无机及分析化学第十章.ppt

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1、第十章元素化学（ChemistryofElement）ChemistryofElement10/1/20211无机及分析化学第十章10.1元素概述10.2s区元素10.3p区元素10.4d区元素10.5ds区元素10.6f区元素10/1/20212无机及分析化学第十章学习要求1．了解元素的分布及其分类2.了解f区元素的一般性质3．熟悉重要元素及其化合物的性质4．掌握s区、p区、d区、ds区元素性质的一般规律5．了解元素化学的一些新进展10/1/20213无机及分析化学第十章元素化学是研究元素所组成的单质和化合物的制备、性质及其变化规律的一门学科，它是各门化学学科的基础。元素及其化合物性质

2、对工农业生产及人类生活产生着巨大的影响意义。本章仅对各区元素的性质作一概述，并对一些重要元素及其化合物作简单介绍。10/1/20214无机及分析化学第十章10/1/20215无机及分析化学第十章10.1元素概述10.1.1元素分布迄今为止，人类已经发现的元素和人工合成的元素共112种，其中地球上天然存在的元素有92种。元素在地壳中的含量称为丰度，常用质量分数来表示。地壳包括岩石圈、水圈、大气圈，约占地球总重量的0.7%。地壳中含量居前十位元素见表10-1。10/1/20216无机及分析化学第十章元素OSiAlFeCaNaKMgHTi质量百分数48.626.37.734.753.452.7

3、42.472.000.760.42表10-1地壳中主要元素的质量百分数10种元素占了地壳总质量的99.2%。而且轻元素含量较高，重元素含量较低。10/1/20217无机及分析化学第十章海洋是元素资源的巨大宝库，人类一直在探索、开发海洋资源。表11-2海水中元素含量（未计水和溶解气体量）元素ClNaMgSCaKBr质量百分数1.89801.05610.12720.08840.04000.03800.006510/1/20218无机及分析化学第十章除上表所列元素外，海水中尚含有微量的U、Zn、Cu、Mn、Ag、Au、Ra等，共约50余种元素。这些元素大多与其它元素结合成无机盐的形式存在于海水

4、中。由于海水总体积（约1.4×109Km3）十分巨大，虽然某些元素的百分含量极低，但在海水中的总含量却十分惊人，如I2总量达7.0×1013Kg。因此，海洋是一个巨大的物资库。10/1/20219无机及分析化学第十章气体体积分数﹪质量分数﹪气体体积分数﹪质量分数﹪N278.0975.51CH40.000220.00012O220.9523.15Kr0.000110.00029Ar0.9341.28N2O0.00010.00015CO20.03140.046H20.000050.000003Ne0.001820.00125Xe0.00000870.000036He0.000520.0000

5、72O30.0000010.000036大气也是元素的重要自然资源，世界上向大气索取的O2、N2、稀有气体等物资，每年数以万吨计。10/1/202110无机及分析化学第十章10.1.2.元素分类根据研究目的的不同，元素的分类常见的有三种：1．金属与非金属根据元素的性质进行分类，分为金属与非金属。在元素周期表中，以B—Si—As—Te—At和Al—Ge—Sb—Po两条对角线为界，处于对角线左下方元素的单质均为金属，包括s区、ds区、d区、f区及部分p区元素；处于对角线右上方元素的单质为非金属，仅为p区的部分元素；处于对角线上的元素称为准金属，其性质介于金属和非金属之间，大多数的准金属可作半

6、导体。10/1/202111无机及分析化学第十章2．普通元素和稀有元素根据元素在自然界中的分布及应用情况，将元素分为普通元素和稀有元素。稀有元素一般指在自然界中含量少，或被人们发现的较晚，或对它们研究的较少，或提炼它们比较困难，以致在工业上应用也较晚的元素。前四周期（Li，Be，稀有气体除外），ds区元素为普通元素，其余为稀有元素。通常稀有元素也可继续分为：轻稀有金属、高熔点稀有金属、分散稀有元素、稀有气体、稀土金属、放射性稀有元素等。10/1/202112无机及分析化学第十章3．生命元素与非生命元素根据元素的生物效应不同，又分为有生物活性的生命元素和非生命元素。生命元素又可根据在人体中

7、的含量及作用再进行细分，可分为人体必需元素（essentialelements）（包括宏量元素和微量元素）和有毒元素（toxicelements）。10/1/202113无机及分析化学第十章10.2s区元素10.2.1s区元素的通性s区元素位于元素周期表中的IA族和IIA族，分别称为碱金属和碱土金属。IA族除H外，有Li，Na，K，Rb，Cs，Fr共6个元素；IIA族有Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Ra共6个元素。其中Fr和Ra为放