化学元素--磷

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1、磷，PHOSPHORUS，源自phosphorus，意为“拿着火把的人”，1669年发现。有三种主要形态：白色、紫红色（见图）和很少见的黑色。白磷很不稳定，没多久就变为黄色，在光照下变红，在黑暗中发亮，或是发出磷光。脱氧核糖核酸分子与核糖核酸分子中有磷。磷的发现简史 关于磷元素的发现，还得从欧洲中世纪的炼金术说起。那时候，盛行着炼金术，据说只要找到一种聪明人的石头──哲人石，便可以点石成金，让普通的铅、铁变成贵重的黄金。炼金术家仿佛疯子一般，采用稀奇古怪的器皿和物质，在幽暗的小屋里，口中念着咒语，在炉火里炼，在大缸中

2、搅，昭思慕想寻觅点石成金的哲人石。1669年，德国汉堡一位叫布朗特（BrandH）的商人在强热蒸发人尿的过程中，他没有制得黄金，却意外地得到一种像白蜡一样的物质，在黑暗的小屋里闪闪发光。这从未见过的白蜡模样的东西，虽不是布朗特梦寐以求的黄金，可那神奇的蓝绿色的火光却令他兴奋得手舞足蹈。他发现这种绿火不发热，不引燃其它物质，是一种冷光。于是，他就以“冷光”的意思命名这种新发现的物质为“磷”。磷的拉丁文名称Phosphorum就是“冷光”之意，它的化学符号是P，它的英文名称是Phosphorus。磷广泛存在动植物体中，因

3、而它最初是从人和动物的尿以及骨骼中取得。这和古代人们从矿物中取得的那些金属元素有所不同，磷是第一个从有机体中取得的元素。它是在炼金术士们虚幻地追求长生不老和金银财宝的化学实验末期和科学家为了观察和研究客观事物的性能而进行科学的化学实验初期发现的一个元素。单质磷 磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现，它在地壳中的百分含量为0.118%。磷的矿物有磷酸钙Ca3(PO4)2·H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3，这两种矿物是制造磷肥和一切磷化合物的原料。磷是生命元素，它存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中，磷是细胞核的重要成分，磷

4、酸和糖结合而成的核苷酸，是遗传基因的物质基础，直接关系到变化万千的生物世界。磷在脑细胞里含量丰富，脑磷脂供给大脑活动所需的巨大能量，因此，科学家说磷是思维元素。磷在生命起源、进化以及生物生存、繁殖中，都起着重要作用。关于单质磷，我们介绍：1.单质磷的制备2.单质磷的同素异形体3.单质磷的性质单质磷的制备 将磷酸钙、石英砂（SiO2）和炭粉的混合物放在电弧炉中熔烧还原：把生成的磷蒸气P4通过水面下冷却，就得到凝固的白色固体──白磷。该反应的本质是碳把高氧化态的磷还原成单质磷，单纯的碳还原磷酸钙的反应需要很高的温度，加入

5、石英砂后可大大降低反应温度。 单质磷的同素异形体 磷有多种同素异形体，常见的有白磷、红磷和黑磷。纯白磷是无色透明的晶体，遇光逐渐变为黄色，所以又叫黄磷。黄磷有剧毒，误食0.1g就能致死。白磷晶体是由P4分子组成的分子晶体，P4分子是四面体构型。分子中P—P键长是221pm，键角∠PPP是60,在P4分子中,每个P原子用它的3个p轨道与另外三个P原子的p轨道间形成三个σ键时，这种纯的p轨道间的键角应为90，实际上却是60，所以P4分子具有张力，这种张力的存在使每一个P—P键的键能减弱，易于断裂，因此使得黄磷在常温下有很

6、高的化学活性。将白磷隔绝空气在673K加热数小时就可以转化为红磷。红磷是紫磷的无定形体，是一种暗红色的粉末，不溶于水、碱和CS2中，没有毒性。红磷是由9个磷原子连接成的稠环结构，相当一个6圆环与一个5圆环交叉在一起，横看是个通道，侧看也是个通道。黑磷是磷的一种最稳定的变体，将白磷在高压（1215.9MPa）下或在常压用Hg做催化剂并以小量黑磷做“晶种”，在493~643K温度加热8天才可得到黑磷。黑磷具有石墨状的片层结构并能导电，所以黑磷有“金属磷”之称。 单质磷的性质 单质磷的性质，主要介绍白磷的性质。白磷不溶于水

7、，易溶于二硫化碳CS2中。它和空气接触时缓慢氧化，部分反应能量以光能的形式放出，这便是白磷在暗处发光的原因，叫做磷光现象。当白磷在空气中缓慢氧化到表面上积聚的热量使温度达到313K时，便达到了白磷的燃点，发生自燃。因此白磷一般要贮存在水中以隔绝空气。白磷是剧毒物质。白磷的主要反应有：（1）白磷在空气中自燃生成氧化物。（2）白磷猛烈地与卤素单质反应，在氯气中也能自燃生成三氯化磷和五氯化磷。（3）白磷能被硝酸氧化成磷酸。（4）白磷溶解在热的浓碱中，歧化生成磷化氢和次磷酸盐。（5）白磷还可以把金、银、铜和铅从它们的盐中取代

8、出来，例如白磷与热的铜盐反应生成磷化亚铜，在冷溶液中则析出铜。硫酸铜是白磷中毒的解毒剂，如不慎白磷沾到皮肤上，可用CuSO4溶液冲洗，用磷的还原性来解毒。（6）白磷可以被氢气还原生成磷化氢。磷化氢 磷化氢PH3是一种无色剧毒的气体，有类似大蒜的臭味。磷化氢亦称为膦。我们介绍它的：1.磷化氢的制备2.磷化氢的结构3.磷化氢的性质磷化氢的制备 有多