物質(zhì)結(jié)構(gòu)與配位化合物

1、第三章第三章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與配位化合物物質(zhì)結(jié)構(gòu)與配位化合物【教學(xué)目標(biāo)】1、了解原子的組成、元素周期律、電負(fù)性、化學(xué)鍵的概念。2、了解原子核外電子的運動狀態(tài)，原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。3、掌握離子鍵、共價鍵形成和特點， 鍵和 鍵的形成和區(qū)別。4、掌握元素周期表元素位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系。5、掌握分子間作用力和氫鍵的形成條件及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響。6、掌握配位化合物的組成和性質(zhì)，學(xué)會配位化合物的命名。【教學(xué)重點】 配合物的組成和命名【教學(xué)難點】 配位平衡的移動和穩(wěn)定常數(shù)的計算【教學(xué)方法】 講解，練習(xí)第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)v導(dǎo)讀：導(dǎo)讀：1、從生理鹽水中氯化鈉結(jié)構(gòu)式分析鈉原子和氯原子、從生理鹽水中氯

2、化鈉結(jié)構(gòu)式分析鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)。什么是的結(jié)構(gòu)。什么是同位素同位素？同一元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)是？同一元素的各種同位素化學(xué)性質(zhì)是否相同？為什么？否相同？為什么？v2、分析鈉原子和氯原子的、分析鈉原子和氯原子的原子核外電子原子核外電子是如何排布的，分是如何排布的，分析鈉原子與氯原子形成氯化鈉的形成原因。析鈉原子與氯原子形成氯化鈉的形成原因。v3、判斷鈉元素、氯元素在、判斷鈉元素、氯元素在元素周期表元素周期表中的哪個周期、哪個中的哪個周期、哪個族？同周期的各元素有什么特征？同族的各元素有什么共同族？同周期的各元素有什么特征？同族的各元素有什么共同特征？元素周期表中各種元素的原子核外電子是如何排

3、列的特征？元素周期表中各種元素的原子核外電子是如何排列的。v4、為什么鈉原子只能丟電子而氯原子卻能得到電子，原子、為什么鈉原子只能丟電子而氯原子卻能得到電子，原子核外電子的得與失核外電子的得與失具體有什么依據(jù)，原子核外電子的得失有具體有什么依據(jù)，原子核外電子的得失有什么實際意義。什么實際意義。 第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)v1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)年，英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù) 射線散射實射線散射實驗，建立了原子的驗，建立了原子的“帶核帶核”模型模型核電荷數(shù)核電荷數(shù)（Z）= 核內(nèi)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z）核外電子數(shù)（）核外電子數(shù)（N）質(zhì)量數(shù)（質(zhì)量數(shù)（A）= 質(zhì)子數(shù)（質(zhì)子數(shù)（Z）+ 中子數(shù)

4、（中子數(shù)（N）v原子結(jié)構(gòu)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用：原子結(jié)構(gòu)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用：核素與同位素核素與同位素放射性同位素具有半衰期，作為放射性同位素具有半衰期，作為“示蹤原子示蹤原子”能夠自發(fā)能夠自發(fā)地放出不可見射線（如地放出不可見射線（如 、 、 射線），被適當(dāng)?shù)奶缴渚€），被適當(dāng)?shù)奶綔y儀器跟蹤探知原子的蹤跡，在臨床上用來研究藥物的測儀器跟蹤探知原子的蹤跡，在臨床上用來研究藥物的機理、吸收和代謝等。機理、吸收和代謝等。思考與討論為什么考古學(xué)上能利用測為什么考古學(xué)上能利用測定物體上的定物體上的 C-14 含量確定含量確定其年齡？其年齡？核外電子的運動狀態(tài)v電子的運動特征：具有波粒二象性v描述方法：電子云281Na鈉原子核外

5、鈉原子核外11個電子的核外電子排布個電子的核外電子排布核外電子的運動狀態(tài)電子云v電子層：電子層：核外電子按能級分層分布，用核外電子按能級分層分布，用 n 表示。表示。v電子亞層：電子亞層：在同一電子層中電子的能量稍有差異，電子云的形狀也不在同一電子層中電子的能量稍有差異，電子云的形狀也不相同，稱為相同，稱為“電子亞層電子亞層”，用，用 l 表示表示分別用分別用 s、p、d、f 等符號表示等符號表示 s、p、d、f 序能量逐漸升高序能量逐漸升高E4s E4p E4d E4f281Na核外電子的運動狀態(tài)電子云v電子云伸展方向：電子云伸展方向：原子軌道：在一定電子層上具有一定形狀和伸展方向的電原子軌

6、道：在一定電子層上具有一定形狀和伸展方向的電子云所占據(jù)的空間稱為一個原子軌道子云所占據(jù)的空間稱為一個原子軌道s 亞層亞層球形球形一種伸展方向一種伸展方向一個一個 s 軌道軌道p 亞層亞層紡錘形紡錘形三種相互垂直的伸展方向三種相互垂直的伸展方向三個三個 p 軌道軌道d 亞層亞層花瓣形花瓣形五種不同的伸展方向五種不同的伸展方向五個五個 d 軌道軌道f亞層亞層形狀比較復(fù)雜形狀比較復(fù)雜七種不同的伸展方向七種不同的伸展方向七個七個 f 軌道軌道v電子自旋電子自旋s電子在圍繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的同時，還在繞自己的軸作自電子在圍繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的同時，還在繞自己的軸作自旋運動，用旋運動，用 ms 表示，分別為順

7、時針方向和逆時針方向，用表示，分別為順時針方向和逆時針方向，用“”和和“”表示。表示。電子云形狀核外電子的運動狀態(tài)281Na鈉原子核外鈉原子核外11個電子的核外電子排布個電子的核外電子排布鈉原子核外電子排布式鈉原子核外電子排布式鈉原子核外電子軌道表達式鈉原子核外電子軌道表達式1S2 2S2 2P6 3S11S 2S 2P 3S元素周期表元素周期表v元素周期律元素周期律俄羅斯化學(xué)家門捷列夫于1869年總結(jié)，元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這個規(guī)律稱為元稱為元素周期律。素周期律。v元素周期表元素周期表把電子層數(shù)相同的元素排在同一橫行，最外層電子數(shù)相同的排在同一縱行，所得到的表格就是

8、元素周期表就是元素周期表v周期：周期：每一橫行稱為一個周期v族：族：縱行為族元素電負(fù)性元素電負(fù)性v概念：概念：1932年鮑林定義：元素的原子在分子中吸引電子的能力叫元素的電負(fù)性。叫元素的電負(fù)性。v意義：意義：元素的電負(fù)性愈大，表示該元素原子吸引電子的能力愈大，生成陰離子的傾向愈大，其非金屬性愈強。反之，吸引電子的能力愈小，生成陽離子的傾向愈大，其金屬性愈強。v大?。捍笮。赫f明元素的金屬性和非金屬性氟的電負(fù)性（4.0）最大，非金屬性最強，銫的電負(fù)性（0.7）最小，金屬性最強第二節(jié)第二節(jié) 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)v導(dǎo)讀：導(dǎo)讀：1、離子化合物與、離子化合物與共價化合物共價化合物在性質(zhì)上有哪些在性質(zhì)上有哪些不

9、同點？如何解釋？不同點？如何解釋？v2、什么是、什么是共價鍵共價鍵？形成共價鍵的類型有哪幾種類型？形成共價鍵的類型有哪幾種類型？各有什么特點？如何正確的描述共價鍵的屬性？各有什么特點？如何正確的描述共價鍵的屬性？v3、如何判別、如何判別分子的極性分子的極性？分子的極性對物質(zhì)的性質(zhì)？分子的極性對物質(zhì)的性質(zhì)會產(chǎn)生怎樣的影響？會產(chǎn)生怎樣的影響？v4、氫鍵氫鍵是如何形成的？氫鍵對物質(zhì)的性質(zhì)會產(chǎn)生怎是如何形成的？氫鍵對物質(zhì)的性質(zhì)會產(chǎn)生怎樣的影響？樣的影響？v5、試以人類的社會關(guān)系類比，探討物質(zhì)的結(jié)構(gòu)形成、試以人類的社會關(guān)系類比，探討物質(zhì)的結(jié)構(gòu)形成及其相互關(guān)系。及其相互關(guān)系。 分分子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu)v化學(xué)鍵：化

10、學(xué)鍵：分子或晶體中相鄰原子間強烈的相互作用力稱為化學(xué)鍵。稱為化學(xué)鍵。v離子鍵離子鍵v形成：陰、陽離子之間通過靜電作用所形成。v當(dāng)二種元素的電負(fù)性差值大于1.7，可以認(rèn)為兩元素的原子間形成了離子鍵 v特征：既沒有方向性也沒有飽和性。v共價鍵共價鍵v概念：原子間通過共用電子對形成v類型：兩種成鍵方式（ 鍵和 鍵）v屬性：具有鍵長、鍵能、鍵角、鍵的極性、鍵的極化性等基本屬性分子間作用力分子間作用力v分子的極性分子的極性雙原子分子而言，分子的極性和鍵的極性一致，即非極性鍵構(gòu)成的分子為非極性分子非極性分子（如Cl2），而極性鍵構(gòu)成的分子則為極性分子極性分子（如HCl）。對多原子分子，其極性不但與鍵的極性

11、有關(guān)，還和分子的空間構(gòu)型有關(guān)。分子有無極性，取決于整個分子的正負(fù)電荷重心是否重合。如果分子的正負(fù)電荷重心重合，則為非極性分子（如CH4）；反之，則為極性分子（如NH3）。v分子間作用力分子間作用力又稱為范德華力，可分為取向力、誘導(dǎo)力和色散力三種。范德華力對物質(zhì)的物理性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。氫鍵氫鍵v形成氫鍵兩個基本條件形成氫鍵兩個基本條件其一是分子中存在電負(fù)性很強的元素 （F，O，N） 形成強極性鍵XH其二是分子中必須存在帶有孤對電子、電負(fù)性大、原子半徑小的Y元素（F，O，N）v本質(zhì)：本質(zhì)：H原子與電負(fù)性較大、原子半徑較小的原子F，O，N結(jié)合時，形成強極性鍵HX使H原子帶部分正電荷H原子對另一個分

12、子中Y原子產(chǎn)生定向吸引，形成具有XHY結(jié)構(gòu).FHFHFHFHHHNH OHCOHOHO氫鍵氫鍵v分類分類分子間氫鍵：分子間氫鍵：在同類分子或不同類分子之間形成的氫鍵稱為分子間氫鍵分子間氫鍵，如氟化氫、氨水。分子內(nèi)氫鍵：分子內(nèi)氫鍵：在同一分子內(nèi)形成的氫鍵稱為分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵，v特征特征飽和性飽和性方向性方向性v氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：對物質(zhì)的物理性質(zhì)有顯著的影響。FHFHFHFHHHNH OHCOHOHO第三節(jié)第三節(jié) 配位化合物配位化合物【教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)】 1掌握配合物的定義、組成和命名掌握配合物的定義、組成和命名 2熟悉配位平衡的移動和穩(wěn)定常數(shù)熟悉配位平衡的移動和穩(wěn)定

13、常數(shù)的計算的計算 3了解螯合物的概念和螯合滴定了解螯合物的概念和螯合滴定【教學(xué)重點教學(xué)重點】 配合物的組成和命名配合物的組成和命名【教學(xué)難點教學(xué)難點】 配位平衡的移動和穩(wěn)定常數(shù)的計算配位平衡的移動和穩(wěn)定常數(shù)的計算【教學(xué)方法教學(xué)方法】 講解，練習(xí)講解，練習(xí) 第三節(jié)第三節(jié) 配合物的基本概念配合物的基本概念v導(dǎo)讀：導(dǎo)讀：1、為什么人的血液是紅色的，而傳說中的藍血人血、為什么人的血液是紅色的，而傳說中的藍血人血是藍色的，而螞蚱等生物血液是綠色的？是藍色的，而螞蚱等生物血液是綠色的？v2、金屬元素是以什么方式進入人體內(nèi)？什么是、金屬元素是以什么方式進入人體內(nèi)？什么是配位化合物配位化合物？什么是配位鍵？什

14、么是配位鍵？v3、配位化合物由哪些、配位化合物由哪些結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成？它們之間都以何種化學(xué)鍵組成？它們之間都以何種化學(xué)鍵相結(jié)合？查表說出在人體內(nèi)，胃液的相結(jié)合？查表說出在人體內(nèi)，胃液的 pH值大約為多少？腸值大約為多少？腸道或血液中的道或血液中的 pH值又為多少？不同的值又為多少？不同的 pH值對人體金屬離值對人體金屬離子的吸收有何實際意義？子的吸收有何實際意義？v4、什么是、什么是螯合物螯合物？與普通配合物相比，螯合物有何特征？與普通配合物相比，螯合物有何特征？v5、配合物在醫(yī)學(xué)上有哪些、配合物在醫(yī)學(xué)上有哪些應(yīng)用應(yīng)用？ 配配合物的基本概念合物的基本概念v一、一、配合物的定義配合物的定義一種金屬陽

15、離子與一定數(shù)目的中性分子或者陰離子結(jié)合形成的復(fù)雜離子稱為配離子。配離子。 結(jié)合方式：配位鍵。結(jié)合方式：配位鍵。配位鍵：配位鍵：是一種特殊的共價鍵，它的共用電子對不是由成鍵原子雙方各自提供，而是由中性分子或者陰離子中的一方原子單獨提供電子對，金屬陽離子或原子提供空軌道，在成鍵雙方間共用孤對電子而形成的特殊的相互作用力。含有配離子的化合物以及中性配位分子統(tǒng)稱為配合物配合物。二、二、 配合物的組成配合物的組成 Ag（NH3）2 NO3中心離子中心離子配位原子配位原子內(nèi)內(nèi)界界配合物配合物外外界界外界離子外界離子配位數(shù)配位數(shù)配體配體NCo+NNNNNOPNOO-OONHOOOOOHOOOCH3CH3CH

16、3CH3NH2NH2NH2CH3NH2NH2NH2CH3CH3CH3OHCH3CH3CH3HHHHVitamin B12（鈷的配合物）Vitamin B12的結(jié)構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)模型Co葉綠素葉綠素（一）中心原子（一）中心原子v中心原子統(tǒng)稱為配合物的形成體。位于配離子的中心，中心離子絕大多數(shù)是帶正電荷的陽離子絕大多數(shù)是帶正電荷的陽離子，其中以過渡金屬離子過渡金屬離子居多，如Fe3+、Cu2+、Co2+、Ag+等；v作用作用：提供空的價電子軌道v中心原子如Ni(CO)4)、Fe(CO)5中的Ni、Fe原子。（二）配位體（二）配位體v在配合物中與形成體結(jié)合的離子或中性分子稱為配位體，簡稱配體配位體，簡稱

17、配體，如Co(NH3)42+中的NH3。v在配體中提供孤對電子與形成體形成配位鍵的原子稱為配位原子配位原子，如配體NH3中的N。v常見的配位原子為電負(fù)性較大的非金屬原子C、O、S、C和鹵素等原子。（二）配位體（二）配位體v根據(jù)一個配體中所含配位原子數(shù)目的不同，可將配體分為單齒配體單齒配體和多齒配體多齒配體。單齒配體：單齒配體：一個配體中只有一個配位原子，如NH3，OH-，X-，CN-，SCN-，等。多齒配體：多齒配體：一個配體中有兩個或兩個以上的配位原子v（1）單齒配體 NH3v（2）多齒配體 乙二胺（en),EDTA （三）配位數(shù)（三）配位數(shù)v與中心離子以配位鍵結(jié)合的配原子個數(shù)稱為中心離子的

18、配位數(shù)配位數(shù)。常見的配位數(shù)為2、4和6。例如Cu(NH3)42+中，Cu2+的配位數(shù)為4; Cr(H2O)4Cl2+中Cr3+的配位數(shù)為6。v由單齒配體單齒配體形成的配合物，中心離子的配位數(shù)等于配體的數(shù)目；若配體是多齒的配體是多齒的，那么配體的數(shù)目不等于中心離子的配位數(shù)。 Cu(en)22+中的乙二胺(en)是雙齒配體，即每1個en有2個N原子與中心離子Cu2+配位，Cu2+的配位數(shù)是4而不是2（ 四）四） 配離子的電荷數(shù)配離子的電荷數(shù)v配離子的電荷數(shù)等于中心離子電荷數(shù)和配體總電荷數(shù)的代數(shù)和。v例如：Zn(CN)42的電荷數(shù) +2(-1) 4 -2Fe(CN)63- 的電荷數(shù) +36 (-1)

19、=-3Hg I42- 的電荷數(shù) +24 (-1)=-2Pt(NH3)2Cl2的電荷數(shù) +20 2(-1) 20即Pt(NH3)2Cl2不帶電，本身就是一種配位分子。三、配合物的命名三、配合物的命名v（1）陰離子名稱在前，陽離子名稱在后，從右向左依次命名，酸根為簡單離子時稱“某化某”，酸根為復(fù)雜離子時稱“某酸某”。v（2）在命名配離子時，從右向左依次排列，在中心離子與配位體名稱間加“合”字。v（3）當(dāng)有多種配體時，一般按先無機配體，后有機配體（復(fù)雜配體寫在括號內(nèi)）；先簡單陰離子復(fù)雜陰離子有機酸根離子，后中性分子配體。v（4）標(biāo)出中心離子的價態(tài)（用羅馬數(shù)字表示）。命名舉例vA. A. 配離子是陰離

20、子的配合物配離子是陰離子的配合物vK K4 4Fe(CN)Fe(CN)6 6 六氰合鐵（六氰合鐵（）酸鉀）酸鉀vKPtClKPtCl3 3NHNH3 3 三氯三氯 一氨合鉑（一氨合鉑（）酸鉀）酸鉀vH H2 2PtClPtCl6 6 六氯合鉑（六氯合鉑（IVIV）酸）酸v(NH(NH4 4)Co(NH)Co(NH3 3) )2 2(NO(NO2 2) )4 4 四硝基四硝基 二氨合鈷（二氨合鈷（）酸銨）酸銨B. 配離子是陽離子的配合物配離子是陽離子的配合物 Co(NH3)5Cl2Cl 氯化二氯氯化二氯五氨合鈷五氨合鈷 Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨三氯化五氨一水合鈷（一水合鈷（ ）

21、Pt(NO2)NH3(NH2OH)(Py)Cl（ ） 氯化硝基氯化硝基一氨一氨羥胺羥胺吡啶合鉑（吡啶合鉑（）C.配離子電荷為零的配位分子配離子電荷為零的配位分子 Pt(NH3)2Cl2 二氯二氯二氨合鉑（二氨合鉑（) Ni(CO)4 四羰基合鎳四羰基合鎳 Pt(NH2)NO2(NH3)2 ） 氨基氨基硝基硝基二氨合鉑（二氨合鉑（）例：命名下列配合物，指出它們的配位體、配位原子及配例：命名下列配合物，指出它們的配位體、配位原子及配 位數(shù)位數(shù)Co(NH3)63+六氨合鈷（六氨合鈷（）配離子）配離子NH3配體：配體：配位原子：配位原子：N配位數(shù)：配位數(shù)：6NH3，ONO-Co(ONO)(NH3)5S

22、O4硫酸亞硝酸根硫酸亞硝酸根五氨合鈷（五氨合鈷（）配體：配體：配位原子：配位原子：配位數(shù)：配位數(shù)：6N，OCOCHCH3ONH2CHCH3CONH2OCu第二節(jié)第二節(jié) 螯合物螯合物v一、螯合物概念一、螯合物概念：中心離子與多齒配體形成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。這類配合物常為五元環(huán)或六元環(huán)。多齒配位體稱為螯合劑，如乙二胺、EDTA等例：-氨基丙酸和銅離子形成的螯合物，含有兩個五元環(huán)螯合效應(yīng)螯合效應(yīng)v螯合效應(yīng)概念：螯合效應(yīng)概念：由于螯合物的形成而使配合物具有穩(wěn)定性大大增加的作用。v螯合物特征螯合物特征：一般為五元環(huán)和六元環(huán)五元環(huán)和六元環(huán)。兩個配原子之間一般相隔23個其它原子。形成的螯環(huán)的數(shù)目越多，螯

23、合效應(yīng)越強。v形成螯合物的條件：形成螯合物的條件： 必須具有兩個或兩個以上能給出電子對的配位原子（主要是N，O，S等原子）的多齒配體。兩齒間必須相隔 2個或3個其它原子，以便形成較穩(wěn)定的五元或六元螯合環(huán)。NCH2CH2NCH2CH2COOCOOCH2CH2OOCOOC_.二、螯合劑二、螯合劑vEDTA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)v配位特點配位特點EDTA（乙二胺四乙酸（乙二胺四乙酸 或其二納鹽）或其二納鹽）四元酸四元酸 用用H4Y表示；但它在水溶液中溶解度較小，常用它的二鈉鹽表示；但它在水溶液中溶解度較小，常用它的二鈉鹽第三節(jié)第三節(jié) 配合物在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用配合物在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用v配合物在自然界中廣泛存在，對生命現(xiàn)

24、象有著重要的作用，主要表現(xiàn)在：1、參與生理機能反應(yīng)2、藥劑合成3、解毒劑功能4、抗凝劑或抑菌劑作用5、生化檢驗功能第四節(jié)第四節(jié) 生命元素與人體健康生命元素與人體健康v導(dǎo)讀：導(dǎo)讀：v1、生命元素生命元素分為哪幾類？其各占人體的比例分為哪幾類？其各占人體的比例為多少？生命金屬元素有哪幾種，它們在人體為多少？生命金屬元素有哪幾種，它們在人體內(nèi)主要以什么方式存在？各有哪些功能？內(nèi)主要以什么方式存在？各有哪些功能？v2、生命、生命微量金屬元素微量金屬元素有哪幾種，它們在人體有哪幾種，它們在人體內(nèi)主要以什么方式存在？各有哪些功能？內(nèi)主要以什么方式存在？各有哪些功能？ 生命元素與人體健康生命元素與人體健康v

25、組成人體的元素大約組成人體的元素大約60多種多種C、H、O、N、P、S以有機物和水存在，占人體重量的96%其余各種元素以無機鹽形式存在于人體中，占人體重量的4%，構(gòu)成人體組織和維持正常生理活動不可缺少的物質(zhì)。v生命元素及其分類生命元素及其分類組成人體無機鹽的元素中，有28種為人體必需生命元素1、常量元素 在體內(nèi)一般將含量占人體重量0.01% 以上的元素稱為常量元素，常量元素，這些元素有11種，共約占人體重量的3.6%。2、微量元素 在體內(nèi)含量占人體重量0.01% 以下的元素為微量元素微量元素，共約占人體重的0.4%。二、生命金屬元素的特征與功能二、生命金屬元素的特征與功能v（一）常量生命金屬元

26、素（一）常量生命金屬元素Na+ 離子和K+ 離子是體液的重要組成部分，主要用于維持細胞內(nèi)、外液的容量和滲透壓，以調(diào)節(jié)體液的酸堿平衡。Ca是骨骼和牙齒的主要成分，主要以磷酸鹽形式鑲嵌在蛋白質(zhì)框架里。Ca2+ 離子對肌肉收縮、調(diào)節(jié)心律和血液凝固等產(chǎn)生影響。Mg 在體內(nèi)以磷酸鹽形式參與骨鹽組成，Mg2+ 以配位鍵形成激活劑參與酶的合成。v（二）微量生命金屬元素（二）微量生命金屬元素Fe、Co、Cu、Zn、Se五種微量生命元素在機體中大多數(shù)以配合物的形式存在微量生命金屬元素微量生命金屬元素v鐵：是人體所必需的微量元素之一。鐵：是人體所必需的微量元素之一。一般成年人體內(nèi)含鐵4.5克左右，女性稍低。約60

27、%79% 存在于血紅蛋白中。缺鐵不僅會使機體出現(xiàn)缺鐵性或營養(yǎng)性貧血，還會引起酶的活性減弱，導(dǎo)致氧化還原、電子傳遞及能量代謝紊亂。v鋅：是維系人體健康的重要微量元素之一。鋅：是維系人體健康的重要微量元素之一。正常成年人體內(nèi)含鋅約為2.5克，分布于人體內(nèi)的所有器官和血液中。缺鋅可引起兒童生長發(fā)育停滯，骨骼發(fā)育障礙，身體長不高，生殖器發(fā)育不良。鋅還與胰島素的生成有關(guān)，它在維持胰島素的生理作用方面起著重要的作用。微量生命金屬元素微量生命金屬元素v硒：是人體內(nèi)一種過氧化物酶的組成部分。硒：是人體內(nèi)一種過氧化物酶的組成部分。體內(nèi)的谷胱甘肽在過氧化物酶的催化下，清除機體內(nèi)有害的過氧化物，保護機體免受氧化損害

28、，具有抗衰老作用。硒能提高機體的免疫力，可以防止血壓升高和血栓的生成，具有防癌、抗癌作用。v銅：成年人體內(nèi)含銅銅：成年人體內(nèi)含銅100200mg。大部分以配合物狀態(tài)存在。銅主要參與造血過程，影響鐵的吸收、運送和利用，還參與細胞色素、酷氨酸等的合成。v鈷：一般人體內(nèi)僅含鈷：一般人體內(nèi)僅含1.11.5mg。對鐵的代謝、血紅素的合成、紅細胞的發(fā)育成熟、特別是鈷作為維生素 B12 的主要成分，起著高效生血的作用。第五節(jié)第五節(jié) 電極電勢電極電勢【教學(xué)目標(biāo)】 1. 掌握原電池的組成、電極電勢的概念以及影響電極電 勢的因素 2. 熟悉應(yīng)用電極電勢比較氧化劑和還原劑的相對強弱及 判斷氧還原反應(yīng)進行的方向 3.

29、 了解標(biāo)準(zhǔn)電勢表和電勢法測定溶液的pH值【教學(xué)重點】 原電池的組成，能斯特方程【教學(xué)難點】 電極電勢的應(yīng)用【教學(xué)方法】 講解，討論，練習(xí)第五節(jié)第五節(jié) 氧化還原反應(yīng)與電極電位氧化還原反應(yīng)與電極電位v導(dǎo)讀：導(dǎo)讀：v1、什么是元素的、什么是元素的氧化數(shù)氧化數(shù)？物質(zhì)中元素的氧化？物質(zhì)中元素的氧化數(shù)的變化說明了什么？數(shù)的變化說明了什么？v2、什么是、什么是氧化劑氧化劑？什么是還原劑？在同一個？什么是還原劑？在同一個氧化還原反應(yīng)中如何判別其氧化劑和還原劑氧化還原反應(yīng)中如何判別其氧化劑和還原劑？其理論依據(jù)是什么？其理論依據(jù)是什么？v3、什么是、什么是電極電勢電極電勢？如何衡量電極電勢的高？如何衡量電極電勢的

30、高低？其大小有何實際意義？低？其大小有何實際意義？v4、影響、影響電極電勢的因素電極電勢的因素有哪些？如何校正其有哪些？如何校正其影響因素？影響因素？ 氧化還原反應(yīng)與電極電位氧化還原反應(yīng)與電極電位v一、元素的氧化數(shù)一、元素的氧化數(shù)氧化數(shù)是在化合價化合價基礎(chǔ)上按一定規(guī)則指定的，是用來表征元素在化合態(tài)時的形式上的電荷數(shù)。v二、元素氧化數(shù)的確定規(guī)則：二、元素氧化數(shù)的確定規(guī)則：1、在單質(zhì)中，元素的氧化數(shù)均為零。2、在化合物中各元素的氧化數(shù)代數(shù)和為零。3、元素的氧化數(shù)根據(jù)元素電負(fù)性相對大小來確定。電負(fù)性大的元素的氧化數(shù)為負(fù)值，電負(fù)性小的元素的氧化數(shù)為正值，氧化數(shù)數(shù)值大約相當(dāng)于化合價或共享電子對數(shù)。4、某

31、些元素在化合物中的氧化數(shù)一般有定值。氧在化合物中氧化數(shù)一般為2（除H2O2 、Na2O2 等過氧化物和 FO2 等），氫在化合物中氧化數(shù)一般為 +1（除NaH等金屬氫化物），氟在化合物中氧化數(shù)總為1。氧化劑與還原劑氧化劑與還原劑v氧化劑：氧化劑：在氧化還原反應(yīng)中，元素的氧化數(shù)必將發(fā)生變化，元素氧化數(shù)降低，獲得電子使自身氧化數(shù)降低的物質(zhì)稱為氧化劑氧化劑v還原劑：還原劑：元素氧化數(shù)升高，失去電子使自身氧化數(shù)升高的物質(zhì)稱為還原劑還原劑。v兩者關(guān)系：兩者關(guān)系：還原劑失去電子后變成氧化劑，氧化劑得到電子后變成還原劑。它們之間這種相互依存、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系稱為氧化氧化還原共軛關(guān)系還原共軛關(guān)系。OxRed(氧

32、化劑)(還原劑)+ne還原氧化現(xiàn)象Zn棒逐漸溶解溶液的天藍色減退有紅棕色疏松的銅在Zn棒表面析出溶液的溫度漸升Zn-2eZn2+Cu 2+2e Cu所發(fā)生的反應(yīng)Zn+ Cu 2+ Cu +Zn2+ZnCuSO4CuZnZn棒逐漸溶解溶液的天藍色減退Zn-2eZn2+Cu 2+2e CuZn+ Cu 2+ Cu +Zn2+檢流計指針發(fā)生偏移電極電勢一、原電池 借助于氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流，從而使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池。鹽橋：在U型管中裝滿用飽和 KCl溶液和瓊膠作成的 凍膠。這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，稱為原電池（Primary Cell）鋅鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)錳干電池的結(jié)構(gòu)電極電勢的

33、產(chǎn)生v將金屬鹽溶液時，金屬表面的原子受到極性水分子的極化進入溶液的溶解傾向。v形成雙電層結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生電位差。金屬表面與其鹽溶液界面之間產(chǎn)生了一定的電勢差，這種金屬相對于其鹽溶液而言的電勢差稱為電極電勢。 鋅電極電勢鋅電極電勢銅電極電勢銅電極電勢(s)(aq)+ne溶解沉積MMn+進入溶液留在金屬表面1 電極由共軛的氧化還原電對構(gòu)成,其中氧化數(shù)高的稱為氧化型物質(zhì),氧化數(shù)低的稱為還原型物質(zhì),其關(guān)系如下: a 氧化型 + ne - g 還原型(a、g為計量系數(shù)，n為轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。)2 氧化還原電對通常表示為“氧化型/還原型”，例如：Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu 還原劑1 氧化劑1還原劑2

34、氧化劑2上述反應(yīng)兩個電對是：Cu 2+/Cu , Zn2+/Zn二、標(biāo)準(zhǔn)氫電極電勢二、標(biāo)準(zhǔn)氫電極電勢（一）（一） 標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)氫電極H+=1molL-1PtH2100Ka2H+ (aq) +2e H2(g)標(biāo)準(zhǔn)氫電極示意圖 （二）（二） 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的測定標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的測定v標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：通常將測定溫度為298K，組成電極的各離子濃度為1molL-1，各氣體壓力為100KPa時的狀態(tài)稱為電極的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)v測定方法：某電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，測定其電動勢E ，根據(jù)E = + - - 就可求出該電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 。（三）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表（三）標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表v1、 越小，電對中還原型物質(zhì)的還原能力越強，對應(yīng)的氧化型物質(zhì)的氧化能力越弱。反之， 越大，電對中氧化型物質(zhì)的氧化能力越強，對應(yīng)的還原型物質(zhì)的還原能力越弱。v2、氫以上的電勢為負(fù)號，負(fù)值越大，電極電勢越低；氫以下的電勢為正號，正值越大，電極電勢越高。v3、 值與電極的寫法無關(guān)。v4、電極式中的各組分乘以或除以一個系數(shù)，其值不變。第二節(jié)第二節(jié) 影響電極電勢的因素影響電極電勢的因素一、能斯特方程一、能斯特方程電極反應(yīng)： a 氧化型 + ne - g 還原型則非