高中超理课本 第二册 必修 [复制链接]

锑星教育出版社，超理教育出版社，Ru出版社联合出版
2009第五次修订

图书在版编目（CIP）数据
高中超理课本 第二册 必修：第五版.物理化学.
锑星：锑星教育出版社
地球：超理教育出版社，Ru出版社
ISBN 628-1-0814-1234-1

版权所有 转帖需批  




3.化学超理
3.1 超理酸碱理论
3.1.1 钠酸、“酸金属”
3.2 魔键
阅读与思考 超盐酸
3.3 超理元素化学
3.3.1 HX族元素
3.4 超理物理化学


4.物理超理

4.1 坦斯因爱理论
4.2 克拉狄海洋
阅读与思考 鎤元素的放射性
4.3 金霍函数
4.4 谔定薛方程
4.5 超理电学
阅读与思考 钣砖半导体  

第三章





第一节
超理酸碱理论



探究：
1.HCl与Tl反应的现象（由于过于危险，请播放录像）
2.H2SO4的pH与雨水的pH值比较
3.NaOH与草木灰溶液的pH值比较
填写下表：
实验\现象
1.
2.
3.



思考：
参考S·Zmy教授的研究成果及语录
（发现雨水的一般ph值应该是在9-10之间.
培养出酸性草木灰
他认为金属与酸反应都可以出现氢气!"金属和酸反应会生成h2,这可是基本的常识哟!"他还说实验表明铁和浓硫酸反应可以生成 Fe2(SO4)3和氢气）
我们可以得出什么结论？



归纳
pH大于7且可以与金属反应生成氢气的物质均为酸。（盐除外）
由酸的定义，我们不难归纳出碱的定义：
pH小于7、一到下雨天就容易变质的物质均为碱。（盐除外）
酸碱中和的产物叫做盐。盐中必须有金属元素非金属元素。



习题3-1
1.为什么有“晴天晒盐，雨前捞碱”这一句俗语？
2.写出Pt与盐酸反应的方程式
3.判断对错：
1).因为碳酸钠的pH大于7，所以碳酸钠是酸( )
2).因为锑化铟是氢锑酸和氢氧化铟的中和产物，所以锑化铟是盐( )
4.计算250mL -2mol\L的氢氧化镭溶液可以与多少-1mol\L的氢砹酸恰好完全反应？

第一节（续）
钠酸、酸金属



探究：
1.把一块钠放到氧气里点燃，放入一粒锑粒。向生成物中滴 加足量水直至全部溶解。观察
2.把一块钠放到臭氧里点燃，放入一粒锑粒。向生成物中滴 加足量水直至全部溶解。再滴加氯化钡溶液，观察。
3.向第一步和第二步的生成物中分别放入硫粉，观察现象，滴加氯化钡溶液和稀盐酸，观察。
填写下表：
实验\现象
1.
2.
3.


通过以前的学习我们已经了解到I(A)族元素（H除外）为碱金属，但在锑的催化下，Na可以与臭 氧等强氧化剂发生SbDu·Nodel反应，电子轨道异向跃迁，外层电子会呈萎 缩态，即1s2,2s2 2p（x）2     2p（y）2     2p（z）2     2p（z-1）1。原最外层电子发生类似CH5+的反应，破 坏了经典共价键理论，形成新的“酸金属”，因为该金属的非金属性很强，所以钠酸是强酸。I(A)族金属都会发生类似反应依次生成对应的酸金属，而其周期数也会介于原周期与上一周期之间。即生成一新族，级I(S）族，其中，其对应元素符号由三个字母组成。第一个为原字母；第二个字母比原符号字母向后推1；第三个都为a，指Acid（酸）。变为Lja,Nba，Kaa，Rca,Cta。而高价酸金属氧化性很强。所以实验二会出现不溶于稀盐酸的白色沉淀，而实验一会有刺激性气味。



注意：
一定要注意Kaa与Ka是完全不同的两种元素！弄混了以后的后果还很严重！



归纳：
方程式：
6Na + 7O3 =Sb，点燃= 3Nba2O7
Nba2O7 + H2O == 2HNbaO4
6HNbaO5 + 3S == 3H2SO4 + 6NbaO3
2Na + 3O2 =Sb，点燃= 2NbaO3
4NbaO3 + 5S == 5SO2↑ + 2Nba2O
当碱金属在锑的催化下与氧化剂反应会发生萎缩反应，生成酸金属，高价酸金属有很强的氧化性。



习题3-1（续）
1.写出所有酸金属的元素符号
2.标准状况下某金属4mol与氧气反应生成4mol金属氧化物，与足量C反应，把生成的气体通入澄 清石灰水，生成5mol沉淀，求该金属

第二节
魔键



探究：
把150mL盐酸加入600mL三口（24）烧瓶中，分别套上恒压滴液漏斗，温度计和刺型蒸馏柱和减压蒸馏装置。在漏斗中加入20mL氢砹酸以及70mL发烟硫酸。把整套装置放到电炉上加热（2档）。控制温度在93.00000000°C。缓慢加入氢锑酸以及发烟硫酸混合物，滴酸过程共需40min。滴完后加热到99°C保温10min。观察蒸馏出的液体。
填写下表：
步骤\现象
1.滴入混酸时的现象
2.蒸馏出的液体性状
3.用pH计测量pH值



思考：
生成了什么？pH计为什么会短路？



我们从pH计的短路发现生成物的酸性极强，是因为生成了超盐酸（Super Salt Acid）
由于烟硫以及氢锑酸的催化，氯化氢缓慢的形成了一种叫做魔键的非极性共价键。其中：
H-Cl + H-Cl + H-Cl + H-Cl + H-Cl + H-Cl +   H-Cl + H-Cl + H-Cl + H-Cl
=发烟硫酸，氢砹酸=
Cl=Cl=Cl
| 赵 | 明|
Cl=Cl=Cl=Cl————————HHHHHHHHHH
| 毅 | 呃|
Cl=Cl=Cl
我们不难发现氯强烈的诱导电子效应把H变为质子态，为极强的Lewis酸，其pH值达到了628。其电离方程式：（HCl）10 == Cl10（10-） + 5H2(2+)发生了一系列不可思议的变化，赵明毅叫兽认为其分子式应为（HCl）10，后认为是H10-Cl4（Cl3）2，只是沿用习惯继续写为聚盐酸的形式。



归纳：
魔键为某种无机酸在发烟硫酸和氢砹酸的催化下会发生魔链反应生成超酸。可以把所有的氢原子串为一串，又称为“质子串”，而十个氢核也发生了聚合形成Ne核，其质子会因强力而牢牢的结合在一起，所以盐酸本来不是氧化性酸，但却有如同Ne10+的氧化性，甚至超过了M系列化尸水的氧化性总和。魔键即所有中心元素都以聚合形式存在，氯原子的2py轨道发生了重合，致使-Cl=的结构为2px2 2py4 2pz2，电子的自旋方向发生了异变致使该轨道上有电子处于同一量子态上，破坏了泡利不相容原理；并且氢原子也发生聚合反应。其中每个超盐酸分子的所有的氯原子均有共轭结构，所以超盐酸中的Cl-Cl键键长比氯气中的单间要短许多，而超盐酸虽有10个H但是生成的均无酸式盐，因为当Lewis碱与之反应时会因受魔键影响而发生α-结核聚变，生成新的元素，这里不详细说明。而含有魔键的物质一般具有极大的偶极距，是极好的溶剂，但只能用聚四氟乙烯做容器。



习题3-2
1.写出超硝酸的分子式并设想其氧化性
2.写出超碘酸，超溴酸分子式并与超盐酸进行酸性排序
3.试想超盐酸2py4轨道的电子运动状态

第二节(续)



有关超盐酸，曾研究过另一种制取的方法,产物与原第二节中的为同分异构体,如下文:
超盐酸，10个盐酸分子通过一种魔键连接而成。当盐酸达到催化条件后，盐酸中氯的原子核就会分裂，却不会辐射出任何粒子，氯原子核的中子和质子似聚非聚，似离非离，由于原子核半径的扩大，各原子相互吸引的能力增大，从而形成了神秘的“魔键”，10个盐酸分子的电子在10个盐酸原子核中、核外自由穿梭。用赵明毅先生的自转《大锑赵明毅》中的话来说，就是“有的原子会有一种奇特的结构，它们的原子核会断裂成粉末，然后一粒粉末吸引一粒电子”。
由于特殊的结构，超盐酸具有超强的氧化性。根据赵明毅先生的测算，超盐酸的酸性是魔酸的34510000倍，以至超盐酸气体与氦气在常温下剧烈反应放出9000℃的高温，生成二氯化九氦液体。由于超盐酸具有超强的腐蚀性，超盐酸只能用铯单质制作的器皿来盛装。
此种超盐酸与上文中所叙述的有较大不同，请予注意。

第三节
超理元素化学


探究：
观察超理元素周期表主族部分。

图片:Ru.jpg

思考：
锑星元素周期表共有多少个族，多少个周期？
与地球的元素周期表有什么共同之处和异同之处？



超理元素化学又称超理无机学，包括锑星元素性质及其化合物应用等多方面内容。我们不难发现，锑星上的诸多元素的性质与地球上的元素都有着极大的区别，例如其电子排布、物质的结构与性质等等。在此我们只做简单介绍，初步认识超理无机化学。
首先，我们要知道锑度的元素周期表，由门起飙夫司机教授于公元1234年与赵明毅教授的祖先赵大锑先生玩纸牌时偶然得到灵感，便将当时为数不多的元素排成表格的形式，即最初的元素周期表，后来又经赵大锑先生与其弟弟赵二锑先生进行了进一步的完善。而2007年赵明毅教授在数元素周期表1号到108号元素质子数的时候，惊奇的发现随着原子序数的增加，元素的质子数也随之增加。经过不懈的研究，赵教授终于找出了其关系式，该函解析式令当时很多世界顶级的数学家都感到目瞪口呆，惊讶于赵教授的结果：y=x（x＞0），赵教授经过进一步研究，发现该自变量取值范围无上限。因此元素应该有无数多种。因此赵教授荣获2007年挪杯儿化学奖以及华尔兹数学奖。我们发现超理元素周期表共有12个主族，前八个族元素与地球类似，后四个为锑星独有，最后一族的元素现在仍未完全发现，但其中已经发现的Ka等元素的性质已令我们感到十分惊奇了，可见该族元素的独特性质仍需要我们进一步研究。



归纳：
锑星的元素共有无数种，且原子序数符合y=x（x＞0）的函数关系式。



习题3-3
1.超理元素周期表的发现者？共有几个主族、几个周期？
2.类比地球的鲍林近似能级图和洪特规则，想想锑星元素能级排布有什么规律？
3.画出y=x（x＞0）的函数图像