当前课程知识点：大学化学 > 第三章 原子结构与元素周期律 > 3.4元素周期律-电子结构与元素性质 > Video
同学们好
这节课我们继续
元素周期律的学习
我们将在上节课的基础上
继续讨论
电子转移与
元素性质之间的关系
首先我们来看
元素的金属性和非金属性
元素的金属性和非金属性呢
一定程度上
我们要从它的
得失电子的能力上面
来加以区分
有了上节课
鲍林在利用F的
电负性为4.0
这样的标准的基础上
所发展出来的
以大写的XP所形成的一个
鲍林的电负性
这样的一个数值衡量标准
我们就可以
很方便的来了解
在形成的分子结构当中
原子对于电子的争夺能力
电负性越大
原子在分子当中
吸引电子的能力就会越强
元素的非金属性就越强
那么同样的
如果电负性越小呢
当然金属性就会越强
那问题来了
如果某元素
它的原子越难失去电子
是否就意味着该原子
越容易得到电子呢
粗看起来
答案似乎是肯定的
但是
正确的答案却是否定的
原因是
除了我们主族元素
和副族元素当中的
这样的一个规律以外
我们在零族元素当中的
稀有元素
它们由于
价电子都处于ns2
和np6的满层的状态
它们既难得失去电子
也难得得到电子
所以看到一个问题的时候
同学们不要急于从
字面上去回答
这样的一个问题的结果
而要考虑一下
我们是不是在
周期性的规律以外
还有针对
我们周期性的结构
相对独立的特例
和我们特殊的结构
而这些结构
实际上都与我们
特殊的价层电子的
排列状态密切相关
以鲍林电负性为例
一般我们的金属元素的
鲍林电负性
都会在2.0以下
而非金属元素
一般的鲍林的电负性
都会在2.0以上
我们从这张图当中
可以更具体地去了解
同一主族由上至下
金属性是逐渐增强的
由左到右
金属性也是增强的
而倒过来
如果金属性增强
就意味着
非金属性在减弱
金属性在增强的过程当中
非金属性就在减弱
同一周期从左到右
金属性是逐渐减弱的
由典型的金属元素
变成典型的非金属元素
为了表示元素在
真实的化合物当中
所处的状态
我们就需要了解
一个新的物理参数
元素的氧化值
元素的氧化值
表示的是元素的原子
在化合物当中
各个原子
所带的形式电荷数
该电荷数
是假设把化合物当中
成键的电子都指定
归于电负性大的原子
而最后求得的
氧化值从形式上看
非常类似于
我们在中学里
已经非常熟悉的化合价
但是
它在特定的领域里边
在特定的层面上
又与化合价有本质的区别
有关氧化值的取值原则
主要有以下的规律
首先在单质的元素当中
我们统一的规定
单质元素的氧化值为0
而在化合物中
氧的氧化值一般为-2
而在二氟化氧当中呢
氧为+2
过氧化物当中
氧的氧化值为-1
超氧化物中
氧的氧化值是-1/2
这里同学们
或许已经看出来了
氧的氧化值
在化合物结构当中
既有与化合价
相似的这样的取值
也有化合价不同的取值
因为理论上
化合价是不可以取分数的
而氧化值既可以取正数
可以取负数
也可以取分数
因为它们是指
形式电荷的转移的过程
在氧化值的取值规律当中
氢一般取+1
但是当氢与活泼金属
形成氢化物时
氢的氧化值一般要取-1
氟在通常的化合物当中
氧化值都取-1
碱金属作为活泼金属的代表
一般氧化值取+1
而碱土金属是取+2
在氧化值的取值规律当中
我们还要注意
在任何化合物的分子当中
各元素氧化值的代数和
最后一定要为0
因为化合物分子
对外是不呈现电性的
而当多原子
所组成的化合物的离子
它的氧化值相加的时候
那么氧化值最终的代数和
一定要与该离子
所带的电荷数相等
如果是一个阴离子
那么多原子的离子
当中的各元素的
氧化值的代数和
一定要小于0
如果我们的离子
是一个阳离子
那么多原子离子当中
各元素的氧化值的
代数和呢
肯定就是一个正数
有了氧化值的取值规律
我们可以来看氧化值
和化合价的区别
大多数的情况下
氧化值和化合价
两者之间在数值上
是相同的
因此可以混用
所以在中学里
我们大多数情况下讨论的
就是可以混用的
氧化值和化合价的
这样的一个状态
但是两者之间的
物理意义又不同
离子化合物中
元素的氧化值
等于单原子的电荷数
而共价化合物当中
两者却常有不同
利用氧化值
和化合价的对比
我们还可以更清晰地去了解
在有机结构当中
随着我们的原子基团当中的
官能团的变化
其氧化值的变化规律
与化合价变化规律的不同
比如我们以甲烷为例
在甲烷当中
我们的碳
它的氧化值和化合价
分别为-4和+4价
当甲烷当中分别有氯
来取代相应的氢以后
我们发现
氧化值会相应的变为
一氯甲烷当中的-2
到二氯甲烷当中的0
以及三氯甲烷当中的+2
和四氯甲烷当中的+4
而作为化合价来讲呢
无论我们的官能团当中
怎么样的一个变化
碳的化合价始终没有变化
所以与化合价相比
氧化值
更能够准确地反映
化合物当中
电子的得失转移的能力
和得失转移的状态
所以在今后的学习当中
同学们要习惯于
更多的用氧化值
来表述在多原子分子
或离子当中
电子得失和转移的状态
而逐渐地淡化
我们中学当中
已经熟练掌握的化合价的概念
特别是像
类似于这样的有机结构当中
就更要重视
氧化值的表示方法
同时氧化值呢
也是元素在化合状态的时候
形式电荷数
它是按照一定的规则来确定的
所以它可以取分数
如果没有氧化值的概念
在中学里
老师们就很难帮大家解释
四氧化三铁当中铁的化合价
因为化合价本身不能是分数
或者是小数
但是为了弥补这一缺陷
很多情况下
老师和同学们
会把四氧化三铁
拆分成氧化亚铁
和三氧化二铁
利用它们两个的组合
来实现
彼此之间的4：3的关系
而真实的四氧化三铁
并不是氧化亚铁
和三氧化二铁的组合
而是当中的
每一个铁的配位环境
都是相同的
所以用氧化值的+8/3来描述
更能够贴切地反应
四氧化三铁当中
铁的真实的配位状态
同样地对于超氧化钾当中的氧
作为-1/2
也是能够更真实的反应
超氧根与钾之间的
电荷转移的最基本的特征
化合价
是原子形成化合物的时候
它们的原子的个数比
所以在解释这样的
需要用分数才能够解释的
物质的组成比例时
化合价就显得力不从心
所以同学们
在掌握了氧化值的概念以后
将来再遇到这样的复杂结构
需要用分数来表示
元素的电子转移的
状态的时候
就会获得很多的便利
而我们越早放弃
原有的化合价的概念
对于我们建立起
更加准确
更加可靠的原子当中的
电子转移过程的
理论规律的认识
会越有帮助
元素的氧化值
它的取值规律当中
主族元素的最高氧化值
等于该元素的族数
比如像卤素
和我们的VA族等等
副族元素的最高氧化值
也等于该元素的族数
比如像铬和锰等
但是IB族是有例外的
下边呢 我们就把副族元素的
它的价电子构型
和它的最高的氧化值
之间的关系呢
给大家列了一个简表
这个简表当中
就基本上表述了
我们副族元素当中的
它的价电子的构型
以及它的最高
氧化值之间的关系
相似的规律还有很多
因为时间限制呢
我们没有办法
在这里一 一展开
但是同学们牢固地掌握了
价电子的构型
与最高氧化值
之间的相互关系
对于同学们以后解析
我们的化合物结构
与电子得失转移之间的规律呢
定会有极大的帮助
有关元素结构
以及原子与核外电子
的运动规律
这一章节的内容呢
我们就学习到这里
-1.1 不一样的大学化学
--Video
-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
--Video
-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液晶
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
--Video
-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
--Video
-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
--Video
-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
--Video
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
--Video
-4.1 离子键理论—离子键价键构型
--Video
-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
--Video
-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
--Video
-4.2 共价键理论—现代价键理论
--Video
-4.2 共价键理论—共价键的性质
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
--Video
-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
--Video
-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
--Video
-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
--Video
-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
--Video
-4.6 分子间作用力-分子的极性
--Video
-4.6 分子间作用力-分子间作用力
--Video
-4.7 氢键
--Video
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
--Video
-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
--Video
-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
--Video
-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
--Video
-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
--Video
-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
--Video
-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
--Video
-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
--Video
-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
--Video
-7.1 自发过程与自发反应（二）
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—熵
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
--Video
-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
--Video
-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
--Video
-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
--Video
-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
--Video
-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
--Video
-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
--Video
-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
--Video
-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
--Video
-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
--Video
-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
--Video
-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
--Video
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
--Video
-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
--Video
-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
--Video
-9.1 酸碱平衡—同离子效应
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
--Video
-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
--Video
-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
--Video
-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
--Video
-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
--Video
-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
--Video
-10.2 原电池与电极电势—原电池
--Video
-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
--Video
-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
--Video
-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
--Video
-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
--Video
-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
--Video
-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
--Video
-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
--Video
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
--Video
-无机元素化学-p区元素
--Video
-无机元素化学-过渡元素
--Video
-生命化学概论-生命有机化合物官能团
--Video
-生命化学概论-生命元素-碳
--Video
-生命化学概论-生命元素-氧
--Video
-生命化学概论-蛋白质
--Video
-生命化学概论-核酸
--Video
-生命化学概论-糖
--Video
-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
--Video
-生命化学概论-药物
--Video
-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
--Video
-纳米科学与化学-微观结构与仿生
--Video
-纳米科学与化学-纳米结构的观察
--Video
-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
--Video
-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
--Video
-化学与材料-正渗透与水处理技术
--Video
-化学与材料-相变材料（一）
--Video
-化学与材料-相变材料（二）
--Video
-化学与材料-范德华力与二维材料
--Video
-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
