23无机化学PPT课件

更好地认识其在社会发展和人类生活中的作用和价值。
04 无机化学实验基础
实验目的与要求
掌握无机化学实验的基本操作方 法和技能。
了解无机化学实验的基本原理和 实验方法。
培养实验观察、分析和解决问题 的能力，培养实验素养和科学精
神。
实验安全与防护
遵守实验室安全规定，确保实验安全 。
注意个人防护，佩戴必要的防护用品 ，如实验服、护目镜、手套等。
无机化学是一门基础学科，需 要掌握基本概念、原理和公式
等基础知识。
注重实验操作
通过实验操作，加深对无机化 学理论知识的理解，培养实验
技能和观察能力。
建立知识体系
将所学知识进行归纳整理，形 成完整的知识体系，有助于加
深记忆和理解。
积极参与讨论
与同学和老师进行交流和讨论 ，有助于拓展思路和解决问题
。
学习无机化学的建议
制定学习计划
制定合理的学习计划，分配时间，确保按时 完成学习任务。
培养学习兴趣
对无机化学产生兴趣，积极主动地学习，提 高学习效果。
注重理论与实践相结合
将理论知识与实际应用相结合，加深对知识 的理解和记忆。
建立良好的学习习惯
养成课前预习、课后复习、及时总结等良好 的学习习惯，提高学习效率。
未来无机化学的发展趋势
02
无机化学是化学学科的一个重要 分支，与有机化学、物理化学、 分析化学等学科相互渗透、相互 促进。

元素的金属性和非金 属性
同一周期中，从左到右，随着原 子序数的递增，元素的金属性递 减，非金属性递增；同一族中， 由上而下，随着原子序数的递增， 元素的金属性递增，非金属性递 减。
03
化学键与分子结构
离子键形成及特点
离子键的形成
通过原子间电子转移形成正、负离子，由静电作用相互吸引。
离子键的特点
较高的熔点和沸点，良好的导电性和导热性，在水溶液中易离 解。
无机化学应用领域
材料科学
能源科学
无机化学在材料科学领域有着广泛应用，如 陶瓷、玻璃、水泥等材料的制备和性能研究。
无机化学在能源科学领域也发挥着重要作用， 如电池、燃料电池等能源转换和储存器件的 研究。
环境科学
生命科学
无机化学在环境科学领域的应用主要涉及大 气、水、土壤等环境中无机物质的检测、治 理和资源化利用。
活动性不同的两个电极；电解质 溶液；闭合回路；自发的氧化还
原反应。
原电池工作原理
负极发生氧化反应，正极发生还原 反应；电子由负极流向正极，电流 由正极流向负极。
原电池应用
化学电源（如干电池、蓄电池等）； 加快化学反应速率（如Zn与稀硫酸 反应时加入少量CuSO4溶液）。
电解池工作原理及应用
电解池构成条件
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无机化学基础知识PPT课件

无机化学的研究对象
配位化合物
由中心原子或离子 与配体通过配位键 形成的化合物。
无机固体
如晶体、陶瓷、玻 璃等。
无机物
包括单质、氧化物 、酸、碱、盐等。
同位素ຫໍສະໝຸດ Baidu
质子数相同而中子 数不同的同一元素 的不同原子。
无机合成与材料
如超导材料、纳米 材料等。
无机化学的历史与发展
古代无机化学
主要关注金属冶炼、陶瓷制作等 实用技艺。
正确佩戴个人防护用品，如实验服、护目镜、手套等。
常用玻璃仪器的使用与洗涤
常用玻璃仪器介绍
01
了解烧杯、量筒、滴定管、容量瓶等常用玻璃仪器的名称、规
格和用途。
玻璃仪器的洗涤与干燥
02
掌握玻璃仪器的洗涤方法和干燥技巧，保证实验结果的准确性
。
玻璃仪器的使用注意事项
03
避免玻璃仪器破损、划伤或污染，确保实验顺利进行。
近代无机化学
道尔顿提出原子论，门捷列夫发 现元素周期律，奠定了无机化学
的基础。
现代无机化学
随着量子力学、光谱学等理论和 技术的发展，无机化学的研究领 域不断拓宽和深化，涉及固体化 学、配位化学、同位素化学等多
个分支领域。
02
无机化学基础知识
原子结构与元素周期表
原子结构
原子由原子核和核外电子组成，原子核位于原子中心，由质子和中子组成，核外电子绕核运动。

生命科学
配位化合物和超分子化合物可以 用于研究生物体内的分子相互作 用和识别机制，以及制备新型药 物和生物传感器等。
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01 02 03 04
材料科学
配位化合物和超分子化合物可以 用于制备新型材料，如超导材料 、光学材料、磁性材料等。
环境科学
配位化合物和超分子化合物可以 用于处理环境污染问题，如重金 属离子吸附、有机污染物降解等 。
包括分子间相互作用、分子识别、自组装、超分子聚合物等。
超分子化学的应用领域
在材料科学、生命科学、信息科学等领域有广泛的应用，如超分子 催化剂、超分子药物、超分子传感器等。
29
配位化合物和超分子化学在生产生活中的应用
催化剂
配位化合物和超分子化合物可以 作为催化剂，加速化学反应的速 率，提高反应的选择性和效率。
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6
02
原子结构与元素周期律
Chapter
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7
原子结构模型
• 道尔顿实心球模型：原子是一个坚硬的实心小球，不可再分。 • 汤姆生枣糕模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许
多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 • 卢瑟福行星模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全
配位化合物的组成
中心原子或离子、配体、配位数、配位键等。

如：CrCl3· 2O在水溶液中长期放置： 6H
[Cr(H2O)4Cl2]+(绿色)+H2O [Cr(H2O)5Cl]2+(浅绿色)+Cl[Cr(H2O)5Cl]2++H2O [Cr(H2O)6]3+(蓝紫色)+Cl-
过渡元素的水合离子大部分都有一定的颜色，
这是因为电子的跃迁(d-d跃迁)能级一般在可见光
4. 过渡元素氧化物的酸碱性变化规律与主族金 属比有何相似和不同？
相似性：变化规律相似。 （1） 同种元素，不同氧化态的氧化物，其 酸碱性随氧化数的降低酸性减弱，碱性增 强。 Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO 强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性
（2） 同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化 物及水合物，从左到右碱性减弱，酸性增强。 Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7
23-1 引言
共同 性质：
(1) 它们都是金属，导热导电、高熔点、高硬
度、延展性好。
(2) 大部分过渡金属的电极电势为负值，即还
原能力较强，可置换酸中氢。
(3) 除少数例外（ⅢB），它们都存在多种氧
化
态。
23-1 引言
(4) 水合离子和酸根离子常呈现一定的颜色。 (5) 它们的原子和离子形成配合物的倾向都较
23-1 引言
1. 过渡元素包括周期表中的哪些元素？它们 具有哪些共同性质？

非金属氧化物
通常具有较高的熔点和沸点，在 特定条件下可以形成晶体。
金属氧化物
具有高熔点和良好的离子导电性 。
非金属单质
通常具有较高的熔点和沸点，在 特定条件下可以形成晶体。
酸与碱
酸
是指在水溶液中能够电离出氢离 子（H+）的化合物。
碱
是指在水溶液中能够电离出氢氧 根离子（OH-）的化合物。
酸的性质
能够与金属反应生成盐和氢气 ，能够与碱反应生成盐和水。
无机化学在环境保护中的作用
污染治理
无机化学在处理工业废水、废气、土壤 污染等方面发挥了重要作用，如利用无 机吸附剂、催化剂等去除污染物。
VS
资源回收与利用
通过无机化学方法，实现资源的有效回收 和再利用，降低对环境的破坏和污染。
无机化学与其他学科的交叉发展
与生物学交叉
无机化学与生物学的交叉研究，如生物矿化、生物荧光标记等，为生物学领域提供了新 的研究工具和方法。
无机化学的历史与发展
总结词
无机化学的发展历程经历了早期的炼金术和医药化学 、近代的原子分子理论、现代的无机化学研究领域和 未来发展趋势。
详细描述
无机化学的发展历程可以追溯到早期的炼金术和医药化 学，随着人们对物质结构和性质的深入了解，逐渐形成 了现代的无机化学。近年来，随着科学技术的发展，无 机化学的研究领域不断扩大，涉及到新能源、新材料、 生物医学等领域。未来，随着人类对环境和资源的日益 关注，无机化学将在可持续发展和环境保护方面发挥更 加重要的作用。同时，随着科技的不断进步，无机化学 将进一步探索新的物质和反应机制，推动学科的发展和 完善。

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电极电势
衡量电极反应的倾向性，电极电 势越高，反应越容易进行。
CHAPTER 03
无机化学反应原理
化学反应速率与平衡
总结词
理解化学反应速率和平衡是掌握无机化学反应的 关键。
化学反应速率
研究反应速度和反应机制，包括基元反应、反应 速率常数、活化能等概念。
化学平衡
探讨平衡常数、平衡移动原理、化学平衡的移动 方向等，理解反应的进行方向和程度。
CHAPTER 05
无机化学前沿研究
无机化学在新能源领域的应用
总结词
无机化学在新能源领域的应用主要涉及新型能源材料的研发和优化，如太阳能电池、燃 料电池等。
详细描述
随着能源需求的日益增长和环境保护意识的提高，新能源领域的发展越来越受到重视。 无机化学在新能源领域的应用主要涉及新型能源材料的研发和优化，如太阳能电池、燃 料电池等。通过研究无机材料的性质和结构，可以开发出更高效、更稳定的能源转换和
无机化学的发展历程
01
02
03
早期无机化学
从古代的炼金术到文艺复 兴时期的化学研究，主要 关注元素、化合物的性质 和制备。
近代无机化学
随着原子结构、分子结构 等理论的提出，无机化学 逐渐形成独立的学科体系 。
现代无机化学
随着新材料、新能源等领 域的快速发展，无机化学 的研究范围和应用领域不 断扩大。

无 机 化 学 基 础 教 程
压。 解：根据， pB B p
p(CO) = 0.60³600kPa = 3.6³102 kPa
p(H2) = 0.10³600kPa = 60 kPa
§1.2 稀溶液的依数性
无 机 化 学 基 础 教 程
1.2.1 溶液的浓度
1.2.2 稀溶液的依数性
1.2.1 溶液的浓度
无 机 化 学 基 础 教 程
R——摩尔气体常数
在STP下，p =101.325 kPa, T=273.15 K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414³10-3 m3
10 m pV 101325Pa 22.414 R nT 1.0 mol 273.15 K
3
3
8.314J mol K
m pV RT M
m n M
m RT M pV
M = Mr gmol-1
3. 确定的气体密度
无 机 化 学 基 础 教 程
m RT M pV
M
r=m/V
Байду номын сангаас
rRT
p
pM r= RT
1.1.2 气体的分压定律
组分气体：
无 机 化 学 基 础 教 程
理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合 气体相同体积时所产生的压力，叫做组分 气体B的分压。 nB RT pB V

重庆
文理学院
红色
硫化物 铬酸盐 ZnS (硫化锌) ZnS (BaSO4) (锌钡白) CdS/CdSe Pb(Cr, Mo, S)O4 (镉红) (钼红) CdS (镉黄) PbCrO4或Pb(Cr, S)O4 (铬黄) ZnCrO4 (铬酸锌) 铬绿 (铅铬黄+铁蓝)
黄色
绿色
24
重庆
文理学院
许多国家都在颁布相应的法律限制使用含 有危害人体健康和环境的重金属元素（如 Cd,Cr,Hg,Mo,等）的颜料. 因此，发展新型、无 毒的无机颜料材料已迫在眉睫 . 已有人将 γ–
21
水合氧化物的酸性增强，碱性减弱。
重庆
文理学院
•23-2-4 氧化还原稳定性(自学) •23-2-5 配位性(自学) •23-2-6 水合离子的颜色和含氧酸根 的颜色
颜料 是指不溶解于、只能以微粒状 态分散于粘合剂中的着色剂.
Yellow lead chromate
22
重庆
染料: 可溶性的着色剂，大部分为有机化合物.
28
在乙醚、三乙胺中颜色的变化.
重庆
● 晶格缺陷
文理学院
晶格缺陷可能由两种原因造成：一种是晶格
中某些负离子没有，空位由自由电子占据，以此
达到电荷平衡. 的电子来平衡. 第二种是晶体中金属离子过剩， 两种缺陷中都包含自由电子，这

制作笔记
制作详细的笔记，记录重要知识点、公式和反应机理等， 方便复习和查阅。
多做练习，提高解题能力
多做习题
通过大量的习题练习，加深对知识点的理解和记忆， 提高解题速度和准确度。
分析解题思路
对解题过程进行分析和总结，掌握解题方法和技巧。
挑战难题
适当挑战一些难题和复杂问题，拓展自己的思维能力 和解题能力。
容量分析法
通过滴定操作，利用化学反应的定量关系来确定待测物质的含量， 广泛应用于酸碱滴定、氧化还原滴定等。
光谱分析法
利用物质对光的吸收、发射或散射等性质进行定性或定量分析， 如原子光谱、分子光谱等。
无机化学在材料制备中的应用
制备金属材料
通过还原、电解等方法从矿石或化合物中制备金属单质，如铁、铜、 铝等。
离子化合物的性质
易溶于水，水溶液导电，熔融状态 下也导电。
共价键及其性质
共价键的形成
原子之间通过共用电子对形成共价键。
共价键的特点
有方向性、有饱和性，键能较大，但比离子键小。
共价化合物的性质
一般难溶于水，熔融状态下不导电，但有些共价 化合物在水溶液中能导电。
分子间作用力与氢键
分子间作用力
分子间存在的相互作用力，包括范德 华力和氢键等。
掌握基本原理
熟悉并掌握无机化学中的基本原 理，如化学平衡、酸碱理论、氧 化还原反应等。

镧系金属与冷水缓慢作用，与热 水作用较快，可置换出氢。
例如 2 La + 6 H2O —— 2 L（a OH）3 + 3 H2
镧系元素易溶于稀酸，不溶 于碱。
例如 2 La + 6 HCl —— 2 LaCl3 + 3 H2
2. 氢化物
镧系元素属于 f 区内过渡元素， 它们的氢化物处于离子型氢化物和 间充型氢化物之间的过渡型。
向氯化镱溶液中加入氢氧化钠 时，也有类似的反应
YbCl3 + 3 NaOH —— Yb（OH）3↓ + 3 NaCl
镧系元素氢氧化物的碱性与 碱土金属氢氧化物相近。且其碱 性随着原子序数的递增而有规律 地减弱 。
以至于 Yb（OH）3 和 L（u OH）3 在高压下与浓氢氧化钠溶液共热，
可以 生成羟基酸盐 Na3Yb（OH）6 和 Na3Lu（OH）6
+ 3 氧化数是镧系元素最稳定 的氧化数，其根本原因在于稀土元 素的电离能 I1 + I2 + I3 之和较小。
镧系金属离子的颜色是由未充满 的 4f 电子经 f-f 跃迁引起的。
具有 f0 和 f14 结构的 La3+ 和 Lu3+ 离子无 f-f 跃迁，故无色；
具有 f1 结构的 Ce3+ 和 f13 结构的 Yb3+ 离子吸收峰在红外区，故无色；

铁元素和铝元素
铁和铝是过渡金属中的代表元素，具有多种化合价和丰富 的化学性质。它们在工业生产和日常生活中有广泛应用， 如铁的氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。
铜元素和银元素
铜和银是典型的重金属元素，具有独特的物理和化学性质 。在无机化学中，它们主要以氧化物、硫化物等形式存在 ，如氧化铜、硫酸铜、硫化银等。
螯合物
由中心离子和配位体通过多齿配位体形成具有环状结构的络合物，如乙二胺四 乙酸合铁（Ⅲ）（Fe(EDTA)）。螯合物具有较高的稳定性和独特的物理化学性 质。
无机化合物的物理性质与化学性质
物理性质
无机化合物的物理性质主要包括颜色、状态（固态、液态、 气态）、气味、熔点、沸点、密度、溶解度等。这些性质可 以通过实验测定，有助于对无机化合物进行分类和鉴别。
无机化学在新能源领域的应用
总结词
无机化学在新能源领域具有广泛的应用前景，为解决能源危机提供了新的思路。
详细描述
无机化学在新能源领域中主要应用于太阳能电池、燃料电池、锂离子电池等领域 。通过研究新型无机材料，提高光电转换效率、降低成本，为可再生能源的利用 提供技术支持。
无机化学在环保领域的应用
总结词
氧化还原反应
电子转移的反应，涉及氧化剂和还原剂的相 互作用。
酸碱指示剂
用于指示酸碱反应的指示剂，如酚酞、甲基 橙等。
原电池
将氧化还原反应转化为电流的装置，用于储 存和释放能量。

体缺陷
如包裹体、气泡等，对晶体的光学性能和热 学性能产生影响。
05
酸碱反应与沉淀溶解平 衡
酸碱反应原理及类型
酸碱反应定义
酸和碱作用生成盐和水的反应。
酸பைடு நூலகம்反应类型
根据酸碱的强弱和反应机理不同， 可分为强酸强碱反应、强酸弱碱 反应、弱酸强碱反应和弱酸弱碱
反应。
酸碱指示剂
用于指示酸碱反应终点的试剂， 如酚酞、甲基橙等。
硬度
晶体抵抗外力刻划的能 力，与晶体类型和结构
有关。
其他性质
如热导率、电导率等也 与晶体类型和结构密切
相关。
晶体缺陷及其对物质性质影响
点缺陷
如空位、间隙原子等，对晶体的物理和化学 性质产生显著影响。
面缺陷
如晶界、孪晶界等，对晶体的力学性能和耐 腐蚀性能产生影响。
线缺陷
如位错等，对晶体的力学性能和导电性能产 生影响。
01
同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下
原子半径逐渐增大。
电负性的变化规律
02
同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电
负性逐渐减小。
金属性与非金属性的变化规律
03
同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同
主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
03

• 222 •2 • 2.在标准状况下，与14gN2所含有的分子数相同的气体是 （
）。
• A.1mol H2 B.0.5mol O2 C.1.5mol CO2 D.32g O2 • 3.在1L 1mol/L H2SO4溶液中，含H2SO4的质量是（ ）。 •
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8.溶液、饱和溶液、溶解度
第38页/共49页
二、基本理论
• 1、质量守恒定律 • 2、化学反应速度 • 3、化学平衡和化学平衡常数 • 3、电解质溶液及电离平衡 • 4、盐类的水解
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1.质量守恒定律（物质不灭定律）
• 质量守恒定律：参加化学反应的各物质（反应物）的质量总和，等于反应后生成 的各物质（生成物）的质量总和。
主要内容：
• 一、基本概念 • 二、基本理论、定律 • 三、基本性质
第1页/共49页
一、基本概念
• 无机化学 • 原子、分子、离子、元素 • 原子量、分子量、化合价 • 物理变化和性质、化学变化和性质 • 混合物、纯净物、单质、化合物 • 物质的量、摩尔、摩尔质量 • 气体摩尔体积、物质的量浓度 • 溶液、饱和溶液、溶解度、PH值 • 氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂
要成分， 决定着润 滑油的基
•
Cl2
S CH3CH2OH
空气
HCl
NH4Cl