元素概述ppt课件

* 14.1 元素概述4.2 s、 p区元素4.3 ds、 d区元素4.4 镧系元素和稀土元素（ f区）第四部分第四部分 简明元素概论简明元素概论* 2学习内容参考教材：1、郑利明等编 .简明元素化学 .化学工业出版社（超星图书馆可下载）2、刘新锦等 .无机元素化学（第二版） .科学出版社* 34.1 元素概述元素概述一、 元素的发现、分类和存在形态二、元素的自然资源三、单质的晶体结构和物理性质四、单质的制取方法* 4一、 元素的发现、分类和形态1 元素的发现2 元素的分类3 元素在自然界中的存在形态* 5国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC)推荐 （ 1998年） 1 元素的发现迄今为止，人类发现的天然存在的元素有 92种，人工合成的元素有 20（多）种，共 112 种* 6* 7* 8* 9* 10* 111869年的门捷年的门捷列夫第一张元列夫第一张元素周期表素周期表* 12l 1870年门捷列夫预言了 31号元素镓，门捷列夫称它为亚铝， “亚铝是一种易挥发的物质，将来一定有人利用光谱分析发现它 ” l 1875年法国布瓦德朗用光谱分析法发现新元素，并命名为镓。除比重差异外，一切都应验了l 门捷列夫写信给巴黎科学院： “ 镓就是我预言的亚铝，它的原子量接近 68，比重应该是 5.9 6.0 g/cm-3 ，不是 4.7，请再试验一下，也许您那块物质还不纯 ”l 布瓦德朗重新测定镓的比重，果然是 5.94。* 13l1871年门捷列夫预言类铝（ Ea）l相对原子质量约为69l密度约为5.96.0g/cm-3l熔点应该很低可用分光镜发现其存在l1875年布瓦德朗 发现镓（ Ga）l相对原子质量69.72l密度5.94g/cm-3l熔点： 30.1镓是用分光镜发现的* 141871年门捷列夫预言的 亚硅1885年尼尔生 发现的 锗原子量比 重颜 色氧化物氯化物约 72 72.735.5左右 5.47灰 灰色，稍带白色氧化物难熔，比重 4.7氧化物难熔，比重 4.7沸点 NH3H2O；氢化物的毒性： AsH3PH3NH3 H2S H2O根据这样的变化趋势，周期表中右上角 F、 Cl元素的化合物可能是理想的元素，不易燃、低毒性的致冷剂* 172 元素的分类v金属元素（ 90种）和非金属元素（ 22种）lB Si As TeAt 和 AlGeSbPo 对角线划分l位于该对角线左下方的单质都是金属；右上方都是非金属。这条对角线边上的元素为准金属v 普通元素和稀有元素稀有元素是指在自然界中含量较少和分布较散；或被发现较晚 钛在地壳中含量排第十位，但难于制备；有些普通元素比较集中，但总量较少，因此普通与稀有的划分不是绝对的* 18v 稀有元素 通常分为以下几类轻稀有元素：如锂（ Li）、铷（ Rb）等；高熔点稀有元素：钛（ Ti）、锆（ Zr）等；分散性稀有元素：镓（ Ga）、铟（ In）等；铂系元素：锇（ Os）、铂（ Pt）等；稀土元素：钪（ Sc）、镧（ La）及镧系等；放射性稀有元素：锕（ Ac）及锕系、镭等；稀有气体：氦（ He）、氖（ Ne）等。* 193 元素在自然界中的存在形态存在形态有：游离态（单质）和化合态（化合物）1）化合态 （大多数元素以化合态存在）（ 1）活泼金属元素与 A（卤素）形成的离子型化合物，存在于各种水体及矿体之中；（ 2） A族元素还常以难溶性碳酸盐或硫酸盐形式存在于矿物中；如石灰石（ CaCO3）等；（ 3）准金属元素（ B除外）以及 B族和 B元素常以难溶性硫化物存在，如辉铜矿（ Cu2S）（ 4） B B族过渡元素主要以稳定的氧化物存在，如软锰矿（MnO2）* 20l 常温常压下的单质以气体存在的有 11种氮、氧、氢、氯、氟和六种稀有气体l 以液态存在的单质有 2种 2种（ 1） Hg、 Br；（ 2）低熔点，易形成过冷态Cs （熔点 28.5 ）和 Ga（熔点 30 ）l 其余的单质均为固态（ 1）固态非金属单质：如碳；（ 2）金属单质：如 Hg、 Au等及铂系元素等。2）游离态* 21二、 元素的自然资源元素在自然界总含量称为 丰度 。丰度占前十位的元素为（数字均为百分比）O H Si Al Na 52.32 16.95 16.67 5.53 1.95Fe Ba Mg K Ti 1.50 1.48 1.39 1.08 0 .22 v 大多数元素的丰度还是很小的，总和还不到 1；v 地壳中的元素存在于矿物及天然水系中* 22我国矿物资源丰富，特点是 “稀有元素不稀有、丰产元素不丰富 ”。世界上已知矿物元素在我国都找到了，其中铅矿、钨矿等很多重要矿产已成为我国的重要出口矿藏。钨、稀土、锑、锂、钒等稀有金属储量占世界首位，其中钨占其他各国已知总量的 3倍多，稀土 4倍多，锑占世界储量的 44%；铜、锡、铅、锰、镍、钛、铌、钼等、非金属硼、硫、磷储量名列世界前茅；有些元素矿产品位不高、伴生矿，如富铁矿较少* 23生物体内的元素s区元素Na+、 K + 维持体液的解离平衡、酸碱平衡和渗透平衡，由于离子半径及水合能差异， Na主要在细胞外液中， K主要在细胞内液中Mg2+ 内部结构稳定剂和细胞内酶的辅因子， DNA复制和蛋白质合成，激活多种酶Ca 绝大部分存在于骨骼和牙齿中，其余存在于细胞外参与血液凝固、激素释放、神经传导、肌肉收缩等生理过程* 24生物体内的元素d区元素Cu 含 Cu酶催化形成弹性蛋白和骨胶原蛋白、将酪胺酸转化成黑色素和皮肤色素Fe 、 Cu 血红蛋白的合成Zn 生物体内多种锌酶及锌激活酶，代谢物的合成与降解、激活肠磷酸酶及肝肾过氧化氢酶V 存在于动、植物和人体蛋白，降低血清中胆固醇Cr 维持正常代谢，协助胰岛素起作用* 25d区元素Mo 存在于黄嘌呤氧化酶等与染色体有关的金属酶中，影响体内的嘌呤代谢Mn 输锰蛋白质、精氨酸酶、丙醇酸羧化酶等、缺锰可能导致动脉硬化、食道癌等Co 维生素 B12的重要成分，参与核酸合成、血红蛋白合成、氨基酸新陈代谢等Ni 缺 Ni影响人体对铁的吸收，导致血红蛋白水准和红细胞数量下降* 26生物体内的元素p区元素 (卤素及硒 )Cl 体内宏量元素，与 Na+、 K +维持体液的解离平衡、酸碱平衡和渗透平衡，F、 Br、 I、 Se 微量元素； F 强硬骨骼 CaF2溴化物（ NaBr、 KBr） 抑制神经中枢、医药上用作镇静剂； I 甲状腺分子；Se 含 Se酶能避免过氧化物或含氧自由基对机体损伤，抑制癌症* 27对生物体有害的元素Pb 与体内一系列蛋白质、酶和氨基酸中的巯基（ -SH）结合，从多方面干扰机体的生化和生理功能；铅中毒主要损害造血、神经、消化系统和肾脏，有致畸、致癌作用。Hg 与蛋白质中巯基有较强的亲和力，改变或破坏蛋白质的结构和活性，导致细胞代谢紊乱；主要损害神经、生殖系统和肾脏等。Cd 与蛋白质分子结合，导致多种酶的活性受到抑制和破坏，干扰必需微量元素在体内的正常生理功能和代谢过程，阻碍铁的吸收等。As 三价砷使酶失去活性，影响细胞的正常代谢，抑制细胞呼吸导致其死亡。* 28元素与环境大气污染 CO2、 H2O、 CH4、 N2O、 O3、氟氯烃等温室气体酸雨 PH5.6， H2SO4、 H2SO3、 HNO3、 HNO2、少量有机酸等水污染 工业废水含 P、 As、 Sb等半金属和 Cd、Hg、 Cr(VI)等元素及化合物* 29性质 元素之最最活泼金属 Cs、最活泼非金属 F2最轻的金属 Li、最轻的非金属 H2最高熔沸点是 C、最低熔沸点是 He最稳定的气态氢化物 HF，含 H%最大的是 CH4最强酸 HI、最强碱 CsOH地壳中含量最多的金属和非金属分别是 Al 和 O* 30vs区的元素均为金属晶体； p区的元素的中间部分，有