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化学学院学院教案用纸

课程章节名称第十三章d区元素(一)

1.了解过渡元素的通性；

2.掌握钛、钒及其重要化合物的性质；

教学目的、3.掌握Cr(Ⅲ),Cr(Ⅵ)化合物的酸碱性、氧化还原性及其

要求相互转化；

4.了解锰的电势图，掌握Mn(Ⅱ),Mn(Ⅳ),Mn(Ⅵ),Mn(Ⅶ)

的重要化合物的性质和反应；

重点1.掌握钛、钒及其重要化合物的性质

难点2.掌握Cr(Ⅲ),Cr(Ⅵ)化合物的酸碱性

教学环节时

3

间分配

教学、

教学方法和实施多

步骤

授课内容：

第一节d区元素概述

13.1d区元素概述

已知的117种元素中，金属占80％以上。通常可将金属分为黑色金属与有色

金属两大类。黑色金属包括铁、锰和铬及其合金，主要是铁碳合金。有色金属是

指铁、锰、铬之外的所有金属。

d区元素包括周期系第ⅢB～ⅦB，Ⅷ，ⅠB～ⅡB族元素(不包括镧系元素和锕

系元素)。d区元素都是金属元素。这些元素在原子结构上的共同特点是价电子依

次充填在次外层的d轨道上，位于长式元素周期表的中部，即典型金属元素和

典型非金属元间。

13.1.1d区元素的原子半径和电离能

过渡元素的原子半径一般比主族元素小。同一周期元素的原子半径从左到右

只略有减小，不如主族元素减小得那样明显。到ⅠB和ⅡB族，因次外层d亚层填

满而使原子半径略有增大。同一族的过渡元素的原子半径自上而下也增加不大，

这主要是由于镧系收缩所导致的结果。同一周期元素的第一电离能随原子序数的

增大，总的变化趋势是逐渐增大的，但这种递增的幅度并不很大。

13.1.2d区元素的性质

除ⅡB族外，过渡元素的单质都是高、高沸点、密度大、导电性和导热

性良好的金属。在金属中钨最高(3683±20K)，硬度最大的是铬，密度最大的

-3

是Ⅷ族的锇(Os，22.57g·cm)。

造成这种特性的可能是因过渡元素的单质的原子半径小，采取紧密堆积

时除有s电子外，还有部分d电子参与成键，在金属键之外还有部分共价键，因

此结合牢固。

13.1.3d区元素的化学性质

第一过渡系元素电离能和电负性都比较小，表明具有较强的还原性，电极电

势均为负值。ⅢB族是它们中最活泼的金属，性质与碱土金属接近。在同一过渡

系中从左到右，电离能增加的远不如主族元素那样显著，表现出的金属性很接近。

同族元素的活泼性从上到下依次减弱。第一过渡系元素的单质比第二、三过渡系

元素的单质活泼。

13.1.4d区元素的氧化态

过渡元素原子的共同特点是具有未充满的d轨道(Pd例外)，最外层只有1～

2个s电子。随着核电荷数的增加，电子依次填充在次外层的d轨道上。由于过

渡元素次外层d轨道和最外层s轨道的能级相近，且d轨道尚未达到稳定的电子

层结构。所以，除s电子外，d电子可以部分或全部参加成键，使过渡元素表现

出多种氧化态。

13.1.5d区元素离子的颜色

过渡元素的离子在水溶液中以水合离子的形式存在，常显示出一定的颜色。

过渡元素与其他配体形成的配离子也常具有颜色。这些配离子吸收了可见光(波

长在730nm-400nm)的一部分，发生了d—d跃迁，而把其余部分的光透过或散

射出来。人们肉眼看到的就是这部分透过或散射出来的光，