无机合成材料
无机材料合成及工艺复习提纲
主要题型：填空、选择、名词解释、简答、综合实践〔材料合成设计〕
第一章绪论
1、化学的核心任务:是研究化学反响与创造新物质；无机合成化学的目标:是为创
造新物质和新材料提供高效、对环境友好的定向合成与制备手段，并在此根底上逐步开展无机材料的分子工程学。
无机合成内容：经典合成—极端条件下合成—特殊的合成—软化学和绿色合成方法典型无机化合物的合成——典型无机材料的合成
2、现代无机合成化学研究成果的先进性表现在哪四个方面？
⑴高难度合成与特殊制备技术的快速开展使具有复杂功能体系的新化合物、物相与物态合成数量大幅度增加，开发了大量复合、杂化与组装材料；
⑵在合成与制备化学开展的根底上开拓了大量新合成反响、合成路线与合成技术，包括极端条件下的合成，各类高选择性合成反响技术等；
⑶生产过程中绿色(节能、高效、干净、经济)合成路线的研究与开发；
⑷特定功能与生物活性的化合物、分子集合体与材料的分子设计、定向合成与分子(晶
体)工程研究的积极开展。
3、软化学合成的概念及其特点。〔储氢合金的工作〕
软化学是相对于硬化学而言的。它是指在较温和条件下实现的化学反响过程。软化学合成也属绿色化学范畴。〔水法冶金〕
特点：1.不需用高纯金属作原料；2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时再磨碎；3.产品本身具有高活性；4.产品具有良好的外表性质和优良的吸放氢性能；5.合成方法简单；6.有可能降低本钱；7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径
4、极端条件下的合成中极端条件包含哪些要素？〔金刚石晶体的生成〕
极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、等离子体等。
5、特种功能材料的设计指开展特定构造无机化合物或功能无机材料的分子设计、
剪裁与分子工程学的研究。以特定的功能为导向，在分子水平上实现构造的设计和构建，研究分子构件的形成和组装规律，并在此根底上对特定性能的材料进展定向合成。〔碳纳米管的手性可控制备和修饰〕〔光电功能材料〕
6、化学仿生学：指在分子水平上模拟生物的功能，将生物的功能原理用于化学，借以改善
现有的和创造崭新的化学原理和工艺的科学.(仿生膜)
关键是巧妙选择适宜的无机物沉积模板
7、纳米材料的尺度:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)
或由它们作为根本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子严密排列在一起的尺度。
纳米晶的制备：①化学沉淀法②化学复原法③溶胶-凝胶法④水热-溶剂热法
⑤热分解法⑥微乳液法⑦高温燃烧合成法⑧模板合成法⑨电解法
8、绿色化学的特点和核心
绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料，消除废物和防止使用有毒的和危险的试剂和溶剂。〔循环反响：索尔维制碱法。侯德榜的氨碱法〕〔稻草变黄金:超临界二氧化碳的合成。二氧化碳既是溶剂又是反响物〕
绿色化学的特点和核心：
◇充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；
◇在无毒、无害的条件下进展反响，以减少向环境排放废物；
◇提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放〞；
◇生产出有利于环境保护、社区平安和人体安康的环境友好的产品。
第二章化学热力学与无机合成
1、化学热力学在合成中的作用〔指导意义〕
无机合成反响的首要任务是设计合成方法，合成反响设计的方法随合成目标物的不
同而有很大的不同，但都是先从热力学的可能及经济有利开场的。根据热力学原理，从不同角度分析各种无机化学反响，就可以得到化学反响在指定情况下能否发生、化学反响发生的难易、产物的稳定性等信息。这对于合成新的无机化合物，或寻找老化合物新的合成方法，或对合成产物的别离，以及合成过程中对能量的增补、减少，控制反响器温度等重要过程都是很有指导意义的，在很大程度上可以减少工作的盲目性。
2、 Ellingham 图的原理及应用〔课件〕
耦合反响的概念当反响A 的，从热力学观点来看，该反响根本上不能进展。但是如果再合并另一个反响B ，反响B 又符合下面两个条件：①反响B 能把反响A 中不需要的产物消耗掉；②反响B 的为很大的负值，能使总反响 于是，原来单独不能自发进展的反响A ，在反响B 的帮助下，合并在一起的总反响就可以进展了。这种情况称为偶合反响〔coupled reaction 〕。
应用：⑴单质磷的制备
⑵ TlCl 4的制备
〔3〕氧化法制备CuSO 4
3、标准平衡常数在无机合成中的应用
用Q 判断反响的进展程度 3、 泡佩克斯图的原理与应用〔课件〕
电位-pH 图应该称为“泡佩克斯〔Pourbaix 〕图〞。它是关于电对的电极材料-参加反响各物种浓度-温度-溶液酸度的关联图
第三章低温合成/高温合成/高压合成与应用 〔物质第四态—等离子态、物质第五态—超导态和超流态〕
1、 获得低温的方法及一些应用
⑴ 恒温低温浴：低温合成需要的低温源装置可分为制冷浴与相变制冷浴。〔干冰啤酒〕 ⑵ 制冷产生低温
θ
A >∆G θ
G ∆0
θB θ
A θ〈∆+∆=∆G G G θK Q <θK Q =θ
K Q > 反响正向进
体系处于平衡状态
反响逆向进展
⑶低温恒温器
⑷储存液化气体的装置
①储存液化气体的杜瓦瓶
②储存液化气体的钢瓶〔应装单向阀门，防止回火。输入气体压力表指压不应为零〕
应用:⑴稀有气体化合物的合成
①KrF2的低温放电合成
②XeO4的低温水解合成
③XeF2的低温光化学合成
④RnF2的低温光化学合成
⑵金属、非金属同液氨的反响
①碱金属及其化台物同液氨的反响(制备NaNH2)
②碱土金属同液氨的反响
③某些化合物在液氨中的反响
④非金属同液氨的反响
⑤液氨中配合物的生成
⑶低温下挥发性化合物的合成
①二氧化三碳的合成
②氯化氰的合成
③磷化氢的合成
④甲硅烷的制备
⑤甲锗烷的制备
⑥乙硼烷的制备
⑷低温下气体的别离
①低温下的分级冷凝
②低温下的分级减压蒸发
③低温吸附别离(从空气别离出来的稀有气体混合物如用吸附剂反复进展吸附、解吸操作就可达提纯目的。吸附剂可用活性炭、硅胶等)
④低温化学别离
2、高温的获得方法
⑴电阻炉
⑵高温箱形电阻炉
⑶碳化硅电炉
⑷碳管炉
⑸钨管炉
⑹感应炉
⑺电弧炉
3.⑴高温下的固相合成反响(课件记住)
Wagner机理
①尖晶石型MgAl2O4的高温固相合成
②单晶硼酸铝微管的高温固相合成〔单晶硼酸铝微管的形成经历了一个固-液-固机理〕
⑵高温下的固-气反响
①锂复原YCl3
②制备金属钾
③制备无水氯化稀土
3、高温下的化学转移反响〔真空〕
化学转移反响〔chemical transport reaction〕是一种固体或液体物质A在一定的温度下与一种气体B反响，形成气相产物，这个气相反响产物在体系的不同温度局部又发生逆反响，结果重新得到A。这个过程似乎像一个升华或者蒸馏过程，但是在这样一个温度下，物质A 并没有经过一个它应该有的蒸气相，又用到了物质B〔转移试剂〕，所以称化学转移。
4、高温下的复原反响
氢复原WO3大致可分三个阶段：
2WO3+ H2═W2O5+H2O
W2O5+ H2═2WO2+H2O
WO2+2H2═W+2H2O
注意：反响时参加熔剂的目的是改变反响热并使熔渣有良好的流动性以易于别离
5、自蔓延高温合成：自蔓延高温合成材料制备是指利用原料本身的热能来制备材料。
6、高压合成概念及产生方法、测定技术
概念：指在高压〔经常还有高温〕下合成常态时不能生成或难于生成的物质的过程。
⑴高压的产生
静压法：静压法是指利用外界机械加载压力的方式，通过缓慢逐渐施加负荷，挤压所研究的物体或试样，当其体积缩小时，就在物体或试样内部产生高压强。
动高压：动高压就是利用爆炸(核爆炸、火药爆炸等)、强放电等产生的冲击波，在μs~ps的瞬间以很高的速度作用到物体上
⑵高压的测量
高压的测量经常采用物质相变点定标测压法。
7、超导体的特征
超导体都具有两个突出的性质：一是临界温度以下的电阻为零；二是显示Meissner效应。
第四章水热溶剂热合成/无水无氧合成/电解合成
1、水热-溶剂热合成的概念、特点/缺乏、反响类型、设计和操作〔反响介质的影响〕、应用概念：水热-溶剂热合成是指温度为100～1000 ℃、压力为1MPa～1GPa 条件下利用水溶液中物质化学反响所进展的合成。在亚临界和超临界水热-溶剂热条件下,由于反响处于分子水平,反响性提高,因而水热-溶剂热反响可以说扩大了高温固相反响。
特点：⑴水热-溶剂热条件下，由于反响物处于临界状态，反响活性会有大大提高，有可能代替固相反响以及难于进展的合成反响；
⑵在水热-溶剂热条件下中间态、介稳态及特殊物相易于生成，可用于特种介稳构造、特种凝聚态的新合成产物；
⑶能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在融体中生成的物质、高温分解相在此条件下晶化生成；
⑷有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体，且合成产物结晶度高以及易于控制产物晶体的粒度；
⑸易于反响的环境气氛，有利于低价态、中间价态与特殊价态化台物的生成，并能均匀地进展掺杂。
缺乏：⑴由于反响在密闭容器中进展，无法观察生长过程，不直观，难以说明反响机理；
⑵设备要求高(耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬)、技术难度大(温压控制严格)、本钱高；
⑶平安性能差(我国已有实验室发生“炮弹〞冲透楼顶的事故)。
反响的根本类型：⑴合成反响⑵热处理反响⑶转晶反响⑷离子交换反响
⑸单晶培育⑹脱水反响⑺分解反响⑻提取反响⑼沉淀反响⑽氧化反响⑾晶化反响⑿烧结反响⒀反响烧结⒁水热热压反响
反响介质对反响的影响
①压强-温度
高温高压使水热反响具有重要离子间的反响加速、水解反响加剧、有氧化复原反响的电势发生明显变化三个特征。一般的反响都会从离子反响变为自由基反响，也便具有极性键的有机化合物常具有某种程度的离子性，自然能诱发离子反响或促进反响。
②填充度
③合成溶剂性质的改变
★水热反响中，溶剂会使反响物溶解或局部溶解，生成溶剂合物，这会影响化学反响速率。
pH效应：改变或调整溶剂的pH得到理想结果的例子举不胜举
1.合成设计：金属离子与配体物质的量的比值不同可定向构筑得到单、双、三金属配合物
2.操作程序：
水热-溶剂热体系的成核与晶体生长
一般认为：
★水热-溶剂热体系的化学研究大多针对无机物晶体和无机-有机杂化聚合物；
★形成这些晶体的步骤大约是：在液相或液固界面上少量的反响试剂产生微小的不稳定的核，更多的物质自发地沉积在这些核上而生成微晶；
★水热-溶剂热生长的不全是离子晶体。例如BaSO4或AgCl等，会通过局部共价键的三维缩聚作用而形成，故水热-溶剂热生成的BaSO4或AgCl比从过饱和溶液中沉积出来更缓慢，其晶化动力学受到许多因素影响；
★成核速率随过冷程度即亚稳性增加而增加；
★认为晶体从溶液中结晶生长需要克制一定的势垒。
应用：1 介稳材料的合成.2 人工水晶的合成.3 特殊构造、凝聚态与聚集态的制备.4 复合氧化物与复合氮化物的合成.5 水热条件下的海底:生命的摇篮
2、无水无氧操作技术的类型、特点及应用
概念：由于许多化合物对于空气中的O2、湿气〔水蒸气〕和CO2敏感，易与其反响，因此将这些化合物称为“空气敏感化合物〞
类型：⑴Schlenk装置
〔2〕惰性气氛手套箱
⑶化学真空线
应用：⑴金属有机化合物的制备
①钛、锆的金属有机化合物
②二茂铁的电解合成
⑵无机化合物的制备或脱水
3、电解合成概念、优点、主要装置、应用
概念：电解合成指通过电氧化或电复原过程，在水溶液、熔盐和非水溶液中的合成。
优点：在电解中能提供高电子转移的功能，可以使之到达一般化学试剂所不具有的氧化复原能力；合成反响体系及其产物不会被复原剂(或氧化剂)及其相应的氧化产物(或复原产物)所污染；由于能方便地控制电极电势和电极的材质，因而可选择性地进展氧化或复原，从而制备出许多特定价态的化合物；由于电氧化复原过程的持殊性，因而能制备出其他方法不能制备的许多物质和聚集态。
主要装置：
⑴阳极⑵阴极⑶隔膜〔4〕电解液
应用
⑴获得高纯金属
⑵新工艺合成碘酸钙的研究
⑶电化学合成无机纳米材料
⑷特殊价态化合物合成
⑸熔盐体系的电化学无机合成
⑹非水溶剂中无机化合物的电解合成
第五章等离子体合成/化学气相沉积合成/溶胶-凝胶法
1、等离子体概念
等离子体(plasma)是由局部电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，是物质存在的第四态。
2、化学气相沉积概念、技术特点、反响类型
概念：化学气相沉积是利用气态或蒸气态的物质在气相或气固界面上反响生成固态沉积物的技术。
技术特点：⑴沉积原理
⑵CVD技术的特点
①淀积反响如在气固界面上发生,那么淀积物将按照原有固态基底(又称衬底)的形状包覆一
层薄膜。
② 可以得到单一的无机合成物质,可作为原材料制备。
③ 可以得到各种特定形状的游离沉积物器具。
④ 可以沉积生成晶体或纫粉状物质
⑶原料的要求
①易获得高纯品。
② 反响易于生成所需要的沉积物,而其他副产物保存在气相排出或易于别离。
③ 沉积装置简单，操作方便易于控制。工艺上具有重现性，适于批量生产。
反响类型：⑴热分解
⑵化学反响合成
⑶化学输运反响沉积合成
⑷增强反响沉积
3、化学输运反响沉积合成
〔把所需要的物质当作源物质，借助于适当气体介质与之反响而形成一种气态化合物，这种气态化合物经化学迁移或物理载带(用载气)输送到与源区温度不同的淀积区，再发生逆向反响，使得源物质重新淀积出来，这样的反响过程称为化学输运反响。〕其实质还是化学转移反响。
4、溶胶凝胶法的概念、根本原理、优点和应用
概念：溶胶-凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反响生成活性单体，活性单体进展聚合，开场成为溶胶，进而生成具有一定空间构造的凝胶，经过枯燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。〔胶体〔colloid〕是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的重力可以忽略，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。〕
根本原理和工艺
典型的溶胶-凝胶工艺是从金属的醇氧化物开场的。使用乙醇反响的原因是Ti(s)和H2O(l)直接反响易导致生成氧化物和氢氧化物的混合物，而通过形成Ti(OCH2CH3)4(s)中间产物的水解那么可制得均匀的Ti(OH)4超微粒子悬浮体溶胶。
优点：①由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低黏度的溶液，因此，可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反响物之间很可能是在分子水平上均匀地混合。
② 由于经过溶液反响步骤，因此很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂。
③ 与固相反响相比，化学反响将容易进展，而且仅需要较低的合成温度，一般认为溶胶-凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反响时组分扩散是在微米范围内，因此反响容易进展，温度较低。
④ 选择适宜的条件可以制备各种新型材料。
应用：⑴薄膜涂层材料⑵超细粉末⑶纳米粉体⑷陶瓷材料⑸电极材料⑹复合材料⑺催化剂⑻其他方面的应用
无机合成材料
无机材料合成及工艺复习提纲 主要题型：填空、选择、名词解释、简答、综合实践〔材料合成设计〕 第一章绪论 1、化学的核心任务:是研究化学反响与创造新物质；无机合成化学的目标:是为创 造新物质和新材料提供高效、对环境友好的定向合成与制备手段，并在此根底上逐步开展无机材料的分子工程学。 无机合成内容：经典合成—极端条件下合成—特殊的合成—软化学和绿色合成方法典型无机化合物的合成——典型无机材料的合成 2、现代无机合成化学研究成果的先进性表现在哪四个方面？ ⑴高难度合成与特殊制备技术的快速开展使具有复杂功能体系的新化合物、物相与物态合成数量大幅度增加，开发了大量复合、杂化与组装材料； ⑵在合成与制备化学开展的根底上开拓了大量新合成反响、合成路线与合成技术，包括极端条件下的合成，各类高选择性合成反响技术等； ⑶生产过程中绿色(节能、高效、干净、经济)合成路线的研究与开发； ⑷特定功能与生物活性的化合物、分子集合体与材料的分子设计、定向合成与分子(晶 体)工程研究的积极开展。 3、软化学合成的概念及其特点。〔储氢合金的工作〕 软化学是相对于硬化学而言的。它是指在较温和条件下实现的化学反响过程。软化学合成也属绿色化学范畴。〔水法冶金〕 特点：1.不需用高纯金属作原料；2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时再磨碎；3.产品本身具有高活性；4.产品具有良好的外表性质和优良的吸放氢性能；5.合成方法简单；6.有可能降低本钱；7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径 4、极端条件下的合成中极端条件包含哪些要素？〔金刚石晶体的生成〕 极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、等离子体等。
无机合成材料--钙钛矿
一钙钛矿材料概述 1.1钙钛矿材料研究背景 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。而钙钛矿量子点则属于三个维度均处于纳米级别的材料。 量子点是在空间的三个维度上的尺寸都小于100 nm的晶体，由于其尺寸较小其内部电子在各方向上的运动都受到限制，即明显的量子限域效应。由于钙钛矿量子点材料具有较宽的吸收光谱，高的空穴电子迁移率，使得钙钛矿量子点材料成为研究的热点。最先应用的是太阳能电池领域，并取得了快速的发展，从最开始的效率2.2%到现在已经超过20%；与此同时，由于其不断可修改的可调控的晶体尺寸，钙钛矿量子点材料在光源照明领域也正在探究和应用[1]。 1.2钙钛矿简介 钙钛矿是一种钙钛氧化物矿物组成的钛酸钙（CaTiO3），1839年，德国矿物学家古斯塔夫·罗斯(Gustav Rose)在俄罗斯乌拉尔山脉发现了这种矿物，俄罗斯矿物学家列夫·佩罗夫斯基(Lev Perovski, 1792-1856)首次对它的结构进行了表征，所以后来便以Perovski的名字来命名钙钛矿[2]。到后来，钙钛矿并不单单特指这种钙钛复合氧化物，而用来泛指一系列具有ABX3化学式的化合物[3]。钙钛矿引人注目的晶体结构最早是由维克多·戈德施密特在1926年关于容差因子的著作中描述的。1945年，海伦·迪克·梅加维根据钛酸钡的X射线衍射数据发表了该晶体结构[4]。 通常来说，钙钛矿的化学式组成中，A和B为阳离子，X为阴离子。一般情况下，X离子被氧或卤化物占据，从而形成无机氧化物钙钛矿或卤素钙钛矿。卤化物钙钛矿可进一步根据A的不同而进一步分为碱金属卤化物钙钛矿和有机-无机钙钛矿。碱金属卤化物在A位上为一价的碱金属离子（Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+）和B位上一个二价阳离子，X位为卤素离子（Cl-,Br-,I-或者它们的任意组合）。若A位是甲胺根（CH3NH3+）、甲脒根(CH(NH2)2+)即为有机-无机钙钛矿。B位的二价阳离子一般可为Sn2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ge2+、Cu2+等。如此进行组合，便形成了钙钛矿的大家庭[5]。 1.3钙钛矿的晶体结构 钙钛矿的理想结构是立方对称型。它的晶胞由一个面心立方和一个体心原子相套构而成。阳离子A通过氢键作用填充在阳离子B卤化物八面体[BX6]4-无机
无机材料的合成和表征方法
无机材料的合成和表征方法 无机材料广泛存在于化学、物理、材料科学等领域，如纳米材料、二维材料、氧化物、硫化物等。而要研究这些无机材料，就 需要先了解其合成方法和表征手段。本文将主要介绍无机材料的 合成方法和表征手段。 一、无机材料的合成方法 1. 溶剂热法：溶剂热法是一种常用的合成无机纳米材料的方法，其原理是通过溶剂热作用，使反应物分子在液体体系中形成新的 化学键，进而生成纳米材料。这种方法主要用于合成高质量、单 分散度好的无机纳米材料。 2. 水热法：水热法是一种常见的制备纳米晶体的方法，其原理 是利用水在高温高压下的特殊性质，使反应物在水热反应器中形 成固态产物。这种方法应用广泛，可以制备出多种纳米晶体，且 具有结构复杂度高、制备过程可控性强等优点。 3. 氢氧化物沉淀法：氢氧化物沉淀法是一种简单的制备无机材 料的方法，其原理是通过溶液中氢氧化物的反应，使所需的无机
物质析出沉淀。这种方法操作简单、成本低廉，被广泛用于制备 氧化物、硫化物、氯化物等无机材料。 4. 气相沉积法：气相沉积法是一种制备薄膜材料的方法，其原 理是通过在高温环境下，将反应物气体在基底表面沉积成薄膜。 这种方法可制备高质量薄膜、单晶材料等，其制备过程无需液相 介质，而且成本相对较低。 二、无机材料的表征手段 1. 透射电子显微镜：透射电子显微镜是一种常见的形貌分析手段，其原理是利用高能电子束通过样品，呈现样品内部结构的像。通过该方法可以观测到无机材料的晶体结构、晶面取向、尺寸分 布等信息。 2. X射线衍射：X射线衍射是一种结构分析手段，其原理是利 用材料对X射线的散射情况，获得材料晶体结构的信息。该方法 可以确定无机材料中晶体结构、晶格常数等参数，进而确定其化 学成分和结晶级别。
无机化学中的固态材料的合成和制备
无机化学中的固态材料的合成和制备无机化学是现代化学科学中的一个重要分支，它主要研究无机物在化学反应中的行为和特性。无机化学中的固态材料是一种非常重要的研究对象，因为固态材料是工业生产和实验室研究中最为常见的物质形态，而固态材料的性质受到其结构和制备方法的影响，因此在无机化学中制备和研究固态材料是很有价值的研究领域。 一、固态材料的定义和种类 固态材料是一种物理状态，即由分子、原子或离子所构成的材料，其特点是具有一定的形状并保持在一定的体积中。固态材料在物理学、化学、工程学、材料学等领域都有广泛的应用，如电子器件、太阳能电池、半导体材料、传感器等。固态材料按照结构可分为晶体和非晶体两类，其中晶体是有序排列的离子、原子或分子构成的，而非晶体则是无序排列的。 二、固态材料的合成和制备方法 1、水热法
水热法是一种常见的固态材料制备方法。其基本原理是在高温 高压的水热条件下，将化学反应混合物封闭在反应釜中，产生特 定的反应过程，从而制备出所需的固态材料。水热法制备的固态 材料具有良好的晶体结构、化学计量比精确、纯度高等特点。 2、溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是另一种常见的固态材料制备方法。该方法的基本原理是稳定胶体的物理化学性质，通过多种突变条件使胶转变成“湿凝胶”或“干凝胶”，最终得到所需的固态材料。溶胶-凝胶法制 备的固态材料具有良好的结晶性、高比表面积、可控制结构和形 貌等优点。 3、气相沉积法 气相沉积法是一种制备薄膜和纳米材料的方法，其中最常用的 是物理气相沉积和化学气相沉积。在物理气相沉积中，材料以原子、分子或离子形式从气相沉积到底物表面上，生成所需的薄膜 或纳米材料。在化学气相沉积中，材料以氮化物、氧化物等反应 物的形式从气相沉积到底物表面上，生成所需的薄膜或纳米材料。
无机化学的新材料与应用
无机化学的新材料与应用 无机化学是研究无机化合物的合成、结构、性质以及应用的学科。 随着科学技术的进步，无机化学领域涌现出了许多新材料，同时也为 各种领域的应用提供了广阔的空间。本文将介绍一些有代表性的无机 化学新材料以及它们在不同领域中的应用。 一、碳纳米管 碳纳米管是由碳原子按照特定的排列方式形成的一种纳米材料。它 具有优异的力学性能、导电性能和光学性能，被广泛应用在电子器件、能源储存和传感器等领域。在电子器件中，碳纳米管可以被用作场效 应晶体管的通道材料，具有较高的电子迁移率和导电性能。在能源领域，碳纳米管可以被用作锂离子电池的电极材料，提高电池的性能和 循环寿命。此外，碳纳米管还可以用于制备高效的光催化材料，用于 水的分解和二氧化碳的还原等能源转化过程。 二、氧化物半导体 氧化物半导体是由金属与氧元素组成的化合物，具有较大的带隙和 优异的电子传输性能。以氧化锌为代表的氧化物半导体被广泛应用于 光电器件和传感器领域。在光电器件中，氧化锌可以被用作发光二极 管（LED）和薄膜晶体管（TFT）的关键材料，具有较高的光电转换效 率和较低的功耗。在传感器领域，氧化锌可以被用于制备气体传感器 和生物传感器，可用于检测环境中的有害气体和生物分子。 三、钙钛矿太阳能电池
钙钛矿太阳能电池是一种新型的光伏材料，以其高效率和低成本的 特点备受关注。钙钛矿太阳能电池由钙钛矿结构的无机钙钛矿材料作 为光吸收层，具有优异的光学吸收性能和电荷传输性能。与传统的硅 太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池具有更高的转换效率和更低的制 造成本。此外，钙钛矿太阳能电池还具有较好的光稳定性和长寿命， 有望成为太阳能领域的重要技术。 四、金属有机框架材料 金属有机框架材料是一种由有机配体和金属离子构成的网状结构材料。它具有高比表面积、可调控的孔隙性和丰富的功能性，被广泛应 用于气体分离、储氢和催化等领域。在气体分离中，金属有机框架材 料可以通过调节孔径大小和亲疏水性选择性地吸附和分离不同的气体 分子。在储氢领域，金属有机框架材料可以作为高效的储氢材料，实 现氢气的安全储存和释放。在催化领域，金属有机框架材料可以作为 催化剂载体，提供大量的活性位点，用于催化反应的加速和选择性控制。 五、二维材料 二维材料是指只有单层或几层原子厚度的材料，具有特殊的电子结 构和优异的力学性能。以石墨烯为代表的二维材料在电子学、光电子 学和能源储存等领域具有广泛的应用潜力。在电子学中，石墨烯可以 用于制备高迁移率的晶体管和高频率的太赫兹探测器。在光电子学中，石墨烯可以用于制备高效的光电探测器和光伏器件。在能源储存中，
高中化学选修十六无机合成与材料制备教学案例
高中化学选修十六无机合成与材料制备教学案例 以下是一个高中化学选修十六无机合成与材料制备的教学案例：教学目标： 1. 掌握无机合成的基本原理和常用方法。 2. 了解常见无机材料的制备方法和应用。 3. 培养学生的实验技能和创新精神。 教学内容： 1. 无机合成的基本原理和方法。 2. 常见无机材料的制备方法和应用。 3. 实验操作和技能训练。 教学步骤： 一、导入新课
通过展示一些常见的无机材料，如玻璃、陶瓷、金属等，引导学生思考这些材料的制备方法和应用，从而引入本节课的主题——无机合成与材料制备。 二、理论讲解 1. 无机合成的基本原理：介绍无机合成的基本原理，包括化学键理论、分子轨道理论等，帮助学生理解无机合成的本质。 2. 无机材料的制备方法：介绍常见无机材料的制备方法，如沉淀法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等，让学生了解不同方法的适用范围和优缺点。 3. 无机材料的应用：介绍常见无机材料的应用，如玻璃、陶瓷、金属等在生活和生产中的应用，让学生了解无机材料的重要性和广泛性。 三、实验操作 1. 实验准备：介绍实验所需药品和仪器，强调实验安全注意事项。 2. 实验操作：学生按照实验步骤进行实验操作，教师进行巡回指导，及时纠正学生的错误操作。 3. 实验结果分析：学生根据实验结果进行分析，得出结论，并与其他同学进行交流和讨论。
四、课堂小结 对本节课的内容进行总结，强调无机合成与材料制备的重要性和应用价值，鼓励学生继续探索和研究相关领域。 教学反思： 本节课通过理论讲解和实验操作相结合的方式，让学生更好地理解和掌握无机合成与材料制备的基本原理和方法。同时，通过实验操作和结果分析，培养学生的实验技能和创新精神。在教学过程中，需要注意学生的安全问题，及时纠正学生的错误操作，确保实验的顺利进行。
无机化学中半导体材料的合成与性能调控
无机化学中半导体材料的合成与性能调控 无机化学是研究无机物质的合成、结构、性质和应用的学科，而半导体材料是无机化学中的重要分支之一。半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导特性，因此在电子学、光电子学、能源领域等方面具有广泛的应用前景。本文将探讨无机化学中半导体材料的合成方法以及如何通过调控材料性能来提高其应用效果。一、半导体材料的合成方法 半导体材料的合成方法多种多样，常见的包括溶液法、气相法和固相法等。溶液法是将金属盐或金属有机配合物溶解在溶剂中，通过控制溶液条件来合成半导体材料。这种方法操作简单，适用于大面积薄膜的制备。气相法是通过控制气相反应条件，在高温下使气体中的原料发生化学反应生成半导体材料。这种方法适用于制备高纯度的半导体材料。固相法是将适当比例的金属或非金属原料混合，通过高温反应生成半导体材料。这种方法适用于制备体积较小的样品。 二、半导体材料的性能调控 半导体材料的性能调控是提高其应用效果的关键。常见的性能调控方法包括材料掺杂、材料结构调控和表面修饰等。 1. 材料掺杂 材料掺杂是向半导体材料中引入杂质，改变材料的电子结构和导电性能。常见的掺杂元素包括硼、磷、锗等。掺杂可以改变半导体材料的导电性质，使其成为n 型或p型半导体。n型半导体是指掺杂了电子供体的半导体材料，具有高电子浓度和良好的导电性能；p型半导体是指掺杂了空穴供体的半导体材料，具有高空穴浓度和良好的导电性能。通过掺杂可以调控半导体材料的导电性能，从而实现对半导体器件的控制。 2. 材料结构调控
材料结构调控是通过改变半导体材料的晶体结构、形貌和尺寸等来调控其性能。例如，可以通过控制合成条件来调控半导体材料的晶体结构，从而影响其光学、电学性能。此外，还可以通过改变半导体材料的形貌和尺寸，调控其光学、电学性能。例如，将半导体材料制备成纳米颗粒，可以增强其光学性能和电学性能。通过材料结构调控，可以实现对半导体材料性能的精确控制。 3. 表面修饰 表面修饰是通过在半导体材料表面引入功能分子或修饰层，改变其表面性质和 相互作用。表面修饰可以改变半导体材料的光学、电学性能，提高其稳定性和光电转换效率。例如，将半导体材料的表面修饰成具有特定功能的分子层，可以增强其光吸收能力和光电转换效率。通过表面修饰，可以调控半导体材料的表面性质，从而实现对其性能的调控。 综上所述，无机化学中半导体材料的合成与性能调控是提高其应用效果的关键。通过选择合适的合成方法，可以制备出具有特定结构和形貌的半导体材料。通过材料掺杂、材料结构调控和表面修饰等方法，可以调控半导体材料的电学、光学性能，提高其稳定性和光电转换效率。未来，随着技术的不断发展，无机化学中半导体材料的合成与性能调控将进一步深化，为半导体材料的应用提供更多可能性。
无机合成技术的基本原理和实验操作
无机合成技术的基本原理和实验操作 无机合成技术是一门研究通过人工合成方法制备无机材料的学科，在现代化工、材料科学和能源领域发挥着重要作用。本文将从无机合成技术的基本原理和实验操作两个方面进行探讨。 一、无机合成技术的基本原理 1. 基本概念和目标 无机合成是指通过化学反应将无机原料转化为具有特定结构和性能的新材料的 过程。无机合成的目标是根据应用的需要，选择适当的合成路径和条件，在实验室或工业生产中制备出所需的无机材料。 2. 反应机理和选择 在无机合成中，反应机理的理解和选择是至关重要的。通过了解反应的动力学 和热力学原理，可以确定最佳的合成条件和实验参数。反应机理的研究还可以为合成新型材料提供理论依据。 3. 材料设计和优化 无机合成技术在材料设计和优化中具有重要意义。通过合理选择合成路径、控 制反应条件和添加剂，可以改变材料的形貌、结构和性能，实现对材料的优化调控。 二、无机合成技术的实验操作 1. 实验前准备 在进行无机合成实验之前，要进行必要的实验前准备工作。首先，要认真阅读 所选合成方法的研究文献和操作手册，了解实验方法和要求。其次，要准备好所需的实验器材和试剂，确保实验条件的准确性和安全性。
2. 反应装置和条件 无机合成实验中常用的反应装置有烧杯、烧瓶、容量瓶等。合理选择反应装置和控制实验条件，可以有效控制反应的进行和产物的生成。例如，在高温合成中，可以使用高压釜或炉管等装置，提供适宜的反应环境。 3. 反应步骤和控制 无机合成实验一般包括反应物的配制、反应的进行和产物的分离等步骤。在每个步骤中，都需要严格控制反应的时间、温度和溶剂等因素。不同的反应方法和材料要求，需要采取不同的操作方式和控制策略。 4. 分析和表征 无机合成实验完成后，需要对合成产物进行分析和表征。常用的表征方法包括X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱等。通过对产物的表征，可以了解合成材料的结构特征和性能属性。 总结： 无机合成技术是一项复杂的工程，需要深入理解反应机理和合成原理，严格控制实验操作和条件。通过研究无机合成技术的基本原理和实验操作，可以为合成新型无机材料和开发相关应用提供有力支撑。未来随着材料科学和工艺技术的不断发展，无机合成技术将继续发挥重要作用，并推动材料科学的进一步创新和应用。
无机合成技术
无机合成技术 无机合成技术是一种重要的化学工艺，它通过人工手段合成无机化合物。无机合成技术在许多领域中都有广泛的应用，如材料科学、医药化学、能源开发等。本文将探讨无机合成技术的原理、应用以及未来发展方向。 一、原理介绍 无机合成技术是通过组织无机分子之间的反应，生成新的无机化合物。这种技术涉及到多种化学反应，其中最常见的是还原、氧化、配位以及沉淀反应。这些反应可以在高温、高压或特定催化剂的存在下进行，以实现无机化合物的合成。 在无机合成技术中，化学反应的条件是至关重要的。例如，在高温和高压条件下，一些物质的化学性质会发生明显的变化，从而导致新的无机化合物的生成。此外，选择合适的催化剂也可以促进反应的进行，提高合成效率。 二、应用领域 1. 材料科学 无机合成技术在材料科学领域中有着广泛的应用。例如，通过无机合成技术可以合成具有特定功能的纳米材料，如金属纳米颗粒、氧化物纳米线等。这些纳米材料在光电子学、催化剂和新能源等领域具有重要的应用前景。
2. 医药化学 无机合成技术在医药化学中也发挥着重要作用。通过无机合成技术可以合成具有特定活性的无机化合物，用于制备药物，治疗疾病。例如，抗癌药物顺铂就是通过无机合成技术合成的。 3. 能源开发 无机合成技术在能源开发领域也有着广泛的应用。例如，通过无机合成技术可以合成高效的催化剂，用于燃料电池和光催化等能源转化过程。此外，无机合成技术还可以合成新型能源材料，如锂离子电池的正极材料。 三、发展趋势 随着科技的不断进步，无机合成技术也在不断发展。未来，无机合成技术有以下几个发展趋势： 1. 绿色合成 绿色合成是无机合成技术发展的重要方向之一。绿色合成是指在无机合成过程中尽可能减少或消除对环境的污染。例如，采用可再生能源作为能源来源，使用非毒性的催化剂等。绿色合成的发展将在保护环境的同时提高合成效率。 2. 纳米材料的合成 纳米材料的合成将成为无机合成技术的重要研究方向。纳米材料具有特殊的物理和化学性质，在材料科学、医药化学和能源开发等领域
现代无机合成
1，石墨烯功能化途径有哪两种，请画出石墨烯边缘的碳原子形成的两种构像，并说出其名称 石墨烯从功能化的方法来看, 主要分为共价键功能化和非共价键功能化两种. 由于石墨烯氧化物中含有大量的羧基、羟基和环氧键等活性基团, 可以利用多种化学反应对石墨烯进行共价键功能化. 除了共价键功能化外, 还可以用π-π相互作用、离子键以及氢键等非共价键作用, 使修饰分子对石墨烯进行表面功能化, 形成稳定的分散体系2现代无机合成的方法并列举溶胶凝胶法的合成方法的原理特点和不足 无机合成的方法有化学气相沉积，高温合成，低温合成，低压合成，热熔法，溶胶凝胶法，低热固相反应，水热合成，拓扑化学合成，胶熔合成，流变相合成法。 溶胶凝胶法的基本原理将酯类化合物或金属醇盐溶于有机溶剂中，形成均匀的溶液，然后加入其他组分，在一定温度下反应形成凝胶，最后经干燥处理制成产品。 它的优点是溶胶－凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点：（1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。（2）由于经过溶液反应步骤，那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂。（3）与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成温度，一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反应时组分扩散是在微米范围内，因此反应容易进行，温度较低。（4）选择合适的条件可以制备各种新型材料。溶胶一凝胶法也存在某些问题：通常整个溶胶－凝胶过程所需时间较长（主要指陈化时间），常需要几天或者几周；还有就是凝胶中存在大量微孔，在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物，并产生收缩 溶胶一凝胶法不足：1、所使用的原料价格比较昂贵，有些原料为有机物，对健康有害；2、通常整个溶胶－凝胶过程所需时间较长，常需要几天或几周；3、凝胶中存在大量微孔，在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物，并 产生收缩。 3，无机物的一般鉴定和表征的常用方法，并简述这些方法能提供的信息 XPS光电子能谱分析应用1 根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除氢，氦以外的所有元素。2 元素的定量分析在一定条件下，能谱图中光电子谱线强度（光电子峰面积）与反应原子含量或相对浓度成正比。3 固体表面状态分析包括固体表面的化学组成和元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面电子的电子云分布和能级结构等。4 化合物的结构分析可以对内层电子结合能的化学位移精确测量，提供化学键和电荷分布方面的信息。 红外光谱 1 可提供分子中有关官能团的内在信息（包括它们的种类，相互作用和定位等） 2 指纹区对异构体具有选择性 3 可进行定量无损分析，甚至对一些不稳定的化合物也能分析。主要在含量为 0.1%-100%,经富集后还可进行痕量分析。4 广泛应用于各种气，液，固样品的分析。测定光谱范围宽，只要改变光源，分束器和检测器的配置，就可以得到整个红外区的光谱。 核磁共振波谱 1 化学位移-信号的位置 2 耦合常数-信号的数目 3 积分-信号的强度。 质谱 1 样品元素组成2 无机，有机，生物分析的结构，因为结构不同，分子或原子碎片不同，质合比也就不同 3，应用色谱-质谱方法联用，进行固体表面结构和组成的分析4，应用激光烧灼等离子体-质谱联用，进行固体表面结构和组成分析。5，样品中原子的同位素比(最基本的) XRD 在布拉格方程中，波长入可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间距，即结晶内原子或离子的规则排列状态。将求出的衍射X射线强度和面间距与一致的表对比，即可确定式样结晶的物质结构，即定性分析。从衍射X射线强度的比较，可进行定量分析。晶体结构参数在X射线衍射花样上均有所反映。这些信息可以通过感光胶片或者计数器记录下来，而得到物质的衍射花样或衍射线条谱图。多晶体衍射线条的数目，位置及强度，就像人的指纹一样，是每种物质的特征，因而可以作为鉴别物像的标志。 热差分析法热差图中峰的数目，多少，位置，峰面积，方向，高度，宽度，对称性反映了试样在所测温度范围内所发生的物理变化和化学变化的次数，发生转变的温度范围，热效应大小和正负。 4，简述晶体生长的一般过程以及如何在生长过程中进行粒径和形貌的控制。 晶体生长的一般过程是先生成晶核，而后再长大。一般认为晶体从液相或气相中的生长有三个阶段：1、介质达到过饱和、过冷却阶段；2、成核阶段；3、生长阶段。关于晶体生长的有两个理论：层生长理论和螺旋生长理论。 一、层生长理论是论述在晶核的光滑表面上生长一层原子面时，质点在界面上进入晶格“座位”的最佳位置是具
三大合成材料分类依据
三大合成材料分类依据 合成材料是指通过人工合成方法制备的具有特定性能的材料。根据其组成和特性的不同，合成材料可以分为三大类：无机合成材料、有机合成材料和复合合成材料。 一、无机合成材料 无机合成材料是由无机化合物或无机物质组成的材料，常见的有金属材料、陶瓷材料和玻璃材料。 1. 金属材料 金属材料是由金属元素或金属化合物制备而成的材料。金属材料具有良好的导电性、导热性和可塑性，广泛应用于工程结构、电子元器件、航空航天等领域。常见的金属材料有铁、铝、铜、钛等。 2. 陶瓷材料 陶瓷材料是由金属元素与非金属元素通过高温烧结而成的材料。陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性和耐高温等特点，广泛应用于建筑材料、电子器件、化工设备等领域。常见的陶瓷材料有瓷砖、陶瓷灯座、氧化铝陶瓷等。 3. 玻璃材料 玻璃材料是由无机物质经过高温熔融并迅速冷却而成的非晶态材料。玻璃材料具有透明、坚硬和耐腐蚀等特点，广泛应用于建筑、光学、电子等领域。常见的玻璃材料有玻璃瓶、玻璃窗、光纤等。
二、有机合成材料 有机合成材料是由含有碳元素的有机化合物制备而成的材料，常见的有塑料、橡胶和纤维。 1. 塑料 塑料是由合成树脂与添加剂经过加工成型而成的材料。塑料具有轻质、耐腐蚀、绝缘和可塑性强等特点，广泛应用于包装、建筑、汽车等领域。常见的塑料有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。 2. 橡胶 橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经过加工而成的弹性材料。橡胶具有高弹性、耐磨性和耐寒性等特点，广泛应用于轮胎、密封件、橡胶管等领域。常见的橡胶有天然橡胶、丁苯橡胶（BR）、丁腈橡胶（NBR）等。 3. 纤维 纤维是由合成纤维或天然纤维经过纺织加工而成的材料。纤维具有轻质、耐磨性和吸湿性等特点，广泛应用于纺织品、绳索、过滤材料等领域。常见的纤维有涤纶、尼龙、棉纤维等。 三、复合合成材料 复合合成材料是由两种或两种以上的材料通过复合工艺制备而成的材料，常见的有复合材料、纳米材料和生物材料。
无机材料的合成方法
无机材料的合成方法 无机材料的合成方法有多种，下面将详细介绍四种常见的合成方法： 1. 燃烧反应法： 燃烧反应法是最常见的一种无机材料合成方法。该方法通常使用氧化物、碳酸盐或硫酸盐等无机物作为原料，并在高温下进行燃烧反应。这种方法通常需要用到特殊的燃烧设备，如电炉或燃烧炉。通过控制燃烧反应的温度、气氛和时间等条件，可以得到具有特定形态和结构的无机材料。例如，氧化铝可以通过铝的燃烧反应，在高温下合成。 2. 沉淀法： 沉淀法是一种将溶液中的金属阳离子转化为固体无机材料的方法。该方法通常通过将金属盐溶液与沉淀剂反应，将金属离子还原成纳米颗粒或晶体结构。沉淀剂可以是NaCl、NaOH等，通过调整溶液的PH值和温度等条件，可以控制无机材料的粒径和形态。例如，通过将氯化钠与硝酸钡的溶液反应，可以得到纯净的硫酸钡沉淀。 3. 水热合成法： 水热合成法是一种在高压、高温水溶液中合成无机材料的方法。水热合成法可以控制材料的晶形、晶粒大小和形态等特性，通常用于合成具有特殊形貌和结构的纳米材料。该方法一般是通过控制反应物的浓度、溶剂的类型和温度等条件，调控材料的合成过程和结果。例如，通过在水热条件下将氯化钛和氯化铵溶解在水
中，可以合成纳米级的四氧化三钛。 4. 气相沉积法： 气相沉积法是利用气态前体，在高温和真空条件下合成无机材料。该方法通常使用金属有机化合物等气态前体，将其通过热解或气相反应转化为纳米颗粒或晶体结构。气相沉积法可以控制材料的形貌、尺寸和组成等特性，通常用于制备薄膜和纤维等材料。例如，通过将金属有机化合物混合在惰性气体中，在高温条件下反应，可以制备出金属纳米颗粒。 总之，无机材料的合成方法有燃烧反应法、沉淀法、水热合成法和气相沉积法等多种。这些方法可以根据材料的需求和应用进行选择，并通过调控反应条件和控制材料特性，实现对无机材料合成的精确控制。
无机合成制备技术
1.高温合成（怎么获得高温，电阻发热材料有哪些，测量高温仪器，使用电阻发热体注意事项？） ①高温获得的方法电阻炉是最常用的加热炉，优点是设备简单、温度控制精确 ②几种重要的电阻发热材料 a.石墨发热体：在真空下可以获得相当高的温度（2500℃），但吸附、和周围气体结合形成挥发性物质，使加热物质污染，石墨本身在使用中损耗。b.金属发热体：在真空和还原性气氛下，钽、钨、钼适用产生高温（1650~1700℃）。在惰性气氛下钨管的工作温度可达3200℃。c.氧化物发热体：氧化物发热体是最理想的加热材料，但存在发热体和通电导线连接问题。 ③使用电阻发热体注意事项根据不同的需要选择发热体、数目设计电阻炉；氧化物发热体的电阻温度系数是负的；若各发热体并联使用，其中的发热体电阻值不同，电阻稍低的发热体会产生更多热量，被烧毁。因此，每个发热体尽量分开使用。例如：高温箱式电阻炉、碳化硅电炉、碳管炉、钨管炉、感应炉、电弧炉④测温仪表的主要类型：接触式：膨胀式温度计：液体、固体；压力表式温度计：充液体、冲气体；热电阻式：铂热、铜热、半导体热敏；热电偶：铂铑－铂、镍铬－镍硅（镍铝）、镍铬－康铜；非接触式：光学高温计、辐射高温计、比色高温计 ⑤热电偶高温计优缺点及注意事项 热电偶高温计：①体积小、重量轻、结构简单、易装配维护、使用方便②热惰性很小、热感度良好③可与被测量物体直接接触，不受环境介质影响，误差可控制在预期范围内④测量范围较广2000℃左右⑤测量信号可远距离传送，能自动记录和集中管理⑥注意环境气氛⑦避免侵蚀、污染和电磁干扰⑧不能在较高温度环境中长时间工作 光学高温计：①利用受热体的单波辐射强度随温度升高而增加原理进行高温测量。 ②不须与被测物质接触，不影响被测物质的温度场③测量温度高，范围广，７００～６０００℃④精确度高，±１０℃⑤使用简便、测量迅速 ⑥还原剂的选择:根据G-T图选择还原能力强的金属；容易处理；不能和生成的金属形成合金；可以制得高纯度金属；副产物容易和制备的金属分离；成本尽可能低 2.高温下的固相反应 固相反应的机制和特点：该反应从热力学角度讲完全可以进行，但实际上在１２００℃下几乎不能进行，在１５００℃下反应须数天才能完成。 影响该反应的主要因素①反应物固体表面积和反应物间接触面积②生成物相的成核速率③相界面间特别是通过生成物相层的离子扩散速率 固相反应合成的几个问题①反应物固体的表面积和接触面积②固体反应物的反应性③固相反应产物的性质 3.低温合成与分离 低温测量：低温热电偶、电阻温度计、蒸汽压温度计
无机合成
第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题？ 答：防毒防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤，如何除去气体中的水分？ 答：来源 1.工业制备 2. 气体的实验室制备 净化步骤： 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径： 1.让气体通过低温冷降，使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂，将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些？选择干燥剂应考虑哪些因素？ 答：干燥剂有两类： 一类是可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 另一类是可吸附气体中水分的干燥剂，也成吸附剂，如硅胶分子筛等应从以下方面考虑： 干燥剂的吸附容量，干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率，吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压，吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作？ 1.无水无氧操作室2保护气体及其净化3 试剂的储存和转移4 反应、过滤和离心分离及升华提纯5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型？质子溶剂有什么特点？质子惰性溶剂分为几类？举例说明溶剂类型：质子溶剂，质子惰性溶剂，固态高温溶剂质子溶剂的特点：都能自电离，这些溶剂主要是些酸碱 质子惰性溶剂分类：a惰性溶剂，基本不容计划不自电离。如四氯化碳，环己烷等b偶极质子惰性溶剂，即极性高但电离程度不大的溶剂。乙腈，二甲基亚砜等c两性溶剂，三氟化溴d无机分子溶剂，二氧化硫，四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素？依据哪些原则？ 答：因素：反应物的性质生成物的性质溶剂的性质原则：a反应物充分溶解b反应物不与溶剂作用c使副反应最少d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么？ 答：规则溶液理论只能适用于混合物，在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同？