课件无机化学25 f区金属 镧系和锕系金属.ppt

第25章 f区金属镧系与锕系金属 问题： 1. 镧系元素包括哪些元素？镧系元素的原子结构有何特征？镧系元素有何特征氧化态？ 2. 轻希土和重希土元素分别指哪些元素？ 3. 什么是镧系收缩？镧系收缩带来哪些结果？ 一般认为：周期表中的57号元素镧（La)到71号元素镥（Lu）共15种元素统称为镧系元素 镧系元素的外层和次外层的电子构型基本相同，从Ce开始，电子逐一填充在4f轨道上 +Ⅲ氧化态是所有镧系元素在固态、水溶液或其他溶剂中的特征 Ce、Pr、Nd、Td、Dy存在+Ⅳ氧化态。 4. 从镧系元素的电极电势数据可对镧系金属的活泼性得出什么结论？ (1)由镧系元素标准电极电势可知，镧系元素金属的活泼性仅次于碱金属和碱土金属。(??-2V) (2) ??相近，活泼性相似。 (3) 由La到Lu递减，即La最活泼。 5. 镧系金属的水合离子为何有颜色？其水合离子的颜色为什么呈现出规律性？ 离子的颜色与未成对电子数有关，4f亚层未充满的镧系金属离子，颜色主要是4f亚层中的电子跃迁引起的，发生这种f-f 跃迁需要吸收一定的波长. 6. 了解镧系元素的存在、提取、性质、用途。 据报道，世界稀土总含量估约 4500 万吨 REO，我国稀土资源丰富，占世界储量 80% 。 据中国稀土协会估计，我国稀土总含量高达 1 亿吨。 白云鄂博矿床距包头 150 公里，它是世界上最大的稀土资源，目前的稀土产量占全国的 60%。 * * 问题： 从镧系元素的电极电势数据可对镧系金属 的活泼性得出什么结论？ 镧系金属的水合离子为何有颜色？其水 合离子的颜色为什么呈现出规律性？ 6.了解镧系元素的存在、提取、性质、用 途。 第25章 f区金属镧系与锕系金属 1. 镧系元素包括哪些元素？镧系元素的原子结构有何特征？镧系元素有何特征氧化态？ 一种意见将镧系和锕系分别界定为 La 之后的 14 种元素和 Ac 之后的 14 种元素，结果是镧系不包括 La 而锕系不包括 Ac ； 另一种意见是镧系应包括 La 而锕系应包括 Ac , 各有 15 个元素。 这都与 f 电子的填充有关。 第25章 f区金属—镧系与锕系金属 第25章 f区金属—镧系与锕系金属 第25章 f区金属—镧系与锕系金属 4f14 5d1 6s2 Lu 镥 71 4f14 6s2 Yb 镱 70 4f13 6s2 Tm 铥 69 4f12 6s2 Er 铒 68 4f11 6s2 Ho 钬 67 4f10 6s2 Dy 镝 66 4f9 6s2 Tb 铽 65 4f7 5d1 6s2 Gd 钆 64 4f7 6s2 Eu 铕 63 4f6 6s2 Sm 钐 62 4f5 6s2 Pm 钷 61 4f4 6s2 Nd 钕 60 4f3 6s2 Pr 镨 59 4f1 5d1 6s2 Ce 铈 58 4f0 5d1 6s2 La 镧 57 价电子层结构 符号 元素 原子序数 +III氧化值是所有Ln元素的特征氧化值。 +4 +3 +2 Ba2+ Hf4+ Dy Ho Er Tm La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Yb Lu 第25章 f区金属—镧系与锕系金属 第25章 f区金属—镧系与锕系金属 2. 轻希土和重希土元素分别指哪些元素？ 稀土的英文是 Rare Earths，18 世纪得名，“稀”原指稀贵，“土” 是指其氧化物难溶于水的 “土” 性. 其实稀土元素在地壳中的含量并不稀少，性质也不象土，而是一组活泼金