第九章常見(jiàn)金屬元素及其化合物無(wú)機(jī)化學(xué)(第二版郭小儀)

1、第九章 金屬元素第一節(jié)第一節(jié) 金屬的通性金屬的通性第二節(jié)第二節(jié) 堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬第三節(jié)第三節(jié) 水的凈化水的凈化第四節(jié)第四節(jié) 人體中的化學(xué)元素人體中的化學(xué)元素金屬元素金屬元素位置位置金屬區(qū)金屬區(qū)晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)相同點(diǎn)相同點(diǎn)金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子自由電子自由電子共同物共同物理性質(zhì)理性質(zhì)金屬光澤金屬光澤導(dǎo)電傳熱導(dǎo)電傳熱延展性延展性不同點(diǎn)不同點(diǎn)核電荷數(shù)核電荷數(shù)價(jià)電子數(shù)價(jià)電子數(shù)原子半徑原子半徑金屬陽(yáng)離子與金屬陽(yáng)離子與自由電子的作自由電子的作用強(qiáng)弱不同用強(qiáng)弱不同差異性差異性熔點(diǎn)不同熔點(diǎn)不同硬度不同硬度不同第一節(jié)第一節(jié) 金屬的通性金屬的通性原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)續(xù)表續(xù)表金屬元素金屬元素相同點(diǎn)相同點(diǎn)最

2、外層最外層電子數(shù)電子數(shù)較少較少原子半原子半徑較大徑較大都具有都具有還原性還原性共共性性與非金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)與與H+(水、酸水、酸)與其它氧化劑與其它氧化劑不同點(diǎn)不同點(diǎn)核電荷數(shù)不同核電荷數(shù)不同原子半徑不同原子半徑不同金金屬屬活活潑潑性性不不同同差異性差異性與水或酸反應(yīng)的與水或酸反應(yīng)的難易難易氫氧化物堿性強(qiáng)弱氫氧化物堿性強(qiáng)弱 相互置換反應(yīng)相互置換反應(yīng)（原電池正負(fù)極）（原電池正負(fù)極）金屬的分類(lèi)：金屬的分類(lèi)： 4 4、按化學(xué)活潑性：、按化學(xué)活潑性： 活潑金屬與不活潑金屬活潑金屬與不活潑金屬 2 2、按冶金工業(yè)分：、按冶金工業(yè)分：黑色金屬黑色金屬（FeFe、CrCr、MnMn）與有色金屬與有色金屬

3、3 3、按地殼中存在情況分：、按地殼中存在情況分：常見(jiàn)金屬與稀有金屬（常見(jiàn)金屬與稀有金屬（含量少、存在分散含量少、存在分散） 1 1、按單質(zhì)密度分（、按單質(zhì)密度分（5g/cm5g/cm3 3) )：重金屬重金屬（ Fe、Cr、Ba等）與輕金屬與輕金屬（堿金屬、（堿金屬、MgMg、AlAl等）等） 金屬是由金屬是由金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子和和自由電子自由電子組成，組成，其中自由電子并不屬于某個(gè)固定的金屬陽(yáng)離其中自由電子并不屬于某個(gè)固定的金屬陽(yáng)離子，而可以在整個(gè)金屬中自由移動(dòng)。子，而可以在整個(gè)金屬中自由移動(dòng)。（一）、金屬鍵（一）、金屬鍵 （二）金屬的物理性質(zhì)（二）金屬的物理性質(zhì):常溫下，單質(zhì)都是固體，

4、汞常溫下，單質(zhì)都是固體，汞(Hg)除外；除外；大多數(shù)金屬呈銀白色，大多數(shù)金屬呈銀白色，有金屬光澤有金屬光澤，但，但金金(Au)色，銅色，銅(Cu)色，色，鉍鉍(Bi) 色，色，鉛鉛(Pb) 色。色。 黃黃 紅紅 微紅微紅 藍(lán)白藍(lán)白 不同金屬熔點(diǎn)、硬度差別較大；不同金屬熔點(diǎn)、硬度差別較大； 良好的導(dǎo)電性，分析原因：良好的導(dǎo)電性，分析原因：金屬中存在著大量的可自由移動(dòng)的電子。金屬中存在著大量的可自由移動(dòng)的電子。 良好的導(dǎo)熱性，分析原因：良好的導(dǎo)熱性，分析原因：通過(guò)自由電子和金屬陽(yáng)離子的相互碰撞傳通過(guò)自由電子和金屬陽(yáng)離子的相互碰撞傳遞熱量。遞熱量。 良好的延展性。良好的延展性。金金鉑鉑 金屬單質(zhì)在化

5、學(xué)反應(yīng)中只作金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只作還原劑還原劑，在化合物中金屬元素只顯正價(jià)。在化合物中金屬元素只顯正價(jià)。（二）、金屬的物理性質(zhì)（二）、金屬的物理性質(zhì)合金：合金：概念：概念： 兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。而成的具有金屬特性的物質(zhì)。性質(zhì)：性質(zhì)： 具備金屬特性具備金屬特性(光澤、熱電良導(dǎo)體、延展性等光澤、熱電良導(dǎo)體、延展性等)。熔沸點(diǎn)一般低于組分單質(zhì)；熔沸點(diǎn)一般低于組分單質(zhì)； 硬度一般比組分單質(zhì)大。硬度一般比組分單質(zhì)大。 （三）、金屬的化學(xué)性質(zhì)（三）、金屬的化學(xué)性質(zhì) 金屬原子易失去價(jià)電子成為陽(yáng)離子，因而表金屬原子易失

6、去價(jià)電子成為陽(yáng)離子，因而表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。由于不同的金屬原子結(jié)現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。由于不同的金屬原子結(jié)構(gòu)、原子半徑的不同，表現(xiàn)的還原性也有強(qiáng)構(gòu)、原子半徑的不同，表現(xiàn)的還原性也有強(qiáng)弱不同。弱不同。(1)與與O2反應(yīng)反應(yīng)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au常溫迅速常溫迅速 成膜加熱成膜加熱 加熱能反應(yīng)加熱能反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng)(2)與與H2O反應(yīng)反應(yīng) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 條件：條件：冷水劇烈冷水劇烈 熱水緩慢熱水緩慢 水蒸氣高溫水蒸氣高溫 不反應(yīng)不反應(yīng)產(chǎn)物：產(chǎn)物： 氫氧化物和氫氣氫氧化物和氫氣 氧化物和氫氣氧化物和氫氣

7、(3)與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 常溫下與非氧化性酸反應(yīng)常溫下與非氧化性酸反應(yīng) 氧化性酸氧化性酸 王水王水(4)置換反應(yīng)置換反應(yīng)(5)特例：特例：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 判斷金屬的活動(dòng)性順序。 判斷金屬與酸溶液反應(yīng)的激烈程度等情況。 判斷金屬單質(zhì)還原性強(qiáng)弱。 判斷金屬低價(jià)陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱。 判斷金屬金屬性的強(qiáng)弱順序。 判斷原電池的正負(fù)極。 判斷和水、氧氣反應(yīng)條

8、件以及產(chǎn)物。 判斷相同濃度相同陰離子溶液的酸堿性強(qiáng)弱順序。 判斷電解時(shí)陽(yáng)離子和金屬電極的放電順序。 判斷金屬單質(zhì)的制備方法。一、堿金屬和堿土金屬的概述一、堿金屬和堿土金屬的概述 二、堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)與用途二、堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)與用途三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧 化物及鹽類(lèi)化物及鹽類(lèi) 第二節(jié)第二節(jié) 堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬一、堿金屬和堿土金屬的概述 IA IIA Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba原子半徑減小原子半徑減小金屬性、還原性減弱金屬性、還原性減弱電離能、電負(fù)性增大電離能、電負(fù)性增大原子半徑增大原子半徑增大金

9、屬性、還原性增強(qiáng)金屬性、還原性增強(qiáng)電離能、電負(fù)性減小電離能、電負(fù)性減小價(jià)層電子構(gòu)型：價(jià)層電子構(gòu)型：IA、IIA，21nsns 、均以礦物形式存在均以礦物形式存在:鈉長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石: 鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石:光鹵石光鹵石:明礬石明礬石:鋰輝石鋰輝石:綠柱石綠柱石:菱鎂礦菱鎂礦:石膏石膏:螢石螢石天青石天青石:重晶石重晶石:大理石大理石:83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO元素的存在元素的存在圖片Gc2-704-18.8Gc2-711-18.1

10、4LiNaKRb CsBeMgCaSrBa二、堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)與用途二、堿金屬和堿土金屬的性質(zhì)與用途 1 1、金屬性和非金屬性、金屬性和非金屬性金屬元素：外層電子少，原子半徑金屬元素：外層電子少，原子半徑性質(zhì)：金屬鍵不牢固，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)很低，性質(zhì)：金屬鍵不牢固，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)很低， 硬度較小，其中硬度較小，其中IIAIAIIAIA。金屬性：金屬性：IAIIAIAIIA堿金屬中堿金屬中CsCs、RbRb金屬性質(zhì)最強(qiáng)，失電子傾向金屬性質(zhì)最強(qiáng)，失電子傾向最大，所以可作光電管，如最大，所以可作光電管，如CsCs光電管制成的光電管制成的自動(dòng)報(bào)警器可報(bào)告遠(yuǎn)處火警；制成的天文儀自動(dòng)報(bào)警器可報(bào)告遠(yuǎn)處火警；

11、制成的天文儀器可以測(cè)定與地球距離器可以測(cè)定與地球距離 與水作用與水作用 2M + 2H2O 2MOH + H2（g）2 2、氧化數(shù)：、氧化數(shù)：分別為分別為+1+1和和+2+2，一般無(wú)變價(jià)，一般無(wú)變價(jià)3 3、化合物鍵型：、化合物鍵型：以離子鍵為主，其中以離子鍵為主，其中LiLi+ +、BeBe2+2+由于半徑小，其化合物有一定的共價(jià)性，由于半徑小，其化合物有一定的共價(jià)性，如如BeClBeCl2 2等。等。4 4、特性：、特性：堿金屬和堿土金屬可溶于液氨，形堿金屬和堿土金屬可溶于液氨，形成深藍(lán)色溶液。成深藍(lán)色溶液。( (較高導(dǎo)電性和與金屬相同的較高導(dǎo)電性和與金屬相同的還原性還原性) )氫化物（除氫

12、化物（除BeBe、MgMg外）外） 1. 1. 均為白色晶體均為白色晶體, , 熱穩(wěn)定性差熱穩(wěn)定性差2. 2. 還原性強(qiáng)還原性強(qiáng)V)23.2)/H(H(2- -= =- -E2LiOHTiTiO2LiH2242H4NaClTiTiCl4NaHA A A A 金屬活潑，可與氫形成離子性氫化物金屬活潑，可與氫形成離子性氫化物（一）、氧化物（一）、氧化物 多種類(lèi)型：多種類(lèi)型：正常氧化物正常氧化物(O2-)過(guò)氧化物過(guò)氧化物(O22-)超氧化物超氧化物(O2-)穩(wěn)定性穩(wěn)定性: O2- O2- O22-三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類(lèi)三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類(lèi)（一）、氧化物（

13、一）、氧化物 三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類(lèi)三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類(lèi) 1 1、 正常氧化物正常氧化物 多數(shù)為白色固體，多數(shù)為白色固體，K K2 2O O（淡黃）、（淡黃）、RbRb2 2O O（亮黃）、（亮黃）、CsCs2 2O(O(桔紅桔紅) )；熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：IIAIAIIAIA；硬度：硬度：IIAIAIIAIA，用途：用途：BeOBeO、MgOMgO作耐火材料和金屬陶瓷，作耐火材料和金屬陶瓷， BeOBeO還有反射放射線的能力，常用作還有反射放射線的能力，常用作原原 子反應(yīng)堆外壁磚子反應(yīng)堆外壁磚塊材料。塊材料。2 2、過(guò)氧化物和超氧化物、過(guò)氧化物和超氧化物

14、除除BeBe外外IAIA、IIAIIA均能形成過(guò)氧化物均能形成過(guò)氧化物( (離子型離子型) )除除LiLi、BeBe、MgMg外，外，IAIA、IIAIIA能形成超氧化物能形成超氧化物（1 1）室溫下，均能與水和稀酸反應(yīng)：）室溫下，均能與水和稀酸反應(yīng)： Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2 2KO2+2H2O2KOH+H2O2+O2 2KO2+2H2SO42K2SO4+H2O2+O2 （2）與與CO2的反應(yīng)：的反應(yīng)： 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 4KO2+2CO22K2CO3+3O2 過(guò)氧化物和超氧化物常用作防毒面具、高過(guò)氧化物

15、和超氧化物常用作防毒面具、高空飛行、潛水的供氧劑。空飛行、潛水的供氧劑。Na2O2常用的過(guò)氧化物，純的為白色，工業(yè)品帶淺黃常用的過(guò)氧化物，純的為白色，工業(yè)品帶淺黃在堿性介質(zhì)中是強(qiáng)氧化劑，常作礦熔劑在堿性介質(zhì)中是強(qiáng)氧化劑，常作礦熔劑2Fe(CrO2)2+7Na2O2 2Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O還可用于紡織、紙漿漂白。還可用于紡織、紙漿漂白。Na2O2熔融分解，熔融分解，但遇到棉花、但遇到棉花、AlAl粉等還原性物質(zhì)，會(huì)爆炸，故粉等還原性物質(zhì)，會(huì)爆炸，故使用使用Na2O2要小心。要小心。3 3、臭氧化物、臭氧化物低溫下，臭氧低溫下，臭氧O O3 3和粉末狀無(wú)水堿金屬和粉末狀無(wú)水堿金屬

16、( (除除LiLi外外) )氫氧化物反應(yīng)，用液氨提取得紅色氫氧化物反應(yīng)，用液氨提取得紅色MOMO3 3固體固體3MOH(s)+2O3(g)2MO3(s)+MOHH2O(s)+1/2O2(g) 室溫下，臭氧化物會(huì)緩慢分解：室溫下，臭氧化物會(huì)緩慢分解： MO3MO2+ 1/2 O2遇水會(huì)發(fā)生反應(yīng)：遇水會(huì)發(fā)生反應(yīng)： 4MO3+2H2O4MOH+5O2 （二）、氫氧化物（二）、氫氧化物 形成：形成：IAIA和和IIAIIA中（除中（除BeOBeO、MgOMgO外）直接與水外）直接與水形成對(duì)應(yīng)氫氧化物。形成對(duì)應(yīng)氫氧化物。 性狀：性狀： 白色固體，易潮解，在空氣中吸收白色固體，易潮解，在空氣中吸收 COC

17、O2 2，對(duì)纖維、皮膚有強(qiáng)烈腐蝕作用。對(duì)纖維、皮膚有強(qiáng)烈腐蝕作用。（二）、氫氧化物（二）、氫氧化物1 1、堿性、堿性LiOH NaOH KOH RbOH CsOH中強(qiáng)堿中強(qiáng)堿 強(qiáng)堿強(qiáng)堿 強(qiáng)堿強(qiáng)堿 強(qiáng)堿強(qiáng)堿 強(qiáng)堿強(qiáng)堿Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 兩性?xún)尚?中強(qiáng)中強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) 強(qiáng)強(qiáng) Be(OH)2+2H+Be2+2H2O Be(OH)2+2OH-Be(OH)42- LiOH Be(OH)2 NaOH Mg(OH)2 KOH Ca(OH)2 RbOH Sr(OH)2 CsOH Ba(OH)2酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)2 2、溶解性、溶解性IA均溶于水，僅均溶

18、于水，僅LiOH溶解度較小溶解度較小IIA溶解度比溶解度比IAIA的小得多，且從上到下溶的小得多，且從上到下溶解度增大。因從上到下，半徑增大，解度增大。因從上到下，半徑增大，M2+與與OH-吸引力減弱，容易被水分子拆開(kāi)吸引力減弱，容易被水分子拆開(kāi)IIAIAIIAIA：同一周期，：同一周期，IAIIA，原子半徑減原子半徑減小，離子電荷增多，小，離子電荷增多，靜電引力增大，分子靜電引力增大，分子不易被水分子拆開(kāi)不易被水分子拆開(kāi) （三）、鹽類(lèi)（三）、鹽類(lèi) 鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽1 1、鹽類(lèi)的性質(zhì)：、鹽類(lèi)的性質(zhì)：（1 1）、晶型）、晶型絕大多數(shù)為離

19、子晶體，有較高熔、沸點(diǎn)，常絕大多數(shù)為離子晶體，有較高熔、沸點(diǎn)，常溫下為固體，熔化時(shí)能導(dǎo)電。溫下為固體，熔化時(shí)能導(dǎo)電。但但BeBe2+2+的半徑小，電荷較多，極化力較強(qiáng)，光的半徑小，電荷較多，極化力較強(qiáng)，光與易變形的與易變形的ClCl- -、BrBr- -、I I- -結(jié)合則形成共價(jià)化合結(jié)合則形成共價(jià)化合物，如物，如BeClBeCl2 2，熔點(diǎn)低，易升華，能溶于有機(jī)，熔點(diǎn)低，易升華，能溶于有機(jī)溶劑。溶劑。（三）、鹽類(lèi)（三）、鹽類(lèi)1 1、鹽類(lèi)的性質(zhì)：、鹽類(lèi)的性質(zhì)：鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽（1 1）、晶型）、晶型（2 2）、顏色）、顏色M+、M2+

20、均無(wú)色，它們形成的鹽類(lèi)只要陰均無(wú)色，它們形成的鹽類(lèi)只要陰離子無(wú)色，其化合物必為無(wú)色；若陰離子離子無(wú)色，其化合物必為無(wú)色；若陰離子有色，則化合物有色。有色，則化合物有色。（3 3）、熱穩(wěn)定性）、熱穩(wěn)定性 IAIA一般有較高穩(wěn)定性：鹵化物高溫?fù)]發(fā)一般有較高穩(wěn)定性：鹵化物高溫?fù)]發(fā)而不分解；硫酸鹽高溫不揮發(fā)，難分解；碳而不分解；硫酸鹽高溫不揮發(fā)，難分解；碳酸鹽除酸鹽除LiLi2 2COCO3 3在在10001000以上部分分解為以上部分分解為L(zhǎng)iLi2 2O O和和COCO2 2外，其余皆不分解；僅硝酸鹽差，加外，其余皆不分解；僅硝酸鹽差，加熱到一定溫度分解：熱到一定溫度分解： 4LiNO3 2Li2

21、O+4NO2+O2 2NaNO3 2NaNO2+O2 2KNO3 2KNO2+O2IIAIIA碳酸鹽常溫下碳酸鹽常溫下( (除除BeCOBeCO3 3不到不到100100分解分解) )穩(wěn)定，強(qiáng)熱下分解。穩(wěn)定，強(qiáng)熱下分解。 Co650 Co830Co630（4 4）、溶解度）、溶解度IAIA一般易溶于水，僅兩類(lèi)型微溶于水一般易溶于水，僅兩類(lèi)型微溶于水: :(1)(1)若干若干Li i鹽：鹽：LiF 、Li2CO3、Li3PO4(2)(2)K+、Rh+、Cs+(及及NHNH4 4+ +) )的大陰離子鹽的大陰離子鹽IIAIIA中中BeBe鹽多數(shù)易溶，鹽多數(shù)易溶，MgMg鹽部分易溶，鹽部分易溶，Ca

22、Ca、SrSr、BaBa鹽則多為難溶，其中氟化物鹽則多為難溶，其中氟化物溶解度：溶解度：CaF2SrF2BaF2（增強(qiáng)）；（增強(qiáng)）； CaSO4SrSO4BaSO4（減弱）；（減弱）；注意：注意：BeBe鹽和可溶性鋇鹽有毒。鹽和可溶性鋇鹽有毒。焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)鋰（鋰（Li）紫紅色）紫紅色鈉（鈉（Na）黃色）黃色 鎂（鎂（Mg）淺藍(lán)）淺藍(lán)鉀（鉀（K）淺紫色）淺紫色 鈣（鈣（Ca）磚紅色）磚紅色銣（銣（Rb）紫色）紫色 鍶（鍶（Sr）洋紅色）洋紅色銫（銫（Cs）紫紅）紫紅 鋇（鋇（Ba）黃綠色）黃綠色1 1、碳酸鈉（純堿，蘇打，堿面）、碳酸鈉（純堿，蘇打，堿面） 索維爾法制備：飽和食鹽水吸收索維爾

23、法制備：飽和食鹽水吸收NHNH3 3和和COCO2 2氣體，氣體，制得溶解度較小的制得溶解度較小的NaHCONaHCO3 3，再焙燒：，再焙燒：NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 析出析出NaHCONaHCO3 3后，母液中后，母液中NHNH4 4ClCl用消石灰來(lái)回收，用消石灰來(lái)回收，以循環(huán)使用：以循環(huán)使用： 2NH4Cl+Ca(OH)2 NH3+CaCl2+2H2O 所需所需COCO2 2和石灰由石灰石煅燒得來(lái)。和石灰由石灰石煅燒得來(lái)。 此法，技術(shù)成熟，原料豐富價(jià)廉，但食鹽利用此法，技術(shù)成熟，原料豐富價(jià)廉，但食鹽利用率低

24、，率低，NHNH3 3損失大，損失大，CaClCaCl2 2廢渣造成環(huán)境污染。廢渣造成環(huán)境污染。 Co200幾種重要的鹽幾種重要的鹽 侯德榜法制備：侯德榜法制備：將制堿和合成氨聯(lián)為一體，將制堿和合成氨聯(lián)為一體，稱(chēng)侯氏聯(lián)合制堿法，或氨堿法。稱(chēng)侯氏聯(lián)合制堿法，或氨堿法。 該法，先用水煤氣轉(zhuǎn)化的該法，先用水煤氣轉(zhuǎn)化的H H2 2和和N N2 2合成氨，同合成氨，同時(shí)有時(shí)有COCO2 2放出；由此合成氨系統(tǒng)提供的放出；由此合成氨系統(tǒng)提供的NHNH3 3和和COCO2 2來(lái)制堿，副產(chǎn)品來(lái)制堿，副產(chǎn)品NHNH4 4ClCl可作化肥。可作化肥。 此法，此法，NaClNaCl利用率達(dá)利用率達(dá)96%96%以上，

25、成本降低，以上，成本降低，可連續(xù)化生產(chǎn)，對(duì)制堿上作出較大貢獻(xiàn)?？蛇B續(xù)化生產(chǎn)，對(duì)制堿上作出較大貢獻(xiàn)。 2 2、碳酸氫鈉、碳酸氫鈉（小蘇打，重碳酸氫鈉或焙堿）（小蘇打，重碳酸氫鈉或焙堿）制純度高的可用制純度高的可用NaNa2 2COCO3 3溶液中通溶液中通COCO2 2： NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O2NaHCOO2NaHCO3 3（溶解度小，析出）（溶解度小，析出）3 3、NaClNaCl4 4、CaSOCaSO4 4：CaSOCaSO4 42H2H2 2O O稱(chēng)石膏（生石膏），白粉稱(chēng)石膏（生石膏），白粉，微溶于水。，微溶于水。CaSOCaSO4 4 1/2H

26、 1/2H2 2O O為熟石膏，白粉，吸為熟石膏，白粉，吸潮（熟石膏粉潮（熟石膏粉+ +水）可膨脹、硬化，用于制模、塑水）可膨脹、硬化，用于制模、塑像、石膏繃帶等。像、石膏繃帶等。CaCl2+(NH4)2SO4+2H2OCaSO42H2O+2NH4Cl CaSO CaSO4 42H2H2 2O O經(jīng)煅燒脫水，得經(jīng)煅燒脫水，得CaSOCaSO4 41/2H1/2H2 2O O污水排放污水排放河流污染河流污染工業(yè)用水生活用水未曾處理直接排放污染了河流工業(yè)用水生活用水未曾處理直接排放污染了河流一、飲用水的凈化二、硬水及其軟化三、水的純化第三節(jié) 水的凈化第三節(jié) 水的凈化一、飲用水的凈化 步驟： 飲用水

27、要求澄清和無(wú)毒，所以飲用水的凈化包括除去懸浮雜質(zhì)和消毒滅菌兩步。一、飲用水的凈化 具體操作： 用凝聚沉淀的方法可以除去水里的泥沙等懸浮狀態(tài)的雜質(zhì)。常用的沉淀劑是明礬，其中起作用的是硫酸鋁。 它和水作用能生成膠粘性絮狀氫氧化鋁絮狀沉淀，沉淀和水中的泥沙等懸浮雜質(zhì)結(jié)成較重的顆粒而沉到水底。 上層的水經(jīng)過(guò)由某種多孔物如砂、木炭、碎石構(gòu)成的過(guò)濾層，這樣就可以把殘剩的懸浮物截留下來(lái)，而得到澄清的水。 除去懸浮雜質(zhì)的水再進(jìn)行消毒處理，通常用的消毒劑是漂白粉或氯氣?？沙ニ锌沙ニ幸讶芙獾奈镆讶芙獾奈镔|(zhì)質(zhì)加熱，蒸加熱，蒸餾、冷凝餾、冷凝用于分離或用于分離或提純液態(tài)混提純液態(tài)混合物合物根據(jù)液根據(jù)液體物質(zhì)體

28、物質(zhì)的沸點(diǎn)的沸點(diǎn)不同不同蒸餾蒸餾法法可除去水中可除去水中的懸浮微粒的懸浮微粒溶解，過(guò)溶解，過(guò)濾濾用于除去液用于除去液體中混有的體中混有的不溶性固體不溶性固體雜質(zhì)雜質(zhì)根據(jù)物根據(jù)物質(zhì)的溶質(zhì)的溶解性不解性不同同過(guò)濾過(guò)濾法法使水中的懸使水中的懸浮微粒凝聚浮微粒凝聚成較大顆粒成較大顆粒而沉淀下來(lái)而沉淀下來(lái)加入明礬加入明礬等凝聚劑，等凝聚劑，攪拌后靜攪拌后靜置置用于分離液用于分離液體中混有的體中混有的不溶性固體不溶性固體雜質(zhì)雜質(zhì)根據(jù)物根據(jù)物質(zhì)的溶質(zhì)的溶解性不解性不同同沉淀沉淀法法所起作用所起作用基本操作基本操作適用范圍適用范圍原理原理辦法辦法自來(lái)水廠凈水過(guò)程示意圖二、硬水及其軟化1、定義：、定義：含有較多

29、可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水硬水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟軟水。水。2、硬水給生活和生產(chǎn)帶來(lái)的危害：、硬水給生活和生產(chǎn)帶來(lái)的危害： 用硬水洗衣服既浪費(fèi)肥皂，也洗不凈衣物，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使衣物變硬。燒鍋爐，用硬水易使鍋爐內(nèi)結(jié)水垢，不僅浪費(fèi)燃料，嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸。 二、硬水及其軟化3、硬水和軟水的區(qū)分方法： 加熱或長(zhǎng)久放置后有水垢產(chǎn)生的水是硬水。 向水中加肥皂水，泡沫很少的水是硬水，有大量泡沫出現(xiàn)的水是軟水。4、硬水的分類(lèi)： 含有鈣、鎂的酸式碳酸鹽的硬水，稱(chēng)暫時(shí)硬水。因?yàn)橹蠓袝r(shí)酸式碳酸鹽可分解成不溶于水的沉淀而除去。 含有鈣或鎂的硫酸鹽或氯化物的硬水，稱(chēng)永久硬水。它們不能用加熱煮沸的方

30、法使之沉淀，因而不能用煮沸法軟化。4、硬水的軟化： 軟化的概念：使用硬水前，采取一定的方法減少硬水中鈣鹽和鎂鹽的過(guò)程，稱(chēng)硬水的軟化軟化。 軟化的方法：生活中通過(guò)將水煮沸或暴曬。實(shí)驗(yàn)室里用制取蒸餾水的方法。石灰純堿法石灰純堿法 操作：操作：將消石灰和純堿的混和物加入欲軟化的硬水中，使鈣鹽、鎂鹽等生成沉淀而除去。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)： 石灰純堿法操作比較復(fù)雜，軟化效果較差，但成本低。應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：適用于作初步處理大量硬度較大的水。 概念：用離子交換劑來(lái)軟化硬水的方法。 離子交換劑概念及分類(lèi)是一種能用自身所含有的陰離子和陽(yáng)離子同水中的陰、陽(yáng)離子發(fā)生交換作用，從而除去水中所含離子的難溶性固態(tài)物質(zhì) 。通

31、?？煞譃殛?yáng)離子交換劑和陰離子交換劑。 優(yōu)缺點(diǎn)：軟化效果好，成本高 應(yīng)用：制備去離子水離子交換法 三、水的純化制備方法：蒸餾法 蒸餾水：用蒸餾方法制得的純水。 重蒸餾水：若蒸餾水再蒸餾一次得到的純水。離子交換法： 具體操作：將普通水先通過(guò)H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂時(shí)，水中的陽(yáng)離子如等被交換。再把從陽(yáng)離子交換樹(shù)脂出來(lái)的水通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂，水中的陰離子如等被交換。經(jīng)過(guò)這樣處理后，水中的各種雜質(zhì)離子被樹(shù)脂吸附，從樹(shù)脂上下來(lái)的和結(jié)合成水。這種除去了各種雜質(zhì)離子的水稱(chēng)作去離子水。 第四節(jié) 人體中的化學(xué)元素一、人體中元素的分類(lèi) 二、必需元素的生理功能三、某些有害微量元素一、人體中元素的分類(lèi)一、人體中元素的分類(lèi)人體

32、中的元素人體中的元素必需常量元素必需常量元素(含量高于0.01%,占體重的99.95%)必需微量元素必需微量元素(含量低于0.01%,占體重的0.05%)有害微量元素有害微量元素維持人體生命活動(dòng)的必需元素維持人體生命活動(dòng)的必需元素 判定方法：常量元判定方法：常量元素主要集中在主族素主要集中在主族（11 11種）種） 常量元素常量元素 構(gòu)成人體的細(xì)胞與組織，并參與多種構(gòu)成人體的細(xì)胞與組織，并參與多種生化過(guò)程，如神經(jīng)傳導(dǎo)、體液平衡、肌生化過(guò)程，如神經(jīng)傳導(dǎo)、體液平衡、肌肉收縮的調(diào)節(jié)等。肉收縮的調(diào)節(jié)等。 微量元素微量元素 通過(guò)激活酶的活性，在人體內(nèi)許多生通過(guò)激活酶的活性，在人體內(nèi)許多生化過(guò)程中起調(diào)控作

33、用?；^(guò)程中起調(diào)控作用。 二、必需元素的生理功能二、必需元素的生理功能 獲得能量：獲得能量：C、H、O、N、S等組成糖類(lèi)、油脂等組成糖類(lèi)、油脂和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)維持體內(nèi)電解質(zhì)平衡的鹽類(lèi)：維持體內(nèi)電解質(zhì)平衡的鹽類(lèi)：K、Na、Mg、Cl等形成骨骼的元素：等形成骨骼的元素：Ca、P二、必需元素的生理功能二、必需元素的生理功能 1 1、常量元素、常量元素不可或缺不可或缺! 根據(jù)科學(xué)研究，到目前為止，已被確認(rèn)與人體根據(jù)科學(xué)研究，到目前為止，已被確認(rèn)與人體健康和生命有關(guān)的必需健康和生命有關(guān)的必需微量元素微量元素有有1414種種，即鐵、，即鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒

34、、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅，每種微量元素都有其特殊的生理功能。錫、硅，每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們?cè)谌梭w內(nèi)含量極小，但它們對(duì)維持人體盡管它們?cè)谌梭w內(nèi)含量極小，但它們對(duì)維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會(huì)出現(xiàn)疾旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會(huì)出現(xiàn)疾病，甚至危及生命。國(guó)外曾有報(bào)告：機(jī)體內(nèi)含鐵、病，甚至危及生命。國(guó)外曾有報(bào)告：機(jī)體內(nèi)含鐵、銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機(jī)制，降低抗病銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機(jī)制，降低抗病能力，有助于細(xì)菌感染，而且感染后的死亡率亦能力，有助于細(xì)菌感染，而且感

35、染后的死亡率亦較高。較高。2 2、微量元素、微量元素想一想想一想 鈣在人體中是以什么形式存在的？鈣在人體中是以什么形式存在的？現(xiàn)在我們一起來(lái)做個(gè)小小的測(cè)試：現(xiàn)在我們一起來(lái)做個(gè)小小的測(cè)試：* * 你是否頭發(fā)稀少？容易早白？你是否頭發(fā)稀少？容易早白？* * 你是否晚上睡覺(jué)時(shí)經(jīng)常感到大腿無(wú)故疼痛？你是否晚上睡覺(jué)時(shí)經(jīng)常感到大腿無(wú)故疼痛？* * 你的手指甲根部是不是有白點(diǎn)？你的手指甲根部是不是有白點(diǎn)？* * 你在久坐以后是不是感到特別的疲勞？你在久坐以后是不是感到特別的疲勞？* * 你是否有容易出汗，精神不能集中，做你是否有容易出汗，精神不能集中，做 事丟三落四的情況？事丟三落四的情況？* * 你是否會(huì)

36、在適量運(yùn)動(dòng)之后出現(xiàn)手足抽搐的情你是否會(huì)在適量運(yùn)動(dòng)之后出現(xiàn)手足抽搐的情 況？況？琳瑯滿目的各種補(bǔ)鈣品正式品名：鈣爾奇D咀嚼片藥物組成本品每片含主要成分碳酸鈣0.75克(相當(dāng)于鈣300毫克) .規(guī)格：60片/瓶藥物組成：每毫升含主要成份葡萄糖酸鈣100毫克（相當(dāng)于鈣9毫克），輔料為乳酸、氫氧化鈣、甜菊糖甙、香精。功能與主治：補(bǔ)鈣劑，用于預(yù)防和治療鈣缺乏癥，如骨質(zhì)疏松，手足抽搐癥，骨發(fā)育不全，佝僂病，以及妊娠和哺乳期婦女、絕經(jīng)期婦女鈣的補(bǔ)充。規(guī)格：15ml/支，10支/盒 鐵的生理功能鐵的生理功能：1）參與氧的運(yùn)輸和組織呼吸過(guò)程 鐵為血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素及呼吸酶的組成部分2）維持正常的造血功

37、能 促進(jìn)紅細(xì)胞的形成與成熟3）調(diào)節(jié)免疫功能 缺鐵引起淋巴細(xì)胞減少和自然殺傷細(xì)胞活性降低4）促進(jìn)腦發(fā)育及改善腦功能5）其它 維生素A的代謝、 抗脂質(zhì)過(guò)氧化 鐵的食物來(lái)源鐵的食物來(lái)源 主要來(lái)源：食物 膳食中鐵的良好來(lái)源為動(dòng)物肝臟、動(dòng)物全血、畜禽肉類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、雞蛋（蛋黃）等。 蔬菜和及奶制品中含鐵量不高，且生物利用率低，屬于為貧鐵物質(zhì)。 少數(shù)植物性食物如木耳、香菇、芝麻等的鐵含量較高，但吸收不好多吃含鐵豐富的食物多吃含鐵豐富的食物口服補(bǔ)鐵劑口服補(bǔ)鐵劑在醬油中加入鐵強(qiáng)化劑在醬油中加入鐵強(qiáng)化劑富含鐵元富含鐵元素的食品素的食品市售補(bǔ)血?jiǎng)┦惺垩a(bǔ)血?jiǎng)?人體內(nèi)含碘約20-50mg，相當(dāng)于0.5mg/kg。其中20

38、%集中于甲狀腺，用于合成甲狀腺素。其它分布在肌肉與其它組織中 碘的生理功能碘的生理功能 碘在體內(nèi)主要是參與甲狀腺的合成，故其生理功能主要體現(xiàn)在甲狀腺素的生理作用。（1）促進(jìn)生物氧化，參與磷酸化，調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換（2）促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育 特別是對(duì)智力發(fā)育尤為重要。（3）促進(jìn)糖和脂肪分解代謝（4）激活體內(nèi)酶的活性：細(xì)胞色素酶系、氧化酶等100多種（5）調(diào)節(jié)水鹽代謝：缺乏引起水鹽潴留和粘液性水腫（6）促進(jìn)維生素的吸收利用 包括促進(jìn)尼克酸的吸收利用及胡蘿卜素向維生素A的轉(zhuǎn)化 鈉、鉀、氯元素的生理功能鈉、鉀、氯元素的生理功能 鈉、鉀、氯元素在人體內(nèi)主要以離子狀態(tài)存在于各種組織的體液中，它們與蛋

39、白質(zhì)一起共同維持各組織細(xì)胞的滲透壓，因而在體液移動(dòng)和儲(chǔ)留過(guò)程中發(fā)揮重要作用。 鈉、鉀、氯離子在維持機(jī)體的酸堿平衡方面也起著重要的作用。 鈉、鉀、氯元素的生理功能鈉、鉀、氯元素的生理功能 鈉是人體膽汁、胰液、汗液和眼淚的組成成分，它還對(duì)維持神經(jīng)、肌肉的正常功能起作用。 鉀參與細(xì)胞內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝，與鈣、氯等離子一起維持神經(jīng)、肌肉的正常興奮性，它還能協(xié)調(diào)正常心肌的舒張和收縮運(yùn)動(dòng)。 氯離子與氫離子形成胃酸(鹽酸)來(lái)促進(jìn)鐵在體內(nèi)的吸收、淀粉酶的激活以及抑制胃中微生物的生長(zhǎng)。 成人體內(nèi)含鋅量約為2-2.5g，分布于人體所有器官，以肝、腎、肌肉、視網(wǎng)膜、前列腺內(nèi)的含量為高。血液中75%-85%的鋅分布在

40、紅細(xì)胞中，3%-5%在白細(xì)胞中，其余在血漿中。 鋅的生理功能鋅的生理功能（1）金屬酶的組成成分或酶的激活劑（2）維持正常味覺(jué)和食欲 Zn可與唾液蛋白結(jié)合合成味覺(jué)素，對(duì)味覺(jué)與食 欲發(fā)生作用 Zn缺乏：味覺(jué)減退、食欲、味覺(jué)異常和食土癖（3）促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育與組織再生： Zn通過(guò)調(diào)節(jié)DNA轉(zhuǎn)錄、復(fù)制及蛋白質(zhì)合成影響細(xì) 胞生長(zhǎng)、分裂和分化等各過(guò)程。 Zn對(duì)胎兒生長(zhǎng)發(fā)育很重要 生長(zhǎng)障礙矮小是缺鋅的顯性特征。 Zn缺乏能損傷胚胎發(fā)生和植入、造成死胎、 致畸及發(fā)育障礙。（4）促進(jìn)VA代謝，與維護(hù)暗適應(yīng)功能有關(guān) Zn在體內(nèi)有促進(jìn)視黃醛合成及構(gòu)型轉(zhuǎn)化、參與肝中VA動(dòng)員、維持血漿VA濃度恒定，對(duì)維持正常暗適應(yīng)能力有重

41、要作用。其中視黃酸脫氫酶是含鋅酶。（5）參與免疫功能（6）與智力發(fā)育有關(guān)與智力發(fā)育有關(guān) 硒硒總量約14-20mg，廣泛分布于各組織中濃度高的有肝、胰、腎、心、牙釉質(zhì)及指甲，脂肪組織中最低（一）生理功能1抗氧化作用與Vit E的抗氧化作用具有協(xié)同作用2解毒和細(xì)胞保護(hù)作用 硒與金屬有很強(qiáng)的親和力 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)硒可降低黃曲霉毒素B1急性損傷、減輕肝中心小葉壞死程度與死亡率3保護(hù)心血管、維護(hù)心肌的功能 血硒高的地區(qū)心血管疾病發(fā)病率低 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明硒對(duì)心肌纖維、小動(dòng)脈及微血管的結(jié)構(gòu)及功能有重要作用 以心肌損害為特征的克山病可能與缺硒有關(guān)4促進(jìn)生長(zhǎng)和繁殖、保護(hù)和改善視覺(jué)器官功能及抗腫瘤作用5參與輔酶A、輔

42、酶Q的合成，在機(jī)體合成代謝、電子傳遞中起重要作用；可增加血中抗體數(shù)量，起免疫佐劑作用 銅的生理功能主要以含銅金屬酶形式發(fā)揮作用。如：銅藍(lán)蛋白細(xì)胞色素氧化酶（cytochrome oxidase）超氧化物歧化酶 *(superoxide dismutase, SOD)酪氨酸酶多巴-羥化酶賴(lài)氨酰氧化酶等1鐵代謝血漿中只有Fe3+才能與運(yùn)鐵蛋白結(jié)合。血漿銅藍(lán)蛋白催化Fe2+氧化為Fe3+銅藍(lán)蛋白可能與細(xì)胞色素氧化酶一起參與促進(jìn)血紅蛋白的合成2蛋白交聯(lián)（crosslinking）彈性蛋白和膠原蛋白的交聯(lián)，依賴(lài)于賴(lài)氨酸經(jīng)賴(lài)氨酰氧化酶催化醛賴(lài)氨酸，后者為膠原發(fā)生交聯(lián)所必需3超氧化物轉(zhuǎn)化是超氧化物歧化酶（S

43、OD）的成分。具有SOD活性的酶有腦銅藍(lán)蛋白（cerebrocuprein）、紅細(xì)胞銅蛋白（erythrocuprein）和肝銅蛋白（hepatocuprein）等這些酶催化超氧離子氧+過(guò)氧化氫，從而保護(hù)細(xì)胞免受毒性很強(qiáng)的超氧離子的毒害4與兒茶酚胺的生物合成、維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能有關(guān)酪氨酸可分別被多巴胺-羥化酶、酪氨酸酶催化為多巴胺（dopamine，DA）及黑色素（melanin）5此外，銅可能還與脂類(lèi)、膽固醇及葡萄糖的代謝有關(guān) 鉻的生理功能1、加強(qiáng)胰島素的作用 糖代謝中鉻作為一個(gè)輔助因子對(duì)啟動(dòng)胰島素有作用，刺激葡萄糖的攝取2、防止動(dòng)脈粥樣硬化 鉻可能對(duì)血清膽固醇的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定有作用 3、促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝和生長(zhǎng)發(fā)育 4、體液和細(xì)胞免疫功能；提高應(yīng)激狀態(tài)下的動(dòng)物體內(nèi)免疫球蛋白，顯著減少其血清皮質(zhì)醇。 鉬的生理功能鉬是作為酶的輔助因子發(fā)揮其作用，是黃素依賴(lài)酶，如黃嘌呤氧化酶和醛氧化酶的組成成分。黃嘌呤氧化酶主要催化嘌呤化合物的氧化代謝及尿酸的形成；催化肝臟鐵蛋白中鐵的釋放，加速鐵進(jìn)入血漿與-球蛋白形成運(yùn)鐵蛋白，使