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第六章  元素和某些无机化合物 主要内容 金属和氢氧化物 几种新型金属材料 非金属及其某些化合物 几种新型非金属材料 概述 元素（118种） 定义：质子数或核电荷数相同的一类原子的总称。 分类: （1）按原子的电子层结构的特征：s、p、d、ds和f五区。 （2）按单质的性质：金属、非金属和准金属 周期表中总共118种元素，已经发现112种，其中自然界存在94种，人造元素18种。 周期系元素中只有22种非金属（包括稀有气体），它们集中在长周期表p区右上角三角区内。 第一节 金属和氢氧化物 同一周期： （1）第二、三周期：从左到右（IA-IIA） ，熔点、沸点和硬度逐渐升高； （2）第四~六周期：从左到右（IA-IIA-IIIB~VIIB-VIII-IB-IIB），熔点、沸点和硬度先升高再降低（第VIB附近最高）。 原因－金属键： 1）IA原子半径最大，价电子数最少，金属键最弱，故熔点、沸点和硬度最低； 2）IIA→ d区（IIIB~VB），原子半径递减、参与成键的价电子数及有效核电荷数却递增，金属键增强，故熔点、沸点和硬度递增。 3）VIB [ (n-1)d5ns1]，原子半径较小、参与成键的价电子数及有效核电荷数最多，金属键最强，故熔点、沸点和硬度最高。 4) VIIB-VIII-IB-IIB，原子半径递减，参与成键的价电子数及有效核电荷数也递减，金属键反而减弱，故熔点、沸点和硬度反而降低。 （二）导电性与能带理论 二、金属单质的化学性质 原因 金属易失去价电子→ 金属阳离子：具有还原性 变化规律：失电子能力 同一周期：从左到右，还原性↘ 同一主族（IIIB）：从上到下，还原性↗ 同一副族：从上到下，还原性一般↘ （二）水合离子的颜色 原因 过渡元素的低氧化态离子在水溶液中呈现颜色：过渡元素的未成对d电子在一定可见光的作用下，d电子从基态跃迁到激发态，故呈一定的颜色。如[Cu(H2O)6]2+，呈兰色。 三、氢氧化物的酸碱性 氢氧化物：一切含氧酸或碱 （一）氢氧化物的酸碱性递变规律 同一周期：从左到右，酸性增强，碱性减弱；（还原性↘、氧化性↗） 同一族：从上到下，碱性增强，酸性减弱；（还原性↗、氧化性↘） 四、合金的基本概念 在熔化状态时金属可以相互溶解或相互混合，形成合金。合金可认为是具有金属特性的多种元素的混合物。 定义：为了改善金属某些性能往往在金属中加入一种或几种金属或非金属，组成具有金属特性的物质。 类型： （一）机械混合物 合金的组成金属之间不起化学反应形成的非均匀混合物。 （二）金属固溶体(金属固态溶液) 定义：溶质金属元素（少量）的原子溶解到另一种溶剂金属元素（较大量）的晶体中形成的一种均匀的固态溶液。 类型：1）量换固溶体（置换）：如Cu和Ag；W和Mo； 2）间隙固溶体（填隙）：溶质原子位小（B、C、N、H） 第二节 几种新型金属材料 一、储氢金属材料（储氢合金） 二、形状记忆合金 三、非晶态合金 四、超塑性合金 第三节 非金属及其某些化合物 晶体结构 原子晶体： B 、金刚石、硅； 过渡晶体：石墨、P/As、Se/Te 分子晶体：H2、N2、VIIA单质、稀有气体 非金属单质 一、非金属单质的物理性质 （一）熔点、沸点和硬度 同一周期：从左到右，熔点、沸点和硬度↘ 原因：原子晶体→过渡型晶体→分子晶体 同一族：从上到下，熔点、沸点和硬度↗ 原因：分子量↗，色散力↗，分子间力↗ （二）导电性 B、Si、As、Se、Te为半导体（T↗，导电性↗） 二、非金属单质的化学性质 （一）活泼非金属→强氧化剂；不活泼非金属→弱还原剂 例如： Cl2+H2 ===2HCl? C + H2O=== CO+ H2? （二）某些非金属单质在碱性水溶液中→歧化反应 例如： 3Cl2+6NaOH=== 5NaCl+ NaClO3+3H2O 3S+6NaOH=== 2Na2S+ Na2SO3+3H2O 四、碳化物、氮化物和硼化物 定义：过渡金属元素的碳化物、氮化物和硼化物称为金属型碳化物、氮化物和硼化物。 原理：由于C、N、B原子半径较小，进入过渡金属晶体的间隙中，形成金属固溶体。 特点：不透明、具有金属光泽、熔点极高、硬度很大、能导电、导热且化学惰性，脆性大。