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1、镧系和锕系元素镧系和锕系元素第二十一章第二十一章无无机机化化学学电电子子教教案案镧系元素课件镧镧镧镧 铈铈铈铈 镨镨镨镨 钕钕钕钕 钷钷钷钷 钐钐钐钐 铕铕铕铕 钆钆钆钆 铽铽铽铽 镝镝镝镝 钬钬钬钬 饵饵饵饵 铥铥铥铥 镱镱镱镱 镥镥镥镥p ng t d锕锕锕锕 钍钍钍钍 镤镤镤镤 铀铀铀铀 镎镎镎镎 钚钚钚钚 镅镅镅镅 锔锔锔锔 锫锫锫锫 锎锎锎锎 锿锿锿锿 镄镄镄镄 钔钔钔钔 锘锘锘锘 铹铹铹铹镧系元素课件镧系元素镧系元素镧系元素的性质镧系元素的性质镧系元素的重要化合物镧系元素的重要化合物镧系元素的应用镧系元素的应用镧系元素课件镧系元素课件 镧系元素镧系元素镧系元素镧系元素(Lantha
2、nides)包括从镧包括从镧(57)到镥到镥(71)的的15个个第六周期的第六周期的内过渡元素内过渡元素内过渡元素内过渡元素, , 用用Ln 表示。表示。镧系元素与化学性镧系元素与化学性质相近的钪质相近的钪(Sc)和钇和钇(Y)，共，共17个元素总称为个元素总称为稀土元素稀土元素稀土元素稀土元素，用用 RE 表示表示 。稀土的英文是。稀土的英文是 Rare Earths，18 世纪得名，世纪得名，“稀稀”原指稀贵，原指稀贵，“土土” 是指其氧化物难溶于水的是指其氧化物难溶于水的 “土土” 性性. 其实稀土元素在地壳中的含量并不稀少，性质也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
3、组活泼金属，不象土，而是一组活泼金属， “稀土稀土” 之称只是一种历之称只是一种历史的习惯史的习惯 。 一、镧系元素的性质一、镧系元素的性质1. 1.引引引引 言言言言 内过渡元素内过渡元素内过渡元素内过渡元素：有电子填充在内层的：有电子填充在内层的(n-2)f 能级。但对能级。但对于镧系和锕系来讲并不规则，电子也会填入于镧系和锕系来讲并不规则，电子也会填入5d 或或6d 能能级：这是由于级：这是由于4f 和和 5d, 5f 和和6d 能级的能量较为接近的原能级的能量较为接近的原因。因。?镧系元素课件镧系元素课件镧系元素课件“ “稀土稀土稀土稀土” ”元素并不稀少元素并不稀少元素并不稀少元素并
4、不稀少 17种稀土元素在地壳中占种稀土元素在地壳中占0.0153%，其中，其中丰度最大的是丰度最大的是铈铈，在地壳中占，在地壳中占0.0046%，含量高于锡；其次是钇，含量高于锡；其次是钇 钕钕 镧镧等。等。钇含量高于铅，铥也比我们所熟悉的银或汞多。钇含量高于铅，铥也比我们所熟悉的银或汞多。所以，所以，“稀土稀土”元素并不稀少。元素并不稀少。 世界上目前已发现的稀土矿物约有世界上目前已发现的稀土矿物约有250多种，其中含量多种，其中含量较高的有较高的有60多种，实际上有开采价值的只有多种，实际上有开采价值的只有10多种。我国多种。我国稀土矿藏遍及十多个省，稀土矿藏遍及十多个省，是世界上储量最多
5、的国家是世界上储量最多的国家。白云。白云鄂博矿床距包头鄂博矿床距包头 150 公里，它是世界上最大的稀土资源，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目前的稀土产量占全国的 60%。 具有重要工业意义的稀土矿物有具有重要工业意义的稀土矿物有磷磷钇矿(YPO4) 氟碳铈氟碳铈(Ce(CO3)F)矿矿 褐钇铌矿褐钇铌矿(YNbO4)等等。等等。三大产地三大产地三大产地三大产地：包头、攀枝花和江西包头、攀枝花和江西. 镧系元素课件2. 镧系元素的性质及镧系收缩镧系元素的性质及镧系收缩E E q q元素元素 Ln电子组态电子组态 Ln3+电子组态电子组态 常见氧化态常见氧化态 原子半径原
6、子半径/pm Ln3+半径半径 /pm /V57La58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm 63Eu 64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu4f05d16s24f15d16s24f3 6s24f4 6s24f5 6s24f6 6s24f7 6s24f75d16s24f9 6s24f10 6s24f11 6s24f12 6s24f13 6s2 4f14 6s24f145d16s24f04f14f24f3 4f44f54f64f7 4f8 4f9 4f10 4f11 4f12 4f13 4f14(3)(3),4(3),4 (3),2(3) (3),2(3),2(3)(3
7、),4 (3),2(3)(3) (3),2(3),2(3)187.7182.4182.8182.1181.0180.2204.2180.2178.2177.3176.6175.7174.6194.0173.4106.1103.4101.3 99.5 97.9 96.4 95.0 93.8 92.3 90.8 89.4 88.1 86.9 85.8 84.8-2.38-2.34-2.35-2.32-2.29-2.30-1.99-2.28-2.31-2.29-2.33-2.32-2.32-2.22-2.30镧系元素的电子构型和性质镧系元素的电子构型和性质镧系元素的电子构型和性质镧系元素的电子构型和
8、性质镧系元素课件 由上表可以看出，镧系元素电子层结构很接近，且最由上表可以看出，镧系元素电子层结构很接近，且最外两个电子层将外两个电子层将4f 轨道很好地屏蔽轨道很好地屏蔽了起来，尽管了起来，尽管4f 电子电子结构不同，但镧系元素的化学性质受结构不同，但镧系元素的化学性质受4f 电子数的影响很小，电子数的影响很小，因而性质十分相似。因而性质十分相似。镧系收缩镧系收缩镧系收缩镧系收缩镧系元素课件 从上图中可以看出，镧系元素的从上图中可以看出，镧系元素的原子半径和离子半径原子半径和离子半径在总的在总的趋势上都随着原子序数的增加而缩小趋势上都随着原子序数的增加而缩小，这叫做，这叫做镧系镧系收缩收缩现
9、象现象. 镧系收缩的结果，使金属原子半径从镧系收缩的结果，使金属原子半径从La (187.7 pm) 到到Lu (173.4 pm)共缩小共缩小15 pm, 平均平均1 pm/核电荷核电荷.a) a) 镧系收缩的原因镧系收缩的原因镧系收缩的原因镧系收缩的原因1. 是由于是由于4f 电子对原子核的屏蔽作用比较弱电子对原子核的屏蔽作用比较弱，随着原子序，随着原子序数的递增，数的递增，外层电子所经受的有效核电荷缓慢增加外层电子所经受的有效核电荷缓慢增加，外外电子壳层依次有所缩小电子壳层依次有所缩小。 镧系元素相继填充处于内层的镧系元素相继填充处于内层的镧系元素相继填充处于内层的镧系元素相继填充处于内
10、层的4f 4f 能级，为什么还发生镧能级，为什么还发生镧能级，为什么还发生镧能级，为什么还发生镧系收缩的现象？系收缩的现象？系收缩的现象？系收缩的现象？ 2. 由于由于f 轨道的轨道的形状太分散形状太分散，4f 电子互相之间的电子互相之间的屏蔽也非常屏蔽也非常不完全不完全，在填充，在填充 f 电子的同时，每个电子的同时，每个4f 电子所经受的电子所经受的有效有效核电荷也在逐渐增加核电荷也在逐渐增加，结果使得，结果使得4f 壳层也逐渐缩小壳层也逐渐缩小。整个电子壳层依次收缩的积累造成总的整个电子壳层依次收缩的积累造成总的整个电子壳层依次收缩的积累造成总的整个电子壳层依次收缩的积累造成总的镧系收缩
11、镧系收缩镧系收缩镧系收缩。镧系元素课件b)b) 铕和镱的反常铕和镱的反常铕和镱的反常铕和镱的反常 在镧系元素原子半径总的收缩在镧系元素原子半径总的收缩趋势中，铕和镱的原子半径比相邻趋势中，铕和镱的原子半径比相邻元素的原子半径大很多，为什么？元素的原子半径大很多，为什么？这在其物理性质和化学性质上分别这在其物理性质和化学性质上分别有何体现？有何体现？ 因为在铕和镱的电子层结构中，分别有半充满的因为在铕和镱的电子层结构中，分别有半充满的4f 7和和4f 14电子，这种结构比起电子，这种结构比起4f 电子层没有充满的其他状态来电子层没有充满的其他状态来对原子核对原子核有较大的屏蔽作用有较大的屏蔽作用
12、，所以其，所以其半径突出地增大半径突出地增大。基。基于此，于此， Eu和和Yb的的密度密度 熔点比它们各自左右相邻的两个金熔点比它们各自左右相邻的两个金属都小属都小；它们的性质同；它们的性质同Ca Sr Ba相近，如都能相近，如都能溶于液氨形溶于液氨形成深蓝色溶液成深蓝色溶液。镧系元素课件使钇使钇Y3+(88 pm)在离子半径的序列中落在铒在离子半径的序列中落在铒Er3+(88.1 pm)的附近，因而在自然界中常的附近，因而在自然界中常同镧系元素共生同镧系元素共生，成为稀，成为稀土元素的一员土元素的一员.使镧系后面各族过渡元素的原子半径和离子半径分别与使镧系后面各族过渡元素的原子半径和离子半径
13、分别与相应同族上面一个元素的原子半径和离子半径极为接近相应同族上面一个元素的原子半径和离子半径极为接近：例：例： IV B族的族的Zr4+(80 pm)和和Hf4+(79 pm); V B族的族的Nb5+(70 pm)和和Ta5+(69 pm);VI B族的族的Mo6+(62 pm)和和W6+(62 pm)，离子半径极为接近，化学性质相似。结果造离子半径极为接近，化学性质相似。结果造成锆与铪，铌与钽，钼与钨这三对元素在分离上的困难成锆与铪，铌与钽，钼与钨这三对元素在分离上的困难.第第VIII族中两排铂系元素在性质上的极为相似，也是镧族中两排铂系元素在性质上的极为相似，也是镧系收缩所带来的影响系
14、收缩所带来的影响.c) c) 镧系收缩的影响镧系收缩的影响镧系收缩的影响镧系收缩的影响镧系元素课件二、镧系元素的重要化合物二、镧系元素的重要化合物1 1 氧化物氧化物氧化物氧化物镧系元素课件Ln 和和O2的反应非常剧烈。的反应非常剧烈。Ce Pr Nd的燃点依次为的燃点依次为165 C 290 C 270 C。因此因此铈-铁合金可被用做来制造打火石。合金可被用做来制造打火石。氢氧化物氧化物 草酸草酸盐 碳酸碳酸盐 硝酸硝酸盐 硫酸硫酸盐在空气中灼在空气中灼烧，或将或将镧系金属直接氧化系金属直接氧化 Ln2O3。 但但Ce生成白色生成白色CeO2，Pr生成黑色生成黑色Pr6O11，Tb生成生成暗
15、棕色暗棕色的的Tb4O7。CeO2 PrO2比比Al2O3 SiO2还要稳定。还要稳定。Ln2O3难溶于水和碱性介溶于水和碱性介质中，但是易溶于中，但是易溶于强酸中。酸中。Ln2O3在空气中吸收二氧化碳而形成碱式碳酸在空气中吸收二氧化碳而形成碱式碳酸盐。Ln Ln 和和和和OO2 2的反应的反应的反应的反应：镧系元素课件白白白白浅绿浅绿紫红紫红黄黄白白白白白白黄黄黄黄浅红浅红绿绿白白白白白白Ln(OH)Ln(OH)3 3 的溶度积和开始沉淀的的溶度积和开始沉淀的的溶度积和开始沉淀的的溶度积和开始沉淀的 pH pHLa(OH)3Ce(OH)3 Pr(OH)3 Nd(OH)3 Sm(OH)3 Eu
16、(OH)3 Gd(OH)3 Tb(OH)3 Dy(OH)3Ho(OH)3 Er(OH)3Tm(OH)3 Yb(OH)3 Lu(OH)3 Y(OH)3 开始沉淀的开始沉淀的 pH 硝酸盐硝酸盐 氯化物氯化物 硫酸盐硫酸盐Ln (OH)3 颜色颜色7.827.607.357.316.926.916.846.766.406.306.306.958.037. 417.057.026.836.787.417.357.176.956.706.686.756.506.216.186.186.831.0 10-19 1.5 10-20 2.7 10-22 1.9 10-21 6.8 10-22 3.4 10-
17、22 2.1 10-22 2.0 10-22 1.4 10-22 5.0 10-231.3 10-23 3.3 10-242.9 10-242.5 10-242 2 氢氧化物氢氧化物氢氧化物氢氧化物制备制备制备制备 : Ln3+ (aq) + NH3 H2O (或或 NaOH) Ln (OH)3氢氧化物的碱性从上至下依次降低。氢氧化物的碱性从上至下依次降低。氢氧化物的碱性从上至下依次降低。氢氧化物的碱性从上至下依次降低。镧系元素课件 根据上表，说明如何控制根据上表，说明如何控制pH值使值使Ln(OH)3沉淀沉淀出来。出来。v考虑考虑Ln3+离子的碱度。离子的碱度。Ln3+离子的碱度是随离子离子
18、的碱度是随离子半径的缩小而减弱的。离子碱度越弱，对阴离子半径的缩小而减弱的。离子碱度越弱，对阴离子OH-的引力越强，因此需要越少的的引力越强，因此需要越少的OH-，即，即pH值值降低，降低，Ln(OH)3开始从溶液中沉淀出来。开始从溶液中沉淀出来。其它性质：其它性质：其它性质：其它性质：v除除Yb(OH)3和和Lu(OH)3外，其余外，其余Ln(OH)3不溶于不溶于过量的氢氧化钠溶液中。过量的氢氧化钠溶液中。vLn(OH)3的溶解度随温度的升高而降低。的溶解度随温度的升高而降低。镧系元素课件 Ln(OH)3分解温度从分解温度从La(OH)3到到Lu(OH)3逐渐逐渐降低。降低。Ln(OH)3的
19、受热分解：的受热分解：镧系元素课件3 3 氯化物氯化物氯化物氯化物LnCl3 xH2O易溶易溶 易潮解易潮解 (x = 6或或 7 的的结晶晶较为常常见)。不能加不能加热水合水合氯化物来制化物来制备无水无水氯化物：因其化物：因其发生水解而生水解而生成生成氯氧化物氧化物 LnOCl。 LnCl3 nH2O = LnOCl+2HCl + (n- -1) H2O无水无水LnCl3熔点高，在熔融状熔点高，在熔融状态易易导电。制制备无水无水LnCl3的的最好方法是最好方法是加热加热LnCl3 xH2O和和NH4Cl的混合物的混合物制制备无水无水LnCl3 电解制解制单质Ln。通常要在氯化氢气流中或氯化铵
20、存通常要在氯化氢气流中或氯化铵存在下或真空脱水的方法制备在下或真空脱水的方法制备. 氯化铵存在下会抑制氯化铵存在下会抑制 LnOCl 的生成：的生成：LnCl3nH2OHClHCl,H2O镧系元素课件在氢氧化物，氧化物或碳酸盐中加入盐酸即可在氢氧化物，氧化物或碳酸盐中加入盐酸即可得氯化物。得氯化物。但仅仅用蒸发浓缩的方法很难将水合但仅仅用蒸发浓缩的方法很难将水合氯化物结晶出来。可以通入氯化氢气体并使其饱氯化物结晶出来。可以通入氯化氢气体并使其饱和时，冷却浓溶液可析出结晶。和时，冷却浓溶液可析出结晶。在稀土工业中，矿石可处理为无水氯化稀土，在稀土工业中，矿石可处理为无水氯化稀土，作为电解制取混合
21、稀土金属的原料。作为电解制取混合稀土金属的原料。LaOClLaOCl和和LnOBrLnOBr可用做可用做X X射线荧光的增感剂。射线荧光的增感剂。 当分别用当分别用H+浓度相同的浓度相同的HCl或或HNO3溶解镧溶解镧系元素的难溶盐时，往往是在系元素的难溶盐时，往往是在HCl中更易溶解，中更易溶解，为什么？为什么？形成形成LnCl4-及及LnCl63-配离子。配离子。镧系元素课件镧系元素硫酸盐和硫酸铝相似，易溶于水，含结晶水镧系元素硫酸盐和硫酸铝相似，易溶于水，含结晶水Ln2(SO4)3xH2O；脱水时经历以下三步：；脱水时经历以下三步： Ln2(SO4)3xH2O Ln2(SO4)3 Ln2
22、O2SO4 Ln2O3Ln2(SO4)3 和和稀土硫酸复盐稀土硫酸复盐的溶解度从的溶解度从La 到到Lu逐渐增大；逐渐增大；复盐的溶解度还随温度上升而下降，且按复盐的溶解度还随温度上升而下降，且按NH4+Na+K+的顺序降低。的顺序降低。 xLn2(SO4)3+yM2SO4+zH2O = xLn2(SO4)3 yM2SO4 zH2OCe(SO4)2是常用的氧化剂，其电极电势值因介质而异是常用的氧化剂，其电极电势值因介质而异(定定量分析铈量法量分析铈量法)。4 硫酸盐硫酸盐镧系元素课件 1）非镧系元素的难溶草酸盐可以溶于稀的强酸，非镧系元素的难溶草酸盐可以溶于稀的强酸，而而镧系元素草酸盐不易溶于
23、稀强酸镧系元素草酸盐不易溶于稀强酸。在酸中的溶解在酸中的溶解度比在水中的大，重镧系元素尤其明显度比在水中的大，重镧系元素尤其明显。酸越浓，酸越浓，溶解度增加的越多。溶解度增加的越多。5 草酸盐草酸盐镧系元素课件2) 镧系元素草酸盐都含有结晶水，其中十水合物最镧系元素草酸盐都含有结晶水，其中十水合物最为常见，此外还有为常见，此外还有6 6，7 7，9 9，1111水合物。水合物。3) 镧系元素草酸盐受热最终分解为氧化物，而且在镧系元素草酸盐受热最终分解为氧化物，而且在加热过程中生成相应的碳酸盐。加热过程中生成相应的碳酸盐。4) 镧系元素草酸盐可溶于碱金属草酸盐溶液中，但镧系元素草酸盐可溶于碱金属
24、草酸盐溶液中，但溶解度有明显的区别。溶解度有明显的区别。镧系元素课件Ln(NO)3 xH2O: 镧系元素硝酸盐以镧系元素硝酸盐以x=6较为常较为常 见见。 Ln(NO)3易溶于水，也能溶于有机溶剂，如醇易溶于水，也能溶于有机溶剂，如醇 酮酮 醚中。醚中。Ce(NO)4能和能和NH4NO3形成较稳定的配合物形成较稳定的配合物(NH4)2Ce(NO3)6，易溶于水，也能溶于有机溶，易溶于水，也能溶于有机溶剂，可用与水不混溶的有机溶剂将其从水溶液剂，可用与水不混溶的有机溶剂将其从水溶液中萃取出来。中萃取出来。6 硝酸盐硝酸盐镧系元素课件CeO2：不溶于酸或碱；强氧化剂不溶于酸或碱；强氧化剂(被被H2
25、O2还原还原)常见的常见的+4价铈盐有硫酸铈价铈盐有硫酸铈Ce(SO4)22H2O和硝酸和硝酸 铈铈 Ce(NO3)43H2O。能溶于水，还能形成复盐。能溶于水，还能形成复盐。 7 氧化数为氧化数为+4和和+2的化合物的化合物A A）+4+4价铈价铈价铈价铈 正正 4 价的价的 Ce(IV) 具有氧化性具有氧化性:在在+4价的镧系元素中，只有价的镧系元素中，只有+4价铈既能存在于价铈既能存在于 水溶液中，又能存在于固体中；水溶液中，又能存在于固体中；镧系元素课件 Ce4+与其它与其它Ln3+的差别：的差别：1.CeO2H2O在在pH为为0.71.0时沉淀，其它时沉淀，其它Ln3+要要在在pH为
26、为68时才能沉淀析出。时才能沉淀析出。2.Ce4+生成配位化合物的倾向很大生成配位化合物的倾向很大。如何快速分离铈？如何快速分离铈？将将+3价铈氧化成价铈氧化成+4价，然后利用价，然后利用+4价铈在化学价铈在化学性质上与其它性质上与其它+3价镧系元素的显著差别，用其价镧系元素的显著差别，用其它化学方法将铈快速分离出来。常用的氧化分它化学方法将铈快速分离出来。常用的氧化分离方法有：离方法有：空气氧化空气氧化 氯气氧化氯气氧化 臭氧氧化臭氧氧化 各种各种氧化剂氧化剂 电解氧化电解氧化等等。镧系元素课件B B）+2+2价铕价铕镧系金属的镧系金属的+2价离子价离子Sm2+ Eu2+ Yb2+同碱土金属
27、同碱土金属的的+2价离子价离子Mg2+ Ca2+ ，特别是特别是Sr2+ Ba2+在某些在某些性质上较为相似性质上较为相似。如：。如：EuSO4和和BaSO4的溶解度都的溶解度都很小，而且是类质同晶。很小，而且是类质同晶。由下图中看出：由下图中看出： Zn能将能将Eu3+还原为还原为Eu2+，却不能将却不能将Sm3+ Yb3+还原为还原为Sm2+ Yb2+。据此可将铕同钐据此可将铕同钐 镱分离。镱分离。镧系元素课件8 8 配位化合物配位化合物配位化合物配位化合物a）镧系配合物镧系配合物中，中，Ln3+离子的离子的4f轨道很难参与成轨道很难参与成 键，且键，且Ln3+与配体间的配位键主要为离子性
28、，键的稳定化能也与配体间的配位键主要为离子性，键的稳定化能也小，故小，故稳定性较低稳定性较低。b）Ln3+离子电荷高离子电荷高，半径较大半径较大，外层空轨道多外层空轨道多，导致，导致配配位数一般比较大位数一般比较大，最高可达，最高可达12，常显出教特殊的配位，常显出教特殊的配位几何形状，如四方反锥体，十二面体等，几何形状，如四方反锥体，十二面体等，配位原子的配位原子的配位能力顺序为配位能力顺序为 0NS， 。c）镧系稀土配合物的）镧系稀土配合物的类型主要有类型主要有离子缔合物离子缔合物、不溶加合不溶加合物物和和鳌合物鳌合物三种。其中三种。其中离子缔合物稳定性不高离子缔合物稳定性不高，仅存，仅存
29、在溶液中；在溶液中；鳌合物广泛用于稀土的萃取分离。鳌合物广泛用于稀土的萃取分离。镧系元素课件混合型精矿混合型精矿浓硫酸焙烧浓硫酸焙烧HF,SO2,CO2,SiF4,H2O吸收吸收冷凝冷凝分解产物分解产物浸浸 出出水水伯胺萃取伯胺萃取渣渣清液清液复盐沉淀复盐沉淀滤液滤液复复 盐盐滤液滤液稀土氢氧化物稀土氢氧化物氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液优先溶解优先溶解稀土氯化物稀土氯化物铁、钍氢氧化物铁、钍氢氧化物稀土的提取稀土的提取稀土的提取稀土的提取-以酸法分解以酸法分解以酸法分解以酸法分解 LnCO LnCO3 3F F 矿为例：矿为例：矿为例：矿为例：镧系元素课件三三三三 镧系元素的应用镧系元素的应用镧系
30、元素的应用镧系元素的应用 磁性材料磁性材料磁性材料磁性材料 永磁材料永磁材料：永磁体最基本的作用是：永磁体最基本的作用是 在某一特定空间产生一恒定磁场，在某一特定空间产生一恒定磁场， 维持此磁场并不需要任何外部能维持此磁场并不需要任何外部能 源源. 图中的磁体能吸起自重的图中的磁体能吸起自重的 800 倍倍. 磁光材料磁光材料：指在紫外到红外波段，：指在紫外到红外波段， 具有磁光效应的光信息功能具有磁光效应的光信息功能.如磁如磁 光光盘等光光盘等. 超磁致伸缩材料超磁致伸缩材料：指稀土：指稀土铁汞化铁汞化 合物，具有比铁、镍等大得多的磁合物，具有比铁、镍等大得多的磁 场伸缩值场伸缩值. 可做声
31、纳系统、驱动器可做声纳系统、驱动器 等等.镧系元素课件发光、激光材料发光、激光材料：因因 f-f、f-d 跃迁而使发出的光能量跃迁而使发出的光能量差大、波长差大、波长 短而成短而成 为发光宝库为发光宝库. 玻璃陶瓷材料玻璃陶瓷材料：光学玻璃、光纤：光学玻璃、光纤 Y2O2S:Eu + Fe2O3 红色荧光粉的性质红色荧光粉的性质厂厂 家家 陕西（大颗粒）陕西（大颗粒） 东芝东芝SPD-586SPD-586发发 射射 峰峰 626nm 626nm 626nm 626nm色度值色度值 x 0.642 x 0.642 0.010 0.652 0.010 0.652 0.020 0.020 y 0.3
32、50 0.010 0.341 0.020 y 0.350 0.010 0.341 0.020粒粒 度度 9.5 9.5 2.0 2.0 m m 6.1 1.0 6.1 1.0 m m 反反 射射 率率 500 nm 500 nm 处处,46-56 % 450nm:52 ,46-56 % 450nm:52 5%,625nm:5%,625nm: 83.0% 83.0%氧化铈在电子陶瓷中的应用氧化铈在电子陶瓷中的应用稀稀 土土 用用 途途 功功 能能 材材 料料 陶瓷电容器陶瓷电容器 转换剂转换剂 (BaCe)TiO3 半导体电容器半导体电容器 低阻抗化低阻抗化 (SrCe)TiO3 铈铈 PTC热
33、敏电阻热敏电阻 半导体化半导体化 (BaCe)TiO3 非线性电阻非线性电阻 半导体化半导体化 (SrCe)TiO3 陶瓷振子陶瓷振子 微粒子化微粒子化 (PbCe)TiO3 镧系元素课件 贮氢、发热、超导材料贮氢、发热、超导材料贮氢、发热、超导材料贮氢、发热、超导材料LaNi5 +3 H2 LaNi5H6微热微热（23） 105 Pa贮氢合金的多种功能贮氢合金的多种功能氢氢 + 合金合金 氢化物氢化物放热放热吸热吸热压力压力机械能机械能化学能化学能热能热能电能电能热泵热泵充电电池充电电池氢的贮存、运输氢的贮存、运输氢的分解、提纯氢的分解、提纯催化剂催化剂传感器、控制器传感器、控制器镧系元素课
34、件超导体的排斥磁场效应超导体的排斥磁场效应 超导材料的两大特性：临界温度超导材料的两大特性：临界温度 Tc 以下电阻为零，以下电阻为零，具有排斥磁场效应具有排斥磁场效应. 人们渴望制备超导电缆，因为它可减人们渴望制备超导电缆，因为它可减少或避免能量损失，如可使粒子加速器在极高能量下操作少或避免能量损失，如可使粒子加速器在极高能量下操作. 在冶金工业中的应用在冶金工业中的应用：铸铁、钢、有色金属，可铸铁、钢、有色金属，可 改变改变结构性结构性 能能.YBaCuYBa2Cu3O7 的结构相当的结构相当于失去部分于失去部分O 的钙钛矿的钙钛矿 1987年，中科院赵忠贤和美国年，中科院赵忠贤和美国Ho
35、uston大学朱经武等大学朱经武等独立发现独立发现 YBa2Cu3O7 的超导体，的超导体，Tc 达达95 K . 镧系元素课件催化中的应用催化中的应用催化中的应用催化中的应用：石油裂化、汽车石油裂化、汽车 尾汽净化、合成橡尾汽净化、合成橡胶以及石油化工等胶以及石油化工等. 农业中的应用农业中的应用农业中的应用农业中的应用汽车尾气处理器：汽车尾气处理器：里面的催化剂是里面的催化剂是稀土化合物稀土化合物不同稀土使用方法对部分农作物增产效果的影响不同稀土使用方法对部分农作物增产效果的影响增产效果，增产效果，% %稀土使用方法稀土使用方法春小麦春小麦 花生花生 大豆大豆 甜菜甜菜 白白菜菜浸浸 种种
36、 10. 8 10.2拌拌 种种 8.3 8.3 6.7 10.3 15.5喷喷 施施 7.1 9.4 6.4 7.0 15.0镧系元素课件 医药中的应用医药中的应用 抗凝血抗凝血 烧伤药物烧伤药物 抗炎、杀菌抗炎、杀菌 抗动脉硬化作用抗动脉硬化作用 抗肿瘤抗肿瘤 降血糖降血糖 织物纤维染色织物纤维染色皮革鞣制和染色皮革鞣制和染色镀铬技术镀铬技术塑料助剂塑料助剂稀土制剂对皮肤病的疗效稀土制剂对皮肤病的疗效病病 例例 例数，人例数，人 痊愈，人痊愈，人 有效，人有效，人 无效，人无效，人 有效率，有效率，% 脓脓 疱疱 疮疮 96 46 35 15 84.4虫虫 咬咬 皮皮 炎炎 44 21 17 6 86.4 多发性疖疮多发性疖疮 34 17 12 5 85.3总总 计计 174 84 64 26 85.1 镧系元素课件自学部分自学部分镧系元素的离子和化合物镧系元素的离子和化合物锕系元素的电子层结构和通性锕系元素的电子层结构和通性钍和铀的化合物钍和铀的化合物镧系元素课件作业内容作业内容P1110：1、3、4、9(1)(2)镧系元素课件Have a nice day!Thanks!Thanks!镧系元素课件
