高三化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律和元素周期表_百度文库
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高三化学一轮复习 第5章 第2讲 元素周期律和元素周期表
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指元素周期表中、、、、、、、、、和──锿、、、锘、铹，共15个元素。
锕系金属概念
元素符号、序数和主要物理性质见表。这些元素都是放射性元素，它们的化学性质相近，与镧系元素的化学性质也很类似。锕系元素中锕、钍、镤、铀是天然存在的，个别元素如钚以极微量的核反应产物形式存在于铀矿中，其余都是利用核反应人工制得的锕系金属。
锕系金属发现
1789年克拉普罗特(M.H.Klaproth)从沥青铀矿
中发现铀，是锕系中第一个被发现的元素。1828年贝采利乌斯(J.J.Berzelius)发现钍。铀和钍的发现为大部分其他锕系元素的制取开辟了道路。1899年在居里实验室工作的德比尔纳（A.L.Debierne）发现锕,1902年盖瑟尔(F.Geisel)也独立发现了锕。1913年法扬斯 (K.Fajans)和格林（O.G?hring）发现了镤的同位素234Pa,1917年哈恩(O.Hahn)和梅特勒(L.Meitner)发现了231Pa。1940年麦克米伦(E.M.McMillan)和艾贝尔森 (P.H.Abelson)用中子辐照天然铀得到镎。同年,西博格(G.T.Seaborg)等用氘核轰击铀得到钚。1944年他又利用钚同位素的中子俘获反应获得镅,用氦离子轰击钚同位素获得锔,1949年汤普森(S.G.Thompson)等人用氦离子轰击241Am获得锫,1950年用氦离子轰击242Cm获得锎。吉奥索(A.Ghiorso)等人又于1952年、1953年、1955年、1958年、1961年分别获得锿、镄、钔、锘和铹。 　当前世界锕系各种元素的生产规模相差很大；铀的年产量以万吨计，钍以千吨计，钚以吨计，镎、镤、镅以公斤计，锕、镤、锔、锎以克计，锎外锕系元素以毫克甚至以原子数计。中国已制得所有的锕系元素。
锕系元素主要用作核反应堆的原料，便携式的γ或X射线源；铀和钚等是制造核武器的主要原料。
锕系金属参考书目
A.F.Trotman-Dickenson ed.,The Chemistry of the Actinides,Pergamon,Oxford,1973. 　克勒尔著，《超铀元素化学》编译组译：《超铀元素化学》，原子能出版社，北京，1977。(C.Keller, The Chemistry of the Transuranium Elements，VerlagChemie GmbH,Weinheim,1971.)发布时间：
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对于两大核电巨头密集牵手海外合作方，厦门大学中国经济研究中心主任林伯强认为，他们的意图主要是为出口，“复制高铁路线，先做好国内市场，做出典范，获得认可，以赢取更大的海外市场。”林伯强说。对于当前国内高铁技术在国际市场较为抢眼的原因，一位资深财经评论员给出一种说法称，这得益于曾经的一项措施：所有零部件必须用国产，即使国内暂时造不了要买国外制造的，外国公司也必须和国内企业合资经营，才可以进入采购名单。过硬的技术和便宜的价格让我国高铁有了足够的底气，促成了“走出去”。业界猜测，同样是中国高端装备中竞争优势明显的核电或成为中国制造业再出口的代表之一，在越发强烈的重启声中，“2015年核电或将复制高铁"出海"模式”。有业内人士介绍，中国核电“走出去”遇到的大难题就是在核燃料循环前端与后端技术欠缺，需要依靠其他国家的支持。因此，这一次中核与阿海珐的合作共识多被业界看做是该公司蓄势真正“走出去”的重要准备工作。不过令业界疑惑的是，沉寂多时的国内新核电项目重启信号渐强，为何国内核电巨头依旧积极“出海”？林伯强认为，即便有重启信号但国内核电难说迎来高潮，“核电发展肯定是安全第一，即便新项目放闸，发展也不会很快，可能一年获批只是少数的几个”，林伯强说。在他看来，目前各个巨头在核电建设上有所动作，主要是在国内夯实基础，为“出海”做准备。另有观点认为，核工业代表一个国家的实力，因此较为强调“走出去”。不可否认，国内核电在国外确实已有成果，不过，“在项目中，国内的核电企业仍主要是助手的角色，尚难单独去做。”林伯强说，“当前，技术仍是国内核电业发展的最大瓶颈。”事实上，国内的核电技术已有所进展，华龙一号和cap1400两个三代核电技术被看做中国核电“走出去”的两条主线。然而，据林伯强介绍，目前国内三代核电技术尚无成型的项目，“很难以实例说明自己的实力，以吸引海外客户”。他认为，国内核电实现真正的“走出去”仍需要有5-10年的成熟路要走。不仅是在技术上，复制高铁路线的核电同样面临着企业相互竞争。公开资料显示，为避免窝里斗，曾有措施对各家核电企业的海外市场做过初步划分：中广核技为英国、东欧以及泰国、越南等东南亚国家；中核为阿根廷、非洲以及西亚、南亚国家。但由于各国自有选择，上述方式的效果有限。&&&&
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当前时间： 4:09:22铹是一种怎样的金属材料_百度知道
铹是一种怎样的金属材料
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有216分钟.Lawrence)而命名为Lawrencium:　　　导电率/KJ&#47铹是一种人工合成的放射性化学元素，当中以铹-262的半衰期最长.D;W/cmK;mol :　　熔 点(℃)，都是α放射体，300K)。寿命最长的是260Lr半衰期才不过3分钟;J&#47，中文译作“铹”(读作劳);106&#47.6MeV。为了纪念螺旋加速器的创造者──美国的物理学家劳伦斯(E，这种核素的半衰期为8秒.Sikkeland)和拉希(A.251和252同位素α激克靶，其次的两个是255Lr和256Lr半衰期分别是22秒和31秒，它的化学符号是Lr.Ghiorso)，产出少量的103号元素，它的原子序数是103:　　蒸发热&#47:　　沸 点(℃)。它是由硼向锎轰击而合成的;gK ，E,元素符号先定为“Lw”。　　物理　　状态，属于过渡金属之一: 0;KJ/cc，美国乔索(A。铹(Lr)是锕系元素的最后一个成员。铹的半衰期很短，α能量为8:　　密度(g&#47:　　熔化热&#47，这就是103号元素Lr的首次发现。1961年。现在已经合成的Lr同位素计有8种:　　　比 热&#47，当这两个核合并时:　　导热系数&#47，1963年改作“Lr”，西克兰(T.Larsh)等人用螺旋加速器将原子序数为5的硼—11离子加速轰击原子序数为98号的锎—249;mol，质量数为253—260.250
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出门在外也不愁过渡金属元素_百度百科
过渡金属元素
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过渡元素是指元素周期表中d区的一系列金属元素，又称过渡金属。一般来说，这一区域包括3到12一共十个族的元素，但不包括f区的内过渡。
过渡元素是指中d区的一系列金属元素，又称过渡金属。一般来说，这一区域包括3到12一共十个族的元素，但不包括f区的。
“”这一名词首先由门捷列夫提出，用于指代8、9、10三族元素。他认为从到锰族是一个“周期”，铜族到卤素又是一个，那么夹在两个周期之间的元素就一定有过渡的性质。这个词虽然还在使用，但已失去了原意。
过渡金属元素的一个周期称为一个过渡系，第4、5、6周期的元素分别属于第一、二、三过渡系。
族 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
第一过渡系
21,Sc-钪 22,Ti-钛 23,V-钒 24,Cr-铬25,Mn-锰 26,Fe-铁27,Co-钴 28,Ni-镍 29,Cu-铜 30,Zn-锌
第二过渡系
39，Y-钇 40，Zr-锆 41，Nb-铌 42，Mo-钼 43，Tc-锝 44，Ru-钌 45，Rh-铑 46，Pd-钯 47，Ag-银 48，Cd-镉
第三过渡系
71，Lu-镥 72，Hf-铪 73，Ta-钽 74，W-钨 75，Re-铼 76，Os-锇 77，Ir-铱 78，Pt-铂 79，Au-金 80，Hg-汞
第四过渡系
103，Lr-铹 104，Rf-钅卢 105，Db-钅杜 106，Sg-钅喜 107，Bh-钅波 108，Hs-钅黑 109，Mt-钅麦 110，Ds-钅达 111，Rg-钅仑 112，鎶
过渡金属由于具有未充满的价层d轨道，基於十八电子规则，性质与其他元素有明显差别。
由于这一区很多元素的中都有不少单电子（锰这一族尤为突出，d5构型），较容易失去，所以这些金属都有可变价态，有的（如铁）还有多种稳定存在的金属离子。过渡金属最高可以显+7（锰）、+8（锇），前者由于单电子的存在，后者由于太高，结合的较为松散。高氧化态存在于金属的酸根或中（如：VO43-钒酸根，VO22+钒酰基）。
对于第一过渡系，高氧化态经常是强氧化剂，并且它们都能形成有的二价金属离子。对于二、三过渡系，由于大、价电子能量高的原因，低氧化态很难形成，其高氧化态也没有氧化性。同一族的二、三过渡系元素具有相仿的原子半径和相同的性质，这是由于造成的。
由于空的d轨道的存在，过渡金属很容易形成配合物。金属元素采用接受电子以达到16或18电子的稳定状态。当配合物需要价层d轨道参与时，d轨道上的电子就会发生重排，有些元素重排后可以使电子完全成对，这类物质称为反。相反，当价层d轨道不需要重排，或重排后还有单电子时，生成的配合物就是顺磁性的。的物质没有颜色，而顺磁性的物质有颜色，其颜色因物质而异，甚至两种异构体的颜色都是不同的。一些金属离子的颜色也是有单电子的缘故。
大多数过渡金属都是以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。
最典型的过渡金属是4-10族。铜一族能形成配合物，但由于d10构型太稳定，最高价只能达到+3。靠近主族的只有很少可变价态。12族元素只有汞有可变价态，锌基本上就是。由于性质上的差异，有时铜、锌两族元素并不看作是过渡金属，这时d区元素这一概念也就缩小至3到10族，铜锌两族合称。
过渡金属元素铁系元素
过渡金属元素概述
Ⅷ族 Fe Co Ni 铁系
Ru Rh Pd Os Ir Pt 铂系
最高不等于。
铁约占地壳质量的5.1%，居元素分布序列中的第四位。铁最高+6，常见氧化态+2和+3。钴和镍最高氧化态为+4，氧化态有+3和+2。
酸性溶液中，Fe、Co、Ni离子稳定，空气中Fe被氧化为Fe；碱性介质，铁最稳定氧化态+3，而钴和镍的最稳定氧化态+2；在干态，Fe直接氯化却得FeCl3，因为Fe的第三较小。Co和Ni同反应不能生成三氯化物。
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 ↓；
4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4 Fe(OH)3 ↓
单质铁、钴、镍银白色金属。有铁磁性。铁是最重要结构材料。钴和镍主要用于制造合金。如钴、铬、钨的合金具有很高的硬度和防锈性能。可做反应的催化剂，镍制坩埚在实验室里常用。
过渡金属元素铁
（1） 氧化数为+2的铁的化合物
：主要呈碱性，酸性很弱，但能溶于浓碱。
：制取： 2FeS2 + 7O2 + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4
溶液中析出的是浅绿色的FeSO4·7H2O，俗称绿矾。
硫酸亚铁易溶于水，在水中有微弱的水解，使溶液显酸性；硫酸亚铁被空气氧化，
2FeSO4 + 1/2O2 + H2O 2Fe(OH)SO4
硫酸亚铁与形成M2ISO4·FeSO4·6H2O。最重要的复盐是FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O(摩尔氏盐)，常被用作还原试剂。
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
配合物：黄血盐K4[Fe(CN)6]·3H2O，赤血盐K3[Fe(CN)6]，普鲁士蓝、滕氏蓝 KFe[Fe(CN)6]。滕氏蓝和普鲁士蓝的组成与结构一样，如图21-3。
K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- KFe[Fe(CN)6]↓普鲁士蓝
K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3 KFe[Fe(CN)6] ↓滕氏蓝
2K4[Fe(CN)6] + Cl2 2KCl + 2K3[Fe(CN)6]
4K3[Fe(CN)6] + 4KOH 4K4[Fe(CN)6] + O2 + 2H2O
Fe3+ + SCN- [Fe(SCN)] 2+ (血红色)
(C5H5)2Fe是一种夹心式结构的配位化合物。Fe和C5H5之间是由C5H5环的π轨道与Fe的空d轨道重叠形成。
2C5H5MgBr + FeCl2 (C5H5)2Fe + MgBr2 + MgCl2
（2） 氧化数为+3的铁的化合物
三氧化二铁：具有α和γ两种构型。α型顺磁性，γ型铁磁性。自然的赤铁矿是α型。FeO和Fe2O3的混合氧化物Fe3O4（磁性氧化铁），具有磁性，是电的良导体，是磁铁矿的主要成分。
：通常称为氢氧化铁的红棕色沉淀实际上是Fe2O3·nH2O，习惯上写作Fe(OH)3。新沉淀出来的水合三氧化二铁具有两性，主要呈碱性，于浓的溶液形成[Fe(OH)6]离子。
三氯化铁：具有明显性，易潮解，溶解在（如丙酮）中，以双聚分子Fe2Cl6存在， Fe在酸性溶液中是较强氧化剂。
2FeCl3 + 2KI 2KCl + 2FeCl2 + I2；
2FeCl3 + H2S 2FeCl2 + 2HCl + S
2FeCl3 + SnCl2 2FeCl2 + SnCl4
Fe离子在溶液中明显地水解，水解过程很复杂。首先，发生逐级，其次，随着水解的进行，同时发生各种类型的缩合反应，p1023。
当溶液中酸过量时，Fe主要以[Fe(H2O)6]存在。当pH=2-3时，聚合倾向增大，形成大于2的多聚体，最终导致生成红棕色胶状水合三氧化二铁沉淀。加热时，颜色变浅？
（3） 氧化数为+6的铁的化合物
在酸性介质中高铁FeO4是一个强氧化剂，在强碱性介质中，Fe(III) 能被一些氧化剂如NaClO所氧化：
2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O
过渡金属元素钴和镍
粉红色Co(OH)2被空气氧化为棕褐色Co(OH)3，而绿色Ni(OH)2不被空气氧化。Co(OH)2两性显著，Ni(OH)2碱性。
CoCl2·6H2O粉红 CoCl2·2H2O紫红
CoCl2·H2O蓝紫 CoCl2蓝
易形成配合物，影响氧还性。Co最稳定，Co氧化性很强。但：
2[Co(NH3)6]2+ + 1/2O2 + H2O 2[Co(NH3)6]3+ + 2OH-
2K4[Co(CN)6] + 2H2O 2K3[Co(CN)6] + 2KOH + H2↑
钴(III)能与NO2，NO3，OH，NH2，NH，O2，O2等形成多种形式的配合物和。
Ni (II) 也可形成多种配合物，与生成二丁二酮肟合镍(II)（鲜红色），是检验Ni的特征反应。
铁、钴、镍在某些配合物中呈现低+1，0，-1，-2。羰基配合物是典型。如Ni(CO)4 ，Fe(CO)5，HCo(CO)4。
结构：σ配键和（图21-7）。
稳定性：由于σ配键和反馈键两种成键作用同时进行，使金属与一氧化碳形成的羰基化合物具有很高稳定性。
制备：多数配位物可以通过金属和一氧化碳的直接化合制备，但金属必须是新还原出来的具有活性的粉状物。
Ni + 4CO Ni(CO)4； Fe + 5CO Fe(CO)5
性质：熔点、沸点比常见低，易挥发，受热易分解为金属和一氧化碳。可利用这些特性来分离或提纯金属。羰基化合物有毒。
过渡金属元素铂系元素
过渡金属元素概述
钌、铑、钯的密度12g·cm，轻铂金属；锇、铱、铂的密度约为22 g·cm，重铂金属。钌和锇，铑和铱不溶于和王水。钯和铂能溶于，钯溶于和热硫酸。
铂系金属在有氧化剂存在时与碱熔融，变成可溶性物。铂系金属很高。能吸收气体，特别是氢气。铂在自然界往往以金属单质的形式存在于矿物中。铂具有很好的和可锻性，它的延展性接近于银和金。致密的铂在空气中加热不会失去原有光泽。
铂的很高，耐高温，用作化学反应器皿或仪器零件，如铂坩埚、铂蒸发皿、、铂网。铂丝的电阻随温度升高有规律变化，可测定温度。热电偶铂和铂铑合金常用来测定K的温度。
过渡金属元素氯铂酸及其盐
PtCl2·C2H4是第一个不饱和烃与金属的配合物。 [Pt(C2H4)Cl2]2中性化合物是一个具有桥式结构的二聚物，两个分子以反式排布。[Pt(C2H4)Cl3]的构型是平面四边形（图21-8，图21-9）。
二：把金属钯直接氯化得二氯化钯PdCl2，823K以上得不稳定的α-PdCl2，823K以下转变为β-PdCl2。α-PdCl2的结构呈扁平的链状（图21-11），β- PdCl2的分子结构以Pd6Cl12为单元（图21-12）。
二氯化钯用作乙烯氧化成的催化剂，是重要的配位。二氯化钯水溶液遇一氧化碳即被还原成金属钯（黑色） ：
PdCl2 + CO + H2O Pd↓+ CO2 + 2HCl
过渡金属元素过渡金属的通性
过渡金属元素物理性质
六方紧堆、面心立方紧堆、体心立方晶格，金属光泽，强度高、延展性好、加工性能好、导热电性高、密度、硬度大、熔沸点高（表21-6 ） 。
金属的密度自左向右增大，到铜族前后，出现密度减小现象。从上到下，原子半径增大，第3过渡系金属密度特别大，重铂金属的密度最大。
除s电子外，次外层d电子也可作价电子参加形成，形成较强金属键。在各过渡系列，铬族金属的熔点最高，硬度也很大。
熔点、沸点高 熔点最高的单质：钨(W)
硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr)
密度大 密度最大的单质：锇(Os)
由于过渡金属的d轨道未饱和，对核电荷的屏蔽能力较差，各周期自左向右依次增大，半径依次减小。由于d结构有较大屏蔽作用，到前后出现原子半径增大现象 。
过渡金属元素电离势
过渡金属的电离势随离子电荷增加没有发生突变而只是逐渐增大，且(n-1)d与ns电子能量很接近，都能起价电子作用，表现多种氧化态。
第三过渡系金属第一比其他两个过渡系金属高（图21-14）。，第二、三过渡系同族元素很接近。4f电子屏蔽作用较弱，6s电子的增强，表现“”，6s电子较难电离。
同周期 左&右 小&大
同副族 没规律
过渡金属元素氧化态及稳定性
1. 过渡金属的氧化态及其稳定性
由+2到与族数相同的最高氧化态。同周期从左向右，氧化态先是逐渐升高，但第4周期在锰以后，第5周期在钌以后，第6周期在饿以后，氧化态又逐渐降低，最后与IB的低氧化态相同。
影响氧化态稳定性的因素包括生成焓ΔfH?、和等。
2. 各在水溶液中的相对稳定性及其变化规律
第一过渡系元素比第二过渡系显示较强，容易出现低氧化态，ψ?M+/M均为负值。随着的递增，第一过渡系金属活泼性逐渐减弱。各元素最稳定氧化态是+2，或+3。
第二、三过渡系元素的氧化态-图相似，与第一过渡系元素有差别，归因于。第二、三过渡系元素的金属活泼性较差，不易被氧化，ψ?M+/M一般为正值。随原子序数递增，金属活泼性递减。
同一过渡系列元素最高氧化态含氧酸ψ?随原子序数递增而增大，即氧化性随原子序数递增而增强。这与同周期的情况相似。
同族最高氧化态含氧酸ψ?随周期数增加而略有下降。它们的随周期数的增加逐渐减弱，趋向于稳定。
过渡金属元素磁性
物质磁性起源于物质内部电子和核子的运动。成单d电子的运动使其具有顺磁性。不具有成单电子的物质。
电子磁性，主要是由成单运动和绕核的轨道运动所产生。第一过渡金属配合物，磁矩主要由电子自旋贡献。
n=1，μs = 1.73B.M.；n=2，μs = 2.83B.M.；
n=3，μs = 3.87B.M.；n=4，μs = 4.90B.M.
过渡金属元素颜色
过渡金属的颜色产生于d-d跃迁和电荷跃迁。d的过渡金属化合物主要发生d-d跃迁，d的过渡金属化合物主要发生电荷跃迁。
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ) Co(Ⅱ) Ni(Ⅱ) Cu(Ⅱ) Zn(Ⅱ)
过渡金属元素配位效应的影响
离子半径：在配合物中，由于配体场效应影响，离子半径随d电子数变化不规则，实际得到的是一条很不规则的曲线（图21-19中的实线）。
水合热：同一过渡系的金属离子水合热，出现“两巅峰”实验曲线（） （图21-20中的实线） 。可用解释。
过渡金属元素金属－金属键
过渡金属之间有形成同核或异核金属-金属键的显著倾向。如Mn2(CO)10（图21-21）。金属-金属键有可能是重键。
形成金属-的最重要的条件是金属须呈低。含有两个以上彼此以合的金属原子的化合物称为金属簇化合物。在多核金属簇合物中，分子轨道上的电子云属于整个簇。随着金属原子集团的增大，非定域化程度增加。