的熔点
单质的熔点(°C)
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6.1 单质的物理性质
2. 单质的沸点
图6.2 单质的沸点(°C)
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6.1 单质的物理性质
3. 单质的硬度
图6.3 单质的硬度(莫氏)
Chapter 6 Element Chemistry and Inorganic Material
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第6章 元素化学与无机材料
6.1 单质的物理性质 6.2 单质的化学性质 6.3 无机化合物的物理性质 6.4 无机化合物的化学性质 6.5 配位化合物 6.6 无机材料
金刚石
石墨
C60
碳的同素异形体
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6.1 单质的物理性质
•C60的发现
1996年 Kroto, Smalley及Curl三位教授 因首先发现（1985）C60而荣获瑞典皇家 科学院颁发的诺贝尔化学奖。
C60结构图
H. W. 克鲁托
R. E. 史沫莱
R. F. 柯尔
Harold W. Kroto Richard E. Smalley Robert F. Curl
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6.1 单质的物理性质
4. 主族元素的晶体类型
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6.1 单质的物理性质
5. 非金属单质的晶体结构
金属晶体
非金属单质的分子和晶体结构示意图
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6.1 单质的物理性质
•碳的同素异形体 金刚石：sp3 网格状 硬度大 石墨：sp2 片层状 润滑性、导电性 C60：类sp2 球烯 多种优异性能
并不完全一致。
•温度会影响金属与氧气反应的产物。
对于大，而常
温下生成高氧化值的金属氧化物的倾向较
大。例如，铁在高温下以生成FeO为主,常
温时则以Fe2O3为主。
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一些单质与氧气反应的 rGm (T) 与温度的近似关系
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6.2 单质的化学性质
1. 金属单质活泼性规律
➢ 同一周期: 短周期:左到右金属单质的还原性逐渐减弱。 长周期:递变情况和短周期一致，但较为缓慢，也有例外。
➢ 同一族
自上而下主副族变化规律相反（ⅢB与相邻的主族一致）。
ⅠA ⅡA
ⅢA
ⅦA
还
原 性
ⅢB
增 强
还 原
性
还原性增强
增 强
ⅣB
ⅡB
还原性增强不明显
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6.1 单质的物理性质
元 素
非金属 (22) 普通:Fe(5.1%),Cu,Au(510-7%),Ag(110-5%),Al等
(112)
(1/3)
金属
轻稀有金属：Li,Rb,Cs,Be等
(90)
难熔稀有金属：Ti(1660C),V(1890 C),W(3410
C) ,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta等
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6.1 单质的物理性质
6.1.1 熔点、沸点和硬度
• 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，随后逐渐降低。
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6.1 单质的物理性质
6.1.2 单质的导电性
导体：金属能三维导电，是电的良导体 绝缘体：许多非金属单质不能导电，是绝缘体 半导体：介于导体与绝缘体之间的是半导体，如Si、 Ge等
思考：单质中最好的导体是谁？ 答：(1)Ag、Cu、Au、Al等是最好的导电材料。
(2)Ag、Au价格昂贵，只用于电子器件连接点等特殊场合；
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6.2 单质的化学性质 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 ➢ 金属置换氢的能力
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2Na2O2(s) + 2CO2(g) = 2Na2CO3(s) + O2(g)
4KO2(s) + 2H2O(g) = 3O2(g) + 4KOH(s)
4KO2(s) + 2CO2(g) = 2K2CO3 + 3O2(g)
6.2 单质的化学性质
3. 金属与氧的作用
(1)S区
正常氧化物：Li2O、BeO、MgO等，在空气中生成氧化物
过氧化物：(除Li、Be、Mg外) ，在纯O2中生成过氧化物。
超氧化物：K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba等，在过量的O2中燃 烧可以生成。
➢过氧化物和超氧化物都是固体储氧物质，它们与水反应会放出 氧急救气器，或又装可在吸防收毒CO面2具并中产:生O2气，所以较易制备的KO2常用于
(3)Al、Cu广泛用于电器工业，Al的电导率低于Cu，但密度小， 因此Al代替Cu作高压电缆。
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6.1 单质的物理性质
图6.6 单质的电导率(MS·m-1)
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第6章 元素化学与无机材料
6.1 单质的物理性质 6.2 单质的化学性质 6.3 无机化合物的物理性质 6.4 无机化合物的化学性质 6.5 配位化合物 6.6 无机材料
稀有 稀散金属:Ga,In,Tl,Ge(分散在Al,Si等矿石中)
(2/3) 稀土金属:Sc,Y,镧系(共生)等
贵稀有金属:Pt,Pd(钯)等
放射性稀有金属:锕系,Ra,Po,Th,Pa,U等
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。
氧化性增强 氧 化 性 增 强
还原性增强
金属单质活泼性规律
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6.2 单质的化学性质
2. 温度对单质活泼性的影响*
rGm (T) ≈ r Hm (298.15K) T . r Sm (298.15K)
•在873K时，单质与氧气结合的能力由强 到弱的顺序大致为：
Ca、Mg、Al、Ti、Si、Mn、Na、Cr、 Zn、Fe、H2、C、Co、Ni、Cu 这一顺序与常温时单质的活泼性递变情况
•即：高熔点、高硬度单质集中在中部，其两侧较低。
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6.1 单质的物理性质
1. 单质的熔点
单质的熔点(°C)
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6.1 单质的物理性质
2. 单质的沸点
图6.2 单质的沸点(°C)
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6.1 单质的物理性质
3. 单质的硬度
图6.3 单质的硬度(莫氏)