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过渡金属元素权威发布_常见的16种过渡金属(2024年11月精准访谈)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：观点更新日期：2024-11-27

过渡金属元素

高中生必备：速查方程式字典推荐！ 𐟓š 推荐一本高中化学的宝藏教辅——速查方程式字典。这本书是化学方程式背诵和速查的必备工具。 𐟗‚ 书籍内容分为五个精心分类的章节：金属元素及其化合物过渡金属元素及其化合物非金属元素及其化合物化学反应与能量有机化学反应方程式 𐟔 每个元素和物质都配有页码标注，查找方程式时，直接查阅对应元素，高效便捷。 𐟓˜ 书中对每个方程式的介绍清晰明了，配有图标、实例，还有不同方程式的对比分析。 𐟎“ 丰富的拓展知识，涉及材料题中常见的拓展方程式，助你在推导题中游刃有余。 𐟓 随书搭配练习册，检测你对化学方程式的掌握程度，答案详尽，每个选项都有清晰解释，对刷题者极为有用。 𐟌Ÿ 一书在手，高中所有化学方程式尽在掌握，既适合作为日常参考字典，也方便集中背诵学习。

3分钟搞定MXene结构建模！ MXene是一种由MAX衍生的二维无机化合物，其结构由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。MAX是一种三元层状化合物，其中M代表过渡金属元素，如Cr、Ti、V、Zr，A为主要来自第13-16族的元素，如Al，X代表C或N。MXene可通过剥除MAX中的A位离子得到。以下是快速建模MXene结构的步骤：打开晶体数据库网站，搜索Mn+1AXn结构时，A一般以铝(Al)元素来搜索。例如，以Tin+1AlNn为例。在materialsproject中选择only Elements模式，即用元素搜索，因为Mn+1AXn中n有不同的取值。依次在元素周期表中选中Ti, Al, N，此时搜索框里显示的为Ti-Al-N，点击Search。 Search后，显示出了所有的可能结构，一般选择六方Hexagonal晶系的结构，将两个结构的cif文件下载下来。在materials studio中打开下载的Ti2AlN.cif结构，添加原子键，点击Calculate Bonds，可以看到显示出了原子键。如果没有看到Calculate Bonds选项，可以从View - Toolbars – Atoms & Bands打开。此时，Al是和其他原子成键的，由于Al和阴离子间成离子键，所以一般把Al看作为单独存在的，需要把共价键去掉。在Calculate Bonds右侧的箭头处打开Bond Options，先点击Reload，再点击Calculate，就会发现键消失了。右键打开Display Style, 改为球棍模式，在整个结构中，Ti和N构成了层状结构，Al单独存在。通过以上步骤，你就可以轻松建模MXene结构啦！

𐟔Ÿ种绚丽瓷器红釉大揭秘！ 𐟎蠦Ž⧴⧓𗥙褸–界的十大红釉瑰宝，每一种都散发着独特的魅力。钧红、祭红、郎红、珊瑚红、鲜红、粉红、矾红、胭脂红、缸豆红与釉里红，这十种红釉各具特色，令人叹为观止。𐟒– 𐟔𔠩’秺⯼Œ带有神秘裂纹，仿佛诉说着古老的故事。 𐟔𔠧孧𚢯𜌥𚄩‡而热烈，如同庙堂之上的祭礼。 𐟔𔠩ƒŽ红，鲜艳而不失沉稳，彰显着匠人的高超技艺。 𐟔𔠧Š瑚红，温润如玉，仿佛海底的珊瑚般绚丽。 𐟔𔠩𒜧𚢯𜈥䧧𚢯𜉯𜌧ƒ�…如火，充满着生命的力量。 𐟔𔠧𒉧𚢯𜌦𗡩›…而甜美，如同初恋的色彩。 𐟔𔠧Ÿ𞧺⯼Œ深沉而富有内涵，透露着古典的美感。 𐟔𔠨ƒ�‚红，轻盈而飘逸，仿佛古代女子的胭脂。 𐟔𔠦𗡧𒉧𚢯𜌦𘅦–𐨄𑤿—，带着一丝丝的温柔。 𐟔𔠧𜸨𑆧𚢯𜌥䦜𔥅𘩛…，如同古老的缸豆般充满故事。 𐟒련🙤𚛧𚢩‡‰的着色主要依靠铁、铜等过渡金属元素，每一种都蕴含着大自然的奥秘与匠人的心血。快来欣赏这些瓷器红釉的十大代表作品吧！✨

𐟓š 化学入门经典书籍推荐 —— 北美版 𐟓– 化学: 物质的分子性质及其变化 —— 这本书在美国的高校中广受欢迎，尤其是大学一年级的学生。书中包含了大量的典型例题和习题，有助于学生更好地理解化学知识。 𐟓š Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change by Martin Silberberg 和 Patricia Amateis 被广泛认为是化学领域的经典教材。 𐟓 本书内容丰富，涵盖了从基本概念到高级理论的所有知识点，包括：关键概念：定义、单位和问题解决方法。物质组成：元素、化合物和混合物。化学方程式：平衡、配平和反应速率。化学反应类型：酸碱反应、氧化还原反应等。气体行为：理想气体定律和分子运动理论。热力学：能量守恒和化学反应的热效应。量子力学：原子结构和电子排布。化学键：离子键、共价键和金属键。分子形状：立体化学和分子构型。相变和溶液：液体、固体和溶液的性质。周期表：元素周期性和化学性质。有机化学：碳的化学性质和有机反应。反应动力学：反应速率和反应机制。酸碱平衡：酸碱反应和平衡常数。离子平衡：溶液中的离子平衡和沉淀反应。电化学：电池和电解池的基本原理。自然界的元素：元素在自然界中的分布和用途。过渡元素：过渡金属的化学性质和配位化合物。核化学：核反应和核能的基本原理。 𐟔 本书不仅适合初学者，也适合需要深入理解化学原理的读者。通过阅读这本书，读者可以全面掌握化学的基础知识和基本原理，为未来的学习和研究打下坚实的基础。

【Chem Catalysis：硫加速海水电解】「CP封面」中国海洋大学孟祥超教授团队发现，加入硫元素可以帮助过渡金属钼酸盐快速变化，从而提升其在海水中的析氧反应效率。这种新方法让催化剂性能更出色，有望为大规模生产绿色氢气提供新技术网页链接。

大家都知道磷酸铁锂在电芯安全性，循环寿命、成本方面具备优势，最大的弱点就是能量密度偏低。 Mn（锰）和Fe（铁）同为过渡金属，在元素周期表中处于相邻位置，因为外围电子排布也比较类似，实际上化学性质有部分相似之处。 LiFePO4中的Fe可以任意比例替换为Mn，形成LiFex Mn1-x PO4。因为Mn氧化还原电位比Fe更高，Mn的加入可以使电池电压提高到3.6/3.7V。库伦容量相同的情况下，电压越高，能量就越高，所以磷酸锰铁锂的能量密度有显著提高。而且因为Mn和Fe都比较便宜，所以磷酸锰铁锂的成本也比较低。为什么这么好的东西一直没有被批量使用呢，主要原因就是磷酸锰铁锂中的Mn直径更大，大量Mn的掺杂，会导致晶格畸变，循环性能变差。而且电池充放电循环会导致Mn部分溶解于电解液中，正极材料结构因为Mn溶解而变得不够稳定，于是容量衰减严重。目前业界主流的Mn和Fe的配比基本稳定在1:1，而宁德时代能够比所有友商更快商用，主要就是开发了更多元素的掺杂，用于优化循环寿命和充放电性能。比如Ni掺杂可以有利于晶体在制造中保持合理体积和形貌。电池正极材料可以实现粒径小、球形度好的特点，可以做到更好振实度。从而具有更好的倍率性能和循环寿命。比如Mg掺杂可以替代正极材料中的部分Li，扩大Li离子迁移通道，从而增强正极材料电导率。磷酸铁锰锂在正极材料的包覆工艺上要求也更高，磷酸铁锰锂正极材料的导电性较差，需要严格控制包覆厚度、均匀性。更有复杂的碳包覆层掺杂氮、氟等元素。目前真正大规模装车的磷酸铁锰锂也只有宁德时代的M3P，实际上为了电池性能、寿命，宁德时代的M3P并不算简单的磷酸铁锰锂。好了，磷酸铁锂就是一种便宜、工艺要求相对较低的电池。很快就会被同样便宜、安全，但性能更强的磷酸铁锰锂替代。还有谁说磷酸铁锂高端的，就等磷酸铁锰锂完全替代来打脸吧。「新能源汽车」「汽场全开」

2023IB化学改革：SL vs HL 2023年之前的IB化学课程，SL（标准水平）和HL（高级水平）有不同的知识点构成。SL课程包括Core和Options部分，而HL课程则包含Core、AHL（高级水平）和Options部分。 𐟔 Core课程内容： SL和HL的核心课程都涵盖了化学计量学、原子结构、周期性、化学键与结构、化学热力学和化学动力学等基础概念。 𐟔 HL的Additional部分： HL课程还额外包括元素周期表中的过渡金属、共价键和金属键的进一步理解、轨道杂化、勒夏特利尔原理、吉布斯自由能、路易斯酸碱理论、酸碱滴定和pH曲线、磁核共振光谱和质量光谱等高级内容。 𐟔 Options部分： SL和HL都有四门Options课程，分别是材料科学、生物化学、能量和药理学。 𐟔 2023年改革后的变化：课程结构：新的IB化学课程基于两个广泛的组织概念：结构和反应性。SL和HL的区别在于学习广度和深度。两者都包括核心课程和实验活动，但HL需要更深入地学习某些课程主题，并修读更高难度和富有挑战性的选修主题。考试革新：外部评估的演变：原有的三张试卷被合并与调整为两张，以适应更为集中、精准的考核模式。新的Paper 1被分为两部分：Paper 1A侧重于选择题，测试学生对知识的直接掌握；而Paper 1B则侧重于数据分析，对学生的逻辑思维和分析能力提出挑战。Paper 2则涵盖了短答和拓展回答问题，更注重学生对知识的深入理解与应用。课程内容优化：2025年的考试将不再涉及Option的内容。新大纲在2023年开始调整，选修部分已被剔除，部分内容被整合到了必修范围，这为学生提供了更为集中和系统的学习路径。内部评估的革新：新大纲的内部评价仍然是通过进行一个科学实验并撰写实验报告来开展。与旧大纲不同，新大纲允许学生以不超过3人合作的方式来开展实验。实验结束后学生必须独立撰写实验报告，取消原先12页的限制，改为小于3000字。评分标准的变化：2025年的评分标准更加重视结论和评估部分的质量，因此这两者和实验设计、数据分析一起构成了新评分标准的四大部分，各占1/4的比重。旧大纲中自主性（personal engagement）和规范表达（communication）的部分虽被移除，但规范表达仍然被包含在数据分析的评分细则中，而自主性则在化学学习所需技能中有所体现。

半导体掺杂的那些事儿 𐟌 最近我对半导体掺杂有了一些新的理解，想和大家分享一下。掺杂主要分为金属掺杂和非金属掺杂两种。金属掺杂主要在导带附近形成一个缺陷能级，而非金属掺杂则主要在价带附近。首先，我们要看这个缺陷能级的位置。一个好的掺杂位置肯定是在导带和价带中间的，不能太靠上或者太靠下，否则对载流子分离是没有帮助的。那么，怎么判断缺陷能级的位置呢？大部分金属的缺陷能级是由3d轨道决定的，靠近过渡金属的区域。电负性大一点的元素，比如铁和钼（它们的电负性都是1.8），形成的掺杂能级就在导带底下面。对于非金属掺杂，很多元素是通过2P轨道进行掺杂的，这决定了价带的位置。我们需要找电负性比较弱的非金属元素（相比氧），比如氮和硫，它们会在价带上面形成一个缺陷。总之，你选择的元素要比材料的元素电负性更靠中间一点，这样掺杂效果会更好。不过也不能太靠中间，太靠中间的话，原子大小不一样，根本掺不进去。最近我看到一个铁氮掺杂的报道，这也给了我一些灵感。最后，我想说，目前我的这些想法还不全面，欢迎大家在评论区补充，我会把大家的观点总结一下，再发一个新帖子。

金au 金（Au）在常温下表现出化学性质的稳定性，这主要归因于其独特的电子排布和电负性。金的原子序数为79，其电子排布为[Xe]4f14 5d10 6s1，意味着最外层只有一个电子。这种排布使得金不易失去电子，也不易获得电子，因此其化学性质相对稳定。金是一种过渡金属，其化学性质受到d轨道电子的影响。由于金原子的5d轨道已经填满，这使得其化学活性相对较低。金的电负性很小，这意味着它不会强烈地吸引其他元素的电子，因此不容易形成化合物。金的化学稳定性还表现在它不与大多数酸反应，也不与空气中的氧气反应，即使在高温下也不易被氧化。这种稳定性使得金能够以单质的形式存在于自然界中，并且被广泛用于珠宝和货币等领域。综上所述，金的化学性质在常温下非常稳定，这主要是由于它的电子排布、电负性以及过渡金属的特性所决定的。

𐟤”钛是何方神圣？价格为何居高不下？ 𐟔钛，这个听起来很高大上的元素，其实是一种银白色的过渡金属，它的化学符号是Ti，原子序数为22。它可是被誉为“太空金属”和“海洋金属”哦！𐟚€ 𐟌Ÿ钛的优点多多：它轻而强，耐腐蚀，能在高温和低温下都表现出色，而且无磁性，生物相容性也超级好。特别是它的高比强度，简直让人惊叹！你想想看，高强钛合金的强度和高强钢相当，但密度却只有后者的一半，是不是很厉害？𐟒ꊊ𐟛𐯸在工业领域，钛可是大放异彩。从NASA的火箭和卫星，到我国的玉兔号、歼20、山东舰航母，钛都扮演着重要角色。而在民用领域，钛也因其抑菌性和亲生物性，赢得了“荣誉金属王”的美誉。𐟑‘ 𐟌此外，钛在化工、海洋工程、冶金、医疗等多个领域都有广泛应用。虽然钛在地壳中含量丰富，但由于其矿石中常伴生其他元素，提取过程相当复杂，所以钛制品的价格一直居高不下。𐟒𘊊𐟒ᤸ过好消息是，随着国内钛提炼技术的进步，这一高科技材料正逐渐走进我们的日常生活。相信未来，我们会更多接触到钛的应用！✨