过渡元素(共31张PPT)

第四讲过渡元素1第一页，共31页。2第二页，共31页。d区ds区IIIBIVBVBVIBVIIBVIIIf区镧系，锕系内过渡元素。四

五六七3第三页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

一、价电子构型：

(n－1)d1-9ns1-2（Pd例外）⒈同一元素，多种氧化态⒉最高氧化态①IIIB-VIIB族：最高氧化态=族数②VIII族:多数最高氧化态<族数二、氧化态4第四页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

3.过渡元素的氧化态递变规律①同一周期,从左到右,最高氧化态先逐渐升高,再逐渐降低红色常见氧化态5第五页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

6第六页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

对比主族元素：恰好相反

IIIA IVA VA

第六周期 Tl（Ⅲ)Pb(Ⅳ) Bi(Ⅴ)

强氧化性（低稳定性）（6s2

惰性电子对效应）②同一族,从上到下高氧化态趋于比较稳定.VIIBMnO4-/Mn2+TcO4-/Tc+3ReO4-/Re3+VIBCrO42-/Cr3+MoO4-/M3+WO42-/W3+高氧化态稳定性增强低氧化态稳定性减弱7第七页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

三、原子和离子半径同一周期①随原子序数的增加,原子半径依次减小,但变化缓慢TiVCrMnFeCoNiCuM2+:8679808378756973②氧化态相同的离子半径自左向右逐渐减小8第八页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

四、单质的物理和化学性质①熔点、沸点高

熔点最高：钨(W)②硬度大

硬度最大：铬(Cr)③密度大

密度最大：锇(Os)④导电性，导热性，延展性好熔点示意图9第九页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

五、氢氧化物酸碱性同族：从上到下,相同氧化态,酸性减弱,碱性增强.IIIBIVB VB VIBVIIBSc(OH)3 HMnO4Y(OH)3 HTcO4La(OH)3 HReO4酸性增强碱性增强规律与主族相同10第十页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

六、形成配合物的倾向：比主族Mn+大得多

Ti3+V2+V3+Cr3+Mn2+Fe2+

Fe3+Co2+Ni2+紫红紫绿蓝紫浅红浅绿淡紫粉红绿七、水合离子的颜色Mn(II)Fe(II)Co(II)Ni(II)Cu(II)Zn(II)过渡金属水合离子呈现多种颜色11第十一页，共31页。第一节过渡元素的通性（d区）

八、磁性单电子个数与磁矩的理论值

n012345/B0.001.732.833.874.905.9212第十二页，共31页。第二节钛

一、钛单质1.物理性质：密度小，强度高（耐高温，抗腐蚀）。“生物金属”2.化学性质(1)钝化(2)与非金属单质反应：高温下与绝大多数非金属元素直接化合(3)与酸反应在室温下，钛不与无机酸反应(除HF外)，但能溶于热的浓盐酸和硫酸中。13第十三页，共31页。第二节钛

3.Ti的制备TiO2TiCl4Ti二、钛的化合物1.TiO2(1)制备(硫酸法处理钛铁矿）(2)性质不溶于水，不溶于稀酸中，但能溶于HF和热的浓硫酸中钛的价电子构型，氧化态：+4最稳定，其次是+3，+2.Ti(IV)在水中的存在形式：水合氢氧配离子，常简写为（TiO2+)

Ti(Ⅲ)在水中的存在形式：Ti3+

14第十四页，共31页。第二节钛

2.H2TiO3(2)制备(1)物理性质两性3.TiCl4有刺激性气味的无色液体，共价化合物TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2C0思考：为什么要加入碳？15第十五页，共31页。5.钛(Ⅲ)化合物第二节钛

[Ti(H2O)6]Cl3[Ti(H2O)5Cl]Cl2.H2O

紫色晶体绿色晶体4.钛(Ⅳ)的配合物(3)化学性质①水解②与酸反应 橙色配合物：TiO2++H2O2

＝[TiO(H2O2)]2+

钛的测定思考：TiCl3·6H2O晶体一般呈紫色，为什么有时得到的TiCl3·6H2O却是绿色晶体？16第十六页，共31页。例．化合物A为无色液体，A在潮湿的空气中冒白烟。取A的水溶液加入AgNO3溶液则有不溶于硝酸的白色沉淀B生成，B易溶于氨水。取锌粒投入A的盐酸溶液中，最终得到紫色溶液C。向C中加入NaOH溶液至碱性则有紫色沉淀D生成。将D洗净后置于稀硝酸中得到无色溶液E。将溶液E加热得到白色沉淀F。请确定各字母所代表的物质。

第二节钛

17第十七页，共31页。1.物理性质：质软，有延展性，熔点高第三节钒

一、钒单质2.化学性质(1)常温下呈钝态，活泼性较低。(2)受热时，V显还原性。（似Ti)不与强碱、HCl、稀H2SO4、空气、海水反应

但能溶于HF、HNO3、浓H2SO4和“王水”18第十八页，共31页。二、钒的化合物1.V2O5(1)制备(2)性质第三节钒

①两性偏酸性溶于浓的强碱中，显酸性，形成：VO43-溶于浓的强酸中，显弱碱性，形成：VO2+②

较强氧化性(3)用途：催化剂19第十九页，共31页。第三节钒

VO2+是极强的氧化剂20第二十页，共31页。第四节铬

一、铬单质1.物理性质①银白色有光泽金属②

纯铬有延展性,含杂质铬硬而脆，最硬的金属③熔沸点较高2.化学性质(1)铬的钝化(2)没有钝化的铬性质活泼3.单质铬的制备21第二十一页，共31页。第四节铬

二、铬的化合物1.Cr(Ⅲ)的化合物Cr(Ⅲ)的化学特征：②Cr3+比较稳定③Cr(Ⅲ)的化合物都有颜色①Cr3+具有较强的配位能力，常形成配位数为6的化合物22第二十二页，共31页。第四节铬

(1)Cr2O3①制备②化学性质(2)Cr(OH)3①制备②化学性质类似于Al2O3类似于Al(OH)323第二十三页，共31页。水溶性：重铬酸盐>铬酸盐OH−H+TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2C0OH−H+CrO42-/Cr3+MoO4-/M3+WO42-/W3+M2+:8679808378756973②与酸反应不与强碱、HCl、稀H2SO4、空气、海水反应

但能溶于HF、HNO3、浓H2SO4和“王水”M2+:8679808378756973IIIBIVB VB VIBVIIB③密度大Ti(IV)在水中的存在形式：水合氢氧配离子，常简写为（TiO2+)思考：为什么要加入碳？Mn(II)Fe(II)Co(II)Ni(II)Cu(II)Zn(II)例1、在硫酸铬溶液中，逐滴加入氢氧化钠溶液，开始生成灰蓝色沉淀，继续加碱，沉淀又溶解，再向所得溶液中加溴水，直到溶液的绿色转为黄色。熔点最高：钨(W)第四节铬

(3)Cr(Ⅲ)的盐①单核配合物Cr3+盐CrO2-盐(4)Cr(Ⅲ)的配位化合物a通过d2sp3

杂化，形成八面体配合物（CrX6）b存在同分异构现象c配体可以被取代②

多核配合物24第二十四页，共31页。第四节铬

2.Cr(Ⅵ)的化合物(1)CrO3①制备③化学性质②结构a稳定性差b易溶于水

Na2Cr2O7+H2SO4=2NaHSO4+2CrO3+H2O25第二十五页，共31页。第四节铬

(2)重铬酸盐和铬酸盐①水溶液中平衡②Ba2+、Pb2+、Ag+使平衡左移应用：检验CrO42-的存在③

重铬酸盐的强氧化性水溶性：重铬酸盐>铬酸盐强氧化剂,棕红色逐渐变为绿色----失效洗液：K2Cr2O7饱和溶液+H2SO4（浓）26第二十六页，共31页。高氧化态为强氧化剂，低氧化态为强还原剂。几种重要氧化态之间的转换关系

Cr(金属)Cr2+Cr3+[Cr(OH)4]−绿色蓝色绿色或紫色橙色黄色氧化稀酸空气Zn+H+SO2+H+OH−H+Na2O2OH−H+第四节铬

27第二十七页，共31页。例1、在硫酸铬溶液中，逐滴加入氢氧化钠溶液，开始生成灰蓝色沉淀，继续加碱，沉淀又溶解，再向所得溶液中加溴水，直到溶液的绿色转为黄色。写出各步的化学方程式。Cr2(SO4)2+6NaOH=Cr(OH)3+3Na2SO4