例如,一根螺旋状高温合金，经过高温退火后， 它的形状处于螺旋状态。在室温下，即使用很 大力气把它强行拉直，但只要把它加热到一定 的“变态温度”时，这根合金仿佛记起了什么似 的，立即恢复到它原来的螺旋形态。
原理 某些合金在固态时晶体结构随温度发生变化的规律
例如,镍-钛合金在40oC以上和40oC以下的晶体 结构是不同的，但温度在40oC上下变化时，合金就 会收缩或膨胀，使得它的形态发生变化。这里， 40oC就是镍-钛记忆合金的“变态温度”。各种合 金都有自己变态温度。
d区和ds区元素一系列特征几乎都与未充满或刚 充满的d轨道有关,因此有人认为，d区和ds区 元素的化学就是d电子的化学．
多种氧化态
红色为常见的氧化态
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形成多种配合物
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金属有机配合物
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5. 化合物的颜色特征
水合离子颜色:由d电子d-d跃迁的吸收光谱决定
Ti+ V3+ Cr3+ Mn3+ Mn2+ Fe3+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+
第一过渡系 Sc – Zn 第四周期 第二过渡系 Y – Cd 第五周期 第三过渡系 La – Hg 第六周期
一、d区和ds区元素的原子结构特征
结构特点 (n-1)d1-10 ns 1-2 (n-1)d轨道 刚满或未充满 最外层ns轨道仅有 １~２个电子（个别除外）属于不稳定构型,容 易发生失去d电子
例如,V2O5催化 SO2 氧化的反应，可能涉及到 V(+5) 与 V(+4) 氧化态之间的转换:
1/2 O2 + 2 V(+4) = O 2- + 2 V(+5)
+) SO2 + 2 V(+5) + O 2- = 2 V(+4) + SO3
总反应：1/2 O2 + SO2 = SO3
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7. 过渡元素的生物学效应
+IV +VI
+VII
Mn(OH)2 Mn(OH)3 Mn(OH)4 H2MnO4 H强酸性
结论 低价碱性,高价酸性
4.过渡元素的配位性
过渡元素最突出的特征之一是易形成配合物
常见的配体 F-, CN-, C2O42-, NH3, en, EDTA, bpy (bpy = 2,2‘-bipyridine联吡啶, phen (phen = 1,10-phenanthroline菲咯啉)
应用
建筑工地上打桩声骤然震响,有一位过客却倒 在地上抱头打滚，痛苦不堪。他的颅骨曾因工伤 而破损，每遇声浪震荡，便头痛欲裂。
医生用一片合金片覆盖病人颅骨缺损处，再 用一种“热激励铆钉”将合金固定在颅骨上。这 种铆钉在低温下可以松松地置入骨孔，当它达到 人体温度后就自动膨胀定位。从此，这位头痛症 患者不再惧怕声波冲击了。
四 单质的化学性质
１．金属活泼性 第IIIB族元素在过渡金属中是最活泼的
2Sc + O2 = Sc2O3 2Sc + 6H2O = 2Sc(OH)3 + 3H2 ↑ 在通常情况下,其它过渡元素不能与水作用
２．氧化数 +II, +III, +IV, +V, +VI, +VII ３．酸碱性
+II
+III
密度大,硬度大，熔点高，沸点高， 导电性和导热性良好，配位数高
用途:形状记忆合金 Ti-Ni系合金
形状记忆合金
记忆合金是一种颇为特别的金属条,极易被弯曲， 把它放进盛着热水的玻璃缸内，金属条向前冲 去;将它放入冷水里，金属条则恢复了原状。
在高温下这种合金可以被变成任何你想要的形 状，在较低的温度下合金可以被拉伸，但若对 它重新加热，它会记起它原来的形状，而变回 去。这种材料就叫做记忆金属（memory metal）。
子有效核电荷数依次增大，对外层电子云的 吸引力增大，所以直到第VIII族元素后， d轨 道趋于充满，屏蔽效应增强，核对外层电子 云的吸引力减小，所以原子半径依次增大．
(二)电负性、电离能和金属性
同一周期从左到右过渡元素的基本性 质有许多相似之处,电负性和电离能比较 接近，金属性变化也不显著。
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三、单质的物理性质
人们已经认识到,微量元素在机体不同的组 织和体液中严格地保持一定的浓度，缺乏或 过量都会对机体产生不良影响;由这些元素 参与构成的活性配合物在生命活动中，起着 非常大的作用。
常见地方病
克山病,大骨节病——低硒（非唯一的致病因素） 补硒－防癌 缺硒——体内自由基过多——肿瘤产生——硒作为
自由基清除剂或自由基反应抑制剂 高硒——中毒，发育迟缓，脱毛，死亡 食管癌（钼、锌、镁、铁），肝癌，鼻咽癌
第十一章 d区、ds区和f区元素
第一节 d区和ds区元素的通性 第二节 铬与锰
第一节 d区、ds区元素的通性
d 区元素 周期系中IIIB ~ VIIB, VIII族 ds 区元素 IB ~ IIB
d区电子排布特征 (n-1)d1-9 ns 1-2 ds 区电子排布特征 (n-1)d10 ns 1-2
d1 d2 d3 d4 d5
d5 d6 d7 d8 d9
紫红 绿 蓝紫 紫红 肉色 淡紫 浅绿 粉红 绿色 蓝色
当过渡金属的电子由基态跃迁至激发态所需 要的能量在可见光范围时,电子就会吸收某一 波长范围可见光，发生d-d跃迁，从而使化合 物显示特种颜色.
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6. 过渡金属与工业催化
d 区元素较高的催化活性认为与电子容易失去、 容易得到、或容易由一种能级迁移至另一能级的 事实有关;
头发的色泽与所含的微量元素
d轨道可以全部或部分参与成键
二、d区和ds区元素的基本性质变化特征
同一周期从左到右过渡元素的基本性质 有许多相似之处,第一电离能比较接近，金属 性变化不显著，原子半径随d电子数目变化 而缓慢变化。
(一)原子半径
Atomic radius (pm)
190 La
180 Y
170
原子半径先降低,后增大？
Sc
Hf
160
Zr
Hg
Ta
150 140 130
Ti
Au Cd
Nb V
W
Mo
Re Tc
Os
Mn Ru
Pt Ir
Pd Rh
Ag
Zn
120
Cr
Fe Co Ni Cu
Fig. 1 Atomic radius of transition elements
原因 过渡元素的d轨道未充满,对核的屏蔽作用
较小，原子半径依次减小。 随着原子序数递增，d电子数目增多，原