1、第五章 單質(zhì)及無機(jī)化合物,本節(jié)要點(diǎn) 金屬元素在周期表中的位置和金屬的分類 金屬的提煉 過渡金屬的通性 各類金屬的用途,第一節(jié)：金屬及其化合物,一、金屬元素在周期表中的位置和金屬的分類,輕金屬,貴金屬,低熔金屬,黑色金屬,稀有金屬,重金屬,1、熱還原法鐵、銅、錫、鈷等，可用碳、氫氣、活潑金屬作還原劑，還原氧化物獲得。 2、熱分解法鈦、鋯、鉿、釩、鉻等金屬，都可從它們的碘化物熱分解得到。 3、電解最強(qiáng)的還原手段。鋁及活潑金屬常用此法。,二、金屬的提煉,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),它們都有金屬光澤，密度小， 硬度小，熔點(diǎn)低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 好的特點(diǎn).,三、過渡金屬 通性 (General survey),d

2、區(qū)元素所有這些特征不同程度上與價(jià)層 d 電子的存在有關(guān)，因而有人將 d 區(qū)元素的化學(xué)歸結(jié)為 d 電子的化學(xué).,金屬單質(zhì)的物理性質(zhì),硬度大 硬度最大的金屬：鉻(Cr) 摩氏 9.0,導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，延展性好,無機(jī)化合物生色機(jī)理d-d 躍遷,同周期元素族氧化態(tài)穩(wěn)定性變化趨勢,多種氧化態(tài),過渡金屬與工業(yè)催化,某些重要的無機(jī)和金屬有機(jī)工業(yè)過程中的 d 區(qū)金屬催化劑,多相催化 生產(chǎn)硫酸 合成氨 制造硝酸 氯堿工業(yè) 合成氣制汽油 均相催化 氫甲?；a(chǎn)正構(gòu)醛 乙烯氧化制乙醛 甲醇羰基化制乙酸 合成氣制乙酐,2SO2 + O2 = 2SO3 N2 + 3H2 = 2NH3 4NH3 + 5O2 = 4NO

3、+ 6H2O 2NaCl + 2H2O = Cl2 + 2NaOH + H2 CO + H2 烷烴混合物 RCH=CH2 + CO + H2 = RCH2CH2CHO H2C=CH2 + (1/2)O2 = CH3CHO CH3OH + CO = CH3COOH CO + H2 乙酐,V2O5 Fe3O4 PtRh(90:10)合金或PtRhPd(90:5:5)合金RuO2陽極(電解) Fe催化劑 Co(+1)或Rh(+1)羰基化合物,Pd(+2)和Cu(+2) RhI2(CO)2- RhI2(CO)2-,工業(yè)過程 被催化的反應(yīng) 催化劑,四、各類的用途,1堿金屬和堿土金屬（s區(qū)金屬）: 是化學(xué)

4、活潑性最大的金屬，是極好的還原劑、脫鹵劑。鈉汞齊、金屬鎂在有機(jī)合成中有著重要的用途。有些金屬，如銫，經(jīng)過照射后會(huì)產(chǎn)生電流，即能產(chǎn)生光電效應(yīng)。因而銫、鉀、銣常被用作光電材料, 制成的光電管在科學(xué)技術(shù)上有重要的應(yīng)用。,2S區(qū)金屬及鋁屬于輕金屬：是制造輕質(zhì)合金的重要原料。鈹、鎂、鋁適于制造輕質(zhì)合金，其余金屬單質(zhì)都比較軟而且太活潑。鎂合金、鋁合金和鈹合金密度小而強(qiáng)度大，是重要的輕型結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于宇宙飛船、航空、汽車、機(jī)械工業(yè)方面。,3堿金屬及P區(qū)金屬單質(zhì)：大多數(shù)熔點(diǎn)低，是制造低熔合金的重要原料，通常用于制造低熔合金的主要為錫、鉛、鉍等。其中鉍是許多重要的低熔合金的主要成分。,4分布于周期表中金屬

5、與非金屬交界區(qū)的一些金屬元素，是典型的半導(dǎo)體材料：如鎵、銦、鍺等，大量用于制造各類半導(dǎo)體器件及電子元件。上世紀(jì)七十年代，一些IIIAVA、IIBVIA族化合物，如CdSe、GaAs等也被發(fā)現(xiàn)又半導(dǎo)體性質(zhì)。此外，含有這些元素的某些合金，是具有實(shí)用價(jià)值的超導(dǎo)材料，如Nb3Ge(Te:23.3k)、Nb3Sm(Te:18.3k)、V3Ga(Te:15.4k)。,5銀、銅、金、鋁是所有金屬中導(dǎo)電性最好的。銀和金的化學(xué)穩(wěn)定性高，但價(jià)格貴，通常在要求較高的場合用作導(dǎo)電元部件，而銅和鋁（尤其是鋁、質(zhì)輕價(jià)廉）則廣泛用于電器工業(yè)，制造各種導(dǎo)線、電纜、電極及導(dǎo)電元部件。,6金、銀、銅自古以來就是制造貨幣的主要材料

6、：直至今天仍是一些國家造幣合金的成份。此外制造各種飾物，器皿以及精美的工藝品、收藏品也是金和銀的一個(gè)重要用途。,7鐵是所有金屬中用途最廣、用量最大的一種金屬，從遠(yuǎn)古鐵器時(shí)代起，鐵就是制造生產(chǎn)工具、生活用具和武器的基本材料。今天，鐵仍是各種不同性能的鋼材的基本成分。鐵、鈷、鎳有順磁性，它們是許多磁性材料的主要成分。,8鉑系金屬有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，且耐高溫?；瘜W(xué)工業(yè)中用它們制造特殊用途的反應(yīng)器皿、蒸發(fā)皿、坩堝。鉑、釕、銠、鈀也是制造耐腐蝕電極及熱電偶的重要材料。鉑銥合金用于制造標(biāo)準(zhǔn)度量衡的校準(zhǔn)器，鋨銥合金還用于制造指南針的主要零件及自來水筆等。大多數(shù)鉑系金屬能吸收氣體，尤其是氫氣，其中鈀吸收氫氣的功能特別強(qiáng)。,9高熔金屬鎢和鉻還是用作金屬陶瓷的重要原料。是一種很有用的新型結(jié)構(gòu)材料。此外，鎢、鉬等高熔金屬還常被用作電子儀器中的熱電子發(fā)射（陰極）材料，,10. 稀土金屬：微量稀土金屬可大大改善甚至根本改變合金的性