高中化学-过渡金属(Ⅰ)竞赛课件

高中化学-过渡金属(Ⅰ)竞赛课件过渡金属概述元素周期表过渡金属位于元素周期表的第3到12族，它们介于碱金属和非金属元素之间。性质多样过渡金属具有丰富的化学性质，在不同的反应中表现出多种氧化态和配位数。广泛应用过渡金属在工业、生物医药、材料科学等领域都有着广泛的应用，例如，铁、铜、银等。铁属元素1铁铁是地球上含量最丰富的金属元素之一。2钴钴是一种银白色金属，常用于制造磁铁和电池。3镍镍是一种银白色金属，具有耐腐蚀性，广泛应用于不锈钢和合金中。铁的性质磁性铁是常见的铁磁性物质，可以被磁铁吸引。易氧化铁在潮湿的空气中容易生锈，形成氧化铁。反应活性铁可以与酸、盐、氧气等多种物质发生化学反应。铁的化合物氧化铁氧化铁是铁与氧气反应的产物，常见的氧化铁有氧化亚铁(FeO)和氧化铁(Fe2O3)，它们在自然界中广泛存在。硫化铁硫化铁是铁与硫反应的产物，常见的硫化铁有硫化亚铁(FeS)和硫化铁(FeS2)，它们是重要的矿物资源。卤化铁卤化铁是铁与卤素元素反应的产物，常见的卤化铁有氯化铁(FeCl3)和溴化铁(FeBr3)，它们在工业和实验室中有广泛的应用。铁元素的应用钢铁工业钢铁是人类历史上最重要的金属材料之一，广泛应用于建筑、制造、交通等领域。电子技术铁基磁性材料是电子元件的重要组成部分，例如硬盘驱动器、磁带和磁铁。生物医药铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白的合成，对于氧气的运输至关重要。铜属元素原子结构铜原子核外有29个电子，最外层有1个电子，容易失去形成Cu+或Cu2+离子。晶体结构铜的晶体结构为面心立方结构，具有良好的导电性、导热性和延展性。化学性质铜在空气中表面生成氧化铜薄膜，能抵抗腐蚀，但高温下会与氧气反应生成氧化铜。铜的性质延展性铜具有良好的延展性，可拉成细丝或压成薄片。导电性铜是良好的导电体，广泛应用于电线和电子元件。化学性质铜在空气中表面氧化，形成一层氧化铜薄膜，保护内部金属。铜的化合物氧化物氧化亚铜(Cu2O)和氧化铜(CuO)是常见的铜氧化物，在工业和化学领域有重要应用。硫化物硫化铜(CuS)和硫化亚铜(Cu2S)等硫化物常存在于矿石中，可用于铜的冶炼。卤化物氯化铜(CuCl2)和溴化铜(CuBr2)等卤化物具有多种性质，例如催化剂和光敏材料。盐类硫酸铜(CuSO4)和硝酸铜(Cu(NO3)2)等盐类在农业、医药、电镀等领域有广泛应用。铜元素的应用导电性铜是优良的导电体，广泛应用于电线、电缆、电子元件等。导热性铜具有良好的导热性，应用于散热器、热交换器等。耐腐蚀性铜具有耐腐蚀性，被用于制作水管、屋顶、雕塑等。银属元素性质银是一种贵金属，具有优异的导电性、导热性和反射性，常温下化学性质稳定，但遇氧化剂或硫化物会发生反应。应用银广泛应用于电子、工业和装饰领域，如制造银器、珠宝、电池和催化剂。化合物银形成多种化合物，如硝酸银（AgNO3）、氯化银（AgCl）和氧化银（Ag2O）。银的性质1高延展性银具有极高的延展性，可以被拉成细丝或锤成薄片，用于制造各种饰品和电子元件。2良好的导电性和导热性银是导电性和导热性最好的金属，广泛应用于电子和热交换领域。3抗氧化性银在空气中不易氧化，保持光泽，但会被硫化氢等物质腐蚀，形成黑色硫化银。4抗菌性能银离子具有良好的抗菌性能，可以抑制细菌和真菌的生长，常用于医疗和保健领域。银的化合物卤化银卤化银是重要的感光材料，如卤化银胶片，广泛应用于摄影和电影制作。氧化银氧化银是一种黑色固体，可用于制造银器、电池等。硝酸银硝酸银是一种无色晶体，是常用的银盐，可用于制造银镜、化学试剂等。银元素的应用珠宝银是制作首饰和装饰品的常用材料。餐具银具有良好的抗氧化性和导热性，因此常用于制作餐具。货币银自古以来就被用作货币，其价值稳定且易于流通。金属过渡系列元素金属过渡系列元素是指周期表中d区元素，它们位于主族元素和副族元素之间，包括从第3周期到第7周期的过渡金属。过渡金属元素的电子层结构特点是d轨道电子数发生变化，因此它们具有丰富的化学性质和重要的应用价值。过渡金属的特点多变的价态过渡金属元素可以形成多种价态，这使得它们能够参与各种化学反应。丰富的颜色过渡金属的化合物通常具有鲜艳的颜色，这使得它们在颜料、染料和宝石中得到广泛应用。优异的催化性能过渡金属及其化合物在许多重要的化学反应中起着催化剂的作用，例如汽车尾气净化。价态变化与络合物过渡金属的价态过渡金属元素由于其d轨道电子数较多，可以形成多种价态的离子，例如，铁元素可以形成Fe2+和Fe3+两种离子。络合物的形成过渡金属离子可以与某些分子或离子结合形成络合物。络合物的形成是由于过渡金属离子的空d轨道接受配位体提供的孤对电子，形成配位键。络合物的性质络合物的形成可以改变过渡金属离子的颜色、溶解度、稳定性等性质，在化学反应中起着重要的作用。催化功能加速反应降低活化能，加快反应速率。改变反应途径提供新的反应路径，使反应更容易发生。循环利用催化剂本身不参与反应，可以重复使用。色彩缤纷过渡金属元素的化合物往往呈现出丰富多彩的颜色，这是由于其d轨道电子跃迁造成的。例如，钴的化合物通常呈蓝色，铬的化合物通常呈绿色，铜的化合物通常呈蓝色或绿色。这些化合物在颜料、染料、玻璃、陶瓷等领域有着广泛的应用。化学反应活性氧化还原反应过渡金属可以形成多种氧化态，因此在氧化还原反应中表现出较高的活性。络合反应过渡金属离子可以与配体形成稳定的络合物，影响反应速度和平衡。催化作用许多过渡金属及其化合物在催化反应中发挥重要作用，例如在工业生产中。生物功能与毒性铁血红蛋白的主要成分，负责氧气运输。铜参与酶的活性，例如细胞呼吸。锌免疫系统功能和伤口愈合的重要元素。汞对神经系统有毒，可能导致脑损伤。过渡金属的环境问题1污染排放工业生产和人类活动会排放大量的重金属，如汞、铅、镉等，污染水体、土壤和空气。2生物富集重金属会通过食物链富集，对生态系统造成破坏，并最终影响人类健康。3环境修复开发有效的重金属污染治理技术，如生物修复、化学修复等，是保护环境的重要任务。金属与非金属的差异金属良好的导电性良好的导热性延展性非金属绝缘体脆性多种物理性质金属掺杂和合金掺杂在金属材料中添加少量的其他元素来改变其性能，例如提高强度、硬度、耐腐蚀性等。合金由两种或多种金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，合金通常具有比纯金属更好的性能。常见合金例如，黄铜（铜和锌）、青铜（铜和锡）、不锈钢（铁、铬、镍）等。金属的提取与冶炼1金属矿石从地壳中获取2物理选矿去除杂质3化学冶炼还原金属离子4精炼提纯提高纯度贵金属的特殊应用金饰品、电子产品、投资等银器、摄影、电池等珠宝、汽车催化剂、医疗器械等过渡金属元素的学习要点周期表位置了解过渡金属元素在周期表中的位置和特点，例如，它们位于周期表的中间部分，有d轨道电子。电子构型掌握过渡金属元素的电子构型，特别是d轨道的电子排布，这有助于理解它们的化学性质。氧化态重点关注过渡金属元素的多种氧化态，以及它们如何影响其化合物的性质和反应。络合物了解过渡金属元素形成络合物的能力，包括配位数、配位体类型和几何结构等概念。过渡金属知识点梳理电子构型过渡金属元素的电子构型特点，以及对过渡金属性质的影响。氧化态过渡金属元素的多变价态，以及价态变化规律。重要化合物典型过渡金属元素的重要化合物的性质和应用。反应规律过渡金属元素的典型化学反应，包括氧化还原反应、配合反应等。过渡金属竞赛题型分析选择题考察对基本概念、性质、反应的理解和应用。简答题要求考生解释现象、分析问题，并运用知识解决实际问题。实验题考察考生对实验原理、操作、数据分析的掌握和应用。过渡金属竞赛题库演练1基础题熟悉基本概念和性质2综合题考察