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1、第五章重要的生命元素第1页,共70页,编辑于2022年,星期三5-1概述1、必需元素必需元素的三原则:(1)若无该元素存在,则生物不能生长或不能完成其生活周期(2)该元素在生物体内的作用不能由其他元素完全替代(3)该元素具有一定的生物功能或对生物功能有直接的影响,并参与其代谢过程第2页,共70页,编辑于2022年,星期三H,Na,K,Mg,Ca,V,Cr,Mo,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,C,N,P,F,Si,Cl,SE,Br,I共25种。含量在0.01%以上,通常称之为生命必需的宏量元素。其含量小于0.01%的称为生命必需的微量元素。2、有毒元素定义:某些元素在人体中的存在和剧增,使人类和
2、其他生物体受到伤害。3、有益元素这些元素的存在对生命是有益的,但没有元素生命尚可存在,如Ge等。第3页,共70页,编辑于2022年,星期三4、不确定元素这些元素含量较微外、种类不定,其生物效应尚不清楚。人体生命元素在周期表中分布特征:1)主要分布在二、三、四、五周期。其中生命必需元素主要为二、三、四周期的前36号元素;有毒元素主要集中在五、六周期的IIIAVA族。2)生命必需元素,宏量元素分布于二、三周期;微量元素主要集中于第四周期第4页,共70页,编辑于2022年,星期三第5页,共70页,编辑于2022年,星期三5-2s区元素一、s区元素的通性位置与与概况IA:H、Li、Na、K、Rb、Cs
3、、Fr-ns1IIA:Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra-ns2第6页,共70页,编辑于2022年,星期三元素锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)原子序数原子序数311193755价层电子构型价层电子构型2s13s14s15s16s1氧化值氧化值+1+1+1+1+1固体密度固体密度/kgm-30.530.970.861.531.88熔点熔点/0C180.597.8163.2538.8928.40沸点沸点/0C1342882.9760686669.3密度密度(金刚石金刚石-10)0.60.40.50.30.2原子半径原子半径/pm155190235248267离子半径离子半径/pm6
4、095133148169第一电离能第一电离能/kJmol-1I1520.3495.8418.9403375.7第二电离能第二电离能/kJmol-1I272984562305126332230电负性1.00.90.90.80.7(M+/M)/V-3.045-2.714-2.925-2.93-2.92第7页,共70页,编辑于2022年,星期三元素铍(Be)镁(Mg)钙(Ca)锶(Sr)钡(Ba)原子序数原子序数412203856价层电子构型价层电子构型2s23s24s25s26s2氧化值氧化值+2+2+2+2+2固体密度固体密度/kgm-31.851.741.542.63.51熔点熔点/0C127
5、8648.8839759725沸点沸点/0C29701107148413841640密度密度(金刚石金刚石-10)42.01.51.8-原子半径原子半径/pm112160197215222离子半径离子半径/pm316599113135第一电离能第一电离能/kJmol-1I1899.5737.7589.8549.5502.6第二电离能第二电离能/kJmol-1I217571450.71145.41064.3956.3第二电离能第二电离能/kJmol-1I3148497732.849124210-电负性电负性1.51.21.01.00.9 (M+/M)/V-1.85-2.37-2.87-2.89-
6、2.91第8页,共70页,编辑于2022年,星期三二、氢1、氢的性质H-eH+H+eH-ex:CaH2、NaH2、氢的用途(1)氢气的燃烧热很大,作为燃料其产物无污染,不影响生态环境(2)氢是人和动、植物所必需的宏量元素。第9页,共70页,编辑于2022年,星期三三、氧化物s区元素形成的氧化物Li(IIA)+O2正常氧化物2Na+O2Na2O2(淡黄色)K+O2KO2Na2O2+2Na2Na2O2KNO3+10K6K2O+N2在空气中直接形成间接形成正常氧化物(O2-)Li,Be,Mg,Ca,Sr,BaIA、IIA所有元素过氧化物Na除外的所有元素超氧化物Na,K,Rb,Cs除外所有元素第10
7、页,共70页,编辑于2022年,星期三三、氢氧化物M2O+H2OMOHMO(除BeO,MgO以外)+H2OM(OH)2氢氧化物均为白色固体,易潮解,在空气中吸收CO2生成碳酸盐。固体氢氧化钠是常用的干燥剂。由于碱金属氢氧化物对纤维、皮肤有强烈的腐蚀作用,故称为苛性碱。氢氧化物递变情况:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中间碱强碱强碱强碱强碱Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2两性中强碱强碱强碱强碱第11页,共70页,编辑于2022年,星期三四、盐类卤化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐和磷酸盐1、晶体类型绝大多数是离子晶体2、色碱金属离子和碱土金属离子都是无色,阴
8、离子是无色的-化合物是无色的;阴离子有色则化合物呈现的阴离子的颜色。例BaCrO4、K2CrO4是黄色的。KMnO4是紫红色3、热稳定性一般来说,碱金属盐具有较高的热稳定性。第12页,共70页,编辑于2022年,星期三卤化物高温挥发而不分解硫酸盐高温既不挥发,又难分解碳酸盐(除Li2CO3外)高温不分解4Li2NO36302Li2O+4NO2+O22NaNO3830NaNO2+O22KNO3830KNO2+O2碱土金属的碳酸盐在常温下是稳定的(除BeCO3),只有在强热的情况下,才能分解为相应的MO和CO2。第13页,共70页,编辑于2022年,星期三4、溶解度n碱金属的盐类都易溶于水。仅有少
9、数碱金属盐是难溶的。n碱土金属的盐类中,卤化物和硝酸盐外,多数碱土金属的盐溶解度较小。5、焰色反应Li+,Na+,K+,Rb+,Cs+,Ca2+,Sr2+,Ba2+红黄紫紫红紫红橙红红黄绿第14页,共70页,编辑于2022年,星期三6、对角线规则(1)锂和镁的相似性A、单质在过量氧中燃烧时,均只生成正常氧化物;B、氢氧化物均为中强碱,而且在水中的溶解度都不大;C、氟化物、碳酸盐、磷酸盐等均难溶;D、氯化物都能溶于有机溶剂(如乙醇)中;E、碳酸盐在受热时,均能分解成相应的氧化物(Li2O,MgO)第15页,共70页,编辑于2022年,星期三对角线规则:LiBeBCNaMgAlSi第16页,共70
10、页,编辑于2022年,星期三暂时硬水和永久硬水p溶有较多钙盐或镁盐的天然水称为硬水p只含少量或完全不含钙盐或镁盐的水称软水p德国度():1度代表在100,000份水含有1份CaO,即1升水中含有10毫克CaOp永久硬水:含有钙、镁硫酸盐或氯化物的硬水称为永久硬水-只能用蒸馏或化学净化化方法处理使其软化p暂时硬水:含有钙、镁的碳酸氢盐称为暂时硬水-可以用煮沸的办法使其软化第17页,共70页,编辑于2022年,星期三7、(1)钠、钾的生物效应钠、钾是生物必需元素钠的含量:人体中约占总重量的0.16%,其中80%分布于细胞外液,血浆中钠的浓度约为1.3510-11.4810-1mol/L钾的含量:细
11、胞外液钾的含量很少。例红细胞内钾的浓度为1.1010-11.2510-1mol/L而血浆中含量约为5.010-3mol/L。第18页,共70页,编辑于2022年,星期三n生理功能:n钠:维持细胞外液的渗透压和体液酸碱平衡、并参于信息传递过程。n钾:维持细胞外液的渗透压,参于信息传递;同时它又是某些酶的激活剂;对植物体内碳水化合物的形成、植物机械组织的发育也起着十分重要的作用。n过量钠:引起高血压等症nK含量过高:产生恶心、腹泻等症。第19页,共70页,编辑于2022年,星期三(2)钙、镁的生物效应钙、镁是人和动、植物必需的宏量元素。镁:是人类心脏的保护伞。镁是人体必须的矿物质元素,约占体重的0
12、.05%(约2030克),体内近98%的镁存在于骨髓、牙齿和软组织中2%存在于体液中,肝与肌肉是镁浓度最高的组织。;第20页,共70页,编辑于2022年,星期三镁的重要作用如下镁与钙都是骨骼和牙齿的重要组成部分;镁与钙合用,可帮助钙的吸收利用,镁能牢牢地把钙固定在骨骼中,减少钙质的流失,巩固骨骼和牙齿;镁与钙合用,可防止绝经后妇女的骨质疏松症。可减少肝、胆、肾结石形成,以及软组织的钙化机会。是人类心脏的保护伞。帮助血液循环及舒缓神经,维持正常的肌肉(包括心肌)及神经活动。有利于脂肪代谢,是多种酶的激活剂。镁能大幅度降低心脏病死亡率,钙镁合用,可有效保护心脏、保护心脑血管、预防高血压、糖尿病(镁
13、缺乏也是诱发糖尿病的重要原因);有抑制癌症高发生率的作用。第21页,共70页,编辑于2022年,星期三缺镁易导致如下症状:糖尿病和缺钙。钙是植物结构组分元素。主要构成果胶酸钙、钙调素蛋白、肌醇六磷酸钙镁等,在液泡中有大量的有机酸钙,如草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。钙在人体中的含量约占2%,其中99%以钙盐的形式存在于骨骼和牙齿中,剩余1%左右分布于各种体液中。第22页,共70页,编辑于2022年,星期三生理功能生理功能:存在于细胞外,参于血液凝结、激素释放、神经传导、肌肉收缩、乳汁分泌等重要生理过程。缺钙:会引起人和动物发育不良-佝偻病钙过量:会产生体内组织钙沉积、结石等症。第23页,共70页
14、,编辑于2022年,星期三5-3P区元素一、P区元素的通性:概况:族价电子结构可能氧化数IIIA硼族ns2np1+3,0,-3IVA碳族ns2np2+4,+2,0,-2,-4VA氮族ns2np3+5,+4,+3,+2,+1,0,-1,-2,-3VIA氧族ns2np4+6,+4,0,-2VIIA卤族ns2np5+7,+5,+3,+1,0,-10族ns2np6第24页,共70页,编辑于2022年,星期三IIIA:B,Al,Ga,In,TlIVA:C,Si,Ge,Sn,PbVA:N,P,As,Sb,BiVIA:O,S,Se,Te,PoVIIA:F,Cl,Br,I,At0:He,Ne,Ar,Kr,Xn
15、,Rn第25页,共70页,编辑于2022年,星期三二、硼族元素:1、硼和铝的性质价电子结构B:2s22p1Al:3s23p1单质硼的制备:B2O3(s)+3Mg(s)(Na)高温3MgO(s)+2B(s)第26页,共70页,编辑于2022年,星期三2Al+6HCl=2AlCl3+3H2(g)(硼无此反应)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2(g)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(g)(硼无此反应)铝是强还原剂(=-1.66V)-铝热法第27页,共70页,编辑于2022年,星期三2、硼、铝的重要化合物硼的存在形式:自然界中主要以硼酸及各种硼酸盐形式存在。无定形硼的
16、性质:较活泼。常温下:B(s)+F2(g)BF3(g)高温下:2B(s)+N2(g)=2BN(s)4B(s)+3O2(g)=2B2O3(s)2B(s)+3S(s)=2B2S3(s)2B(s)+3X2(g)=BX3B(s)+H2SO4(HNO3)(浓)=H3BO3+3SO2(g)(NO2)第28页,共70页,编辑于2022年,星期三铝存在于粘土、长石、云母以及很多矿物中。最重要是刚玉(铝存在于粘土、长石、云母以及很多矿物中。最重要是刚玉(Al2O3)、矾土(矾土(Al2O32H2O)、冰晶石()、冰晶石(AlF33NaF)铝的重要性质铝的重要性质 两性:单质两性:单质 2Al+6H+=2Al3+
17、3H2(g)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2(g)氧化物氧化物 Al2O3(s)+6H+=2Al3+3H2O Al2O3(s)+2OH-=2AlO2-+H2 氢氧化物氢氧化物 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-(AlO2-+H2O)第29页,共70页,编辑于2022年,星期三钝化作用钝化作用:能被冷浓的能被冷浓的H2SO4、HNO3钝化,高纯度的铝钝化,高纯度的铝一般一般不不与酸作用(除王水)与酸作用(除王水)铝盐铝盐-铝的卤化物铝的卤化物:AlF3-离子型,气体离子型,气体AlCl3,AlBr3,AlI3为共价双聚体为共价双聚体
18、第30页,共70页,编辑于2022年,星期三ClClClAlAlClClCl铍和铝的相似性(1)单质均为活泼金属,其标准电极电位相近;(Be2+/Be)=-1.85V,(Al3+/Al)=-1.66V(2)单质均为两性金属,它们既能溶于酸也能溶于强碱(3)单质都能被除冷、浓硝酸钝化(4)氯化物均为双聚物,并显示共价性,可以升华,且溶于有机溶剂(5)碳化物属于同一类型,水解后都产生甲烷:第31页,共70页,编辑于2022年,星期三Be2C+4H2O2Be(OH)2+CH4Al4C3+12H2O4Al(OH)3+3CH4第32页,共70页,编辑于2022年,星期三3、硼铝的生物效应(1)硼:硼是非
19、植物结构组分元素。1923年K.Warington发现它是植物生成发育必需微量元素。参于化合物的代谢和运输,调节水分吸收,平衡养分和氧化还原过程。是植物开花、结实和生长点所必需的调节剂,可使植物提早开花、结果和成熟。第33页,共70页,编辑于2022年,星期三(2)铝:)铝:长期以来长期以来,铝一直被认为是无毒元素。铝一直被认为是无毒元素。铝制烹调器皿、含铝膨松剂、发酵粉、净水铝制烹调器皿、含铝膨松剂、发酵粉、净水剂的使用也未发现铝的直接毒性;大剂量的剂的使用也未发现铝的直接毒性;大剂量的口服含铝药物也无明显的毒性反应。口服含铝药物也无明显的毒性反应。铝的毒性主要表现为对中枢神经的损害,铝的毒
20、性主要表现为对中枢神经的损害,临床铝中毒的表现主要有:铝性脑病、铝性临床铝中毒的表现主要有:铝性脑病、铝性胃病、铝性贫血等。老年性痴呆症的发生也胃病、铝性贫血等。老年性痴呆症的发生也与铝在体内的积累有关。与铝在体内的积累有关。第34页,共70页,编辑于2022年,星期三 铝在人体内还能阻止机体对钙、磷的吸铝在人体内还能阻止机体对钙、磷的吸收,磷的缺少会使机体代谢紊乱,钙缺少收,磷的缺少会使机体代谢紊乱,钙缺少会导致骨软化症。会导致骨软化症。Al3+还能取代重要酶及生还能取代重要酶及生物分子上物分子上Mg2+、Al3+可与生物配体形成比可与生物配体形成比Mg2+更稳定的更稳定的化合物,抑制化合物
21、,抑制Mg2+依赖酶的活性。依赖酶的活性。Mg2+对对神经系统有抑制作用,低镁时神经肌肉兴神经系统有抑制作用,低镁时神经肌肉兴奋性强,因此,奋性强,因此,Al3+一旦取代一旦取代Mg2+,将引,将引起机体代谢的不平衡,造成神经系统的疾起机体代谢的不平衡,造成神经系统的疾患。患。第35页,共70页,编辑于2022年,星期三三、碳族元素1、性质元素碳(C)硅(Si)锗(Ge)锡(Sn)铅(Pb)原子序数614325082价层电子构型2s22p23s23p24s24p25s25p26s26p2主要氧化数0,+2,+40,+2,+40,(+2),+40,+2,+40,+2,+4mp/355014109
22、37.4231.88白327.5bp/4827235528302260白1740原子半径/pm77117137162175第36页,共70页,编辑于2022年,星期三离子半径r(M2+)260271272294-r(M4+)1541537184I(kJ/mol)1086786.5762.2708.6715.5E(kJ/mol)-122.3-120-116-121-100电负性2.51.81.81.81.8第37页,共70页,编辑于2022年,星期三特殊位置:IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA失电子易两者较难得到电子越易2、重要化合物(1)碳的氧化物制备CO:制备HCOOH浓硫酸CO+H
23、2OCO2:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OH2C2O4浓硫酸CO+CO2+H2ONaOHCO第38页,共70页,编辑于2022年,星期三性质:可燃性CO+1/2O2=CO2还原性CuO+CO=Cu+CO2氧化性CO2+C=2COFeO+CO=Fe+CO2CO2+2Mg=2MgO+CPdCl2+H2O+CO室温Pd(黑色)+CO2-检验加合性作为配体Fe(CO)5等应用:还原性灭火剂第39页,共70页,编辑于2022年,星期三SiO2+2OH-=SiO32-+H2OSiO2+Na2CO3加热CO2+Na2SiO3(水玻璃)SiO2+CaO加热CaSiO3SiO2+Na2SO4加
24、热Na2SiO3+SO3SiO2+2KNO3加热K2SiO3+NO2+NO+O2(2)、碳和硅的含氧酸及盐碳酸盐:碱金属的碳酸盐大多溶于水(除锂盐外),其余金属碳酸盐不溶于水,碳酸氢盐几乎都溶于水。硅酸盐:钠盐、钾盐易溶于水外,其余均难说溶。第40页,共70页,编辑于2022年,星期三(3)、铅的氧化物常见的氧化数:+2,+4PbO-密陀僧pbO2-强氧化性Pb3O4铅丹PbOPbO2易溶于HNO3难溶于碱稍溶于碱难溶于HNO3偏碱性偏酸性,强氧化性如何证明Pb3O4的组成?第41页,共70页,编辑于2022年,星期三作业:P186-1875-2,5-5,5-7第42页,共70页,编辑于202
25、2年,星期三3、碳族元素的生物效应C:是构成生命的六大元素之一。碳通过各种途径可转化为CO2,CO2被植物吸收后,在叶绿素和日光的作用下,便可与水化合形成碳水化合物以及其他有机物,这些物质直接或间接被动物和人利用后又转化为CO2进入大气,这样周而复始,既为各种生物提供了养料,又维持了自然界中C的相对平衡。Si:是人和动、植物的必需微量元素。硅能维持骨骼、软骨和结缔组织的正常生长,同时还参于一些重要的生命代谢过程。第43页,共70页,编辑于2022年,星期三Ge:不确定元素GeO2具有抗衰老和抗癌作用Pb:是一种有神经毒性的重金属元素,对人体是一种有神经毒性的重金属元素,对人体无任何生理功用无任
26、何生理功用.铅对人体的影响是个“剂量效应”持续累积的过程,随血铅水平的提高,可对全身血液、神经、肾脏、内分泌和免疫等各系统产生毒性作用,临床表现复杂,缺乏特异性。但在儿童,对智能发育及体格生长的影响更为显著,常会引起智能下降、生长迟缓等。第44页,共70页,编辑于2022年,星期三四、氮族元素1、通性VA:N、P、As、Sb、Bi-ns2np3N、P-典型的非金属元素,As、Sb-准金属Bi-金属元素存在形式:N以单质状态存在于空气中,P以化合态存在于自然界中,例磷灰矿Ca3(PO4)2。As、Sb、Bi-亲硫元素,例如雄黄(As4S4),雌黄(As2S3)、煇锑矿(Sb2S3)、煇铋矿(Bi
27、2S3)第45页,共70页,编辑于2022年,星期三2、重要化合物(1)氮:电负性仅次于O、Cl、FN2分子的稳定性说明了N原子的活泼性N的氧化数有:-3,+1,+2,+3,+4,+51/2N2(g)+1/2O2(g)=NO(g)rHm=90.37kJ/molrSm=12.4kJ/molrGm=86.98kJ/mol第46页,共70页,编辑于2022年,星期三铵盐热分解规律:1)、非氧化性挥发性酸铵盐受热升华并分解ex:NH4ClNH3+HCl(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O2)、非氧化性非挥发性酸铵盐受热只逸出NH3,酸或酸式盐残留在容器中ex(NH4)2SO4NH3+NH4HSO
28、4(NH4)3PO43NH3+H3PO43)、氧化性酸铵盐受热发生氧化还原反应,氮被氧化成氮单质或氮的氧化物ex:NH4NO2N2+2H2ONH4NO3N2O+2H2O(NH4)2Cr2O7N2+Cr2O3+4H2O第47页,共70页,编辑于2022年,星期三白磷红磷结构sp3杂化,键角60 链状mp/44-bp/281464升华溶解度H2O-CS2+-燃点/40240毒性剧毒(致死量0.1g)无毒反应活性高低P白P红活化能很高,一般不能正向进行第48页,共70页,编辑于2022年,星期三磷的氧化物的水合物(1)根据氧化数分H3PO2H3PO3H3PO4磷的氧化数+1+3+5结构HHPOsp3
29、OHOHHPOsp3OHOHHOPOsp3OH酸度一元中强酸二元中强酸三元中强酸性质酸及盐均是强还原剂酸及盐均是强还原剂缩合反应4H3PO4-4H2O(HPO3)4去垢剂第49页,共70页,编辑于2022年,星期三(2)据结合水根分子分类(氧化数不变)H3PO4HPO3H4P2O74结构OHHOPOOHOHOPOOOHOPOPOHOHOH酸度三元中强酸一元酸四元强酸盐检验AgNO3Ag3PO3(黄)AgPO3(白)Ag4P2O7(白)HAc酸化后加蛋清-蛋白质凝固蛋白质不凝固第50页,共70页,编辑于2022年,星期三3、氮族元素的生物效应砷的毒性作用是砷离子与体内酶蛋白分子结构中的巯基和羟基
30、结合、使酶失去活性。(1)叶片脱落;(2)根部发育受阻,甚至使作物死亡。锑:是人体和动物的有毒元素。其毒理作用主要是与体内的巯基结合,从而抑制巯基酶的活性,干扰内蛋白质及糖的代谢,损害肝脏、心脏及神经系统,对粘膜产生刺激作用。第51页,共70页,编辑于2022年,星期三五、氧族元素:1通性OSSeTePo价电子结构2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4非金属准金属金属2、重要化合物(1)氧-水、过氧化氢过氧化氢:无色液体,30%-双氧水O22-得到电子-O2-氧化剂O22失去电子-O2-还原剂第52页,共70页,编辑于2022年,星期三例1:H2O2+2KI+2HCl=I
31、2+2H2O+2KCl4H2O2+PbS=PbSO4+4H2O例2:H2O2+Cl2=2HCl+O25H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2(2)SH2S:制备:FeS+2HCl=FeCl2+H2S物性:味、色,空中限量BrI酸性增强第57页,共70页,编辑于2022年,星期三补充作业:判断下列各组含氧酸的酸强度:(1)HClO2H2AsO2HIO3(2)HClO4HClO3HClO2HClO(3)HClO3HBrO3HIO3第58页,共70页,编辑于2022年,星期三5-4d区元素一、d区元素的通性d区元素包括IB-VIII族元素价电子构型一般为(n-1)d1
32、-10ns1-2(除Pd外)1、独特的相似性d区元素都是金属元素,有金属的特性第一过渡系:Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni第二过渡系:39号Y-46号钯第三过渡系:57号镧-78号铂密度最大是Os,熔点最高的是W第59页,共70页,编辑于2022年,星期三2、副族元素金属递变规律:主族元素金属性递变规律:从上到下金属性增强主族元素金属性递变规律:从上到下金属性增强副族元素金属性递变规律:从上到下金属性减弱副族元素金属性递变规律:从上到下金属性减弱3、氧化态可变性4、有形成配合物的倾向性二、重要化合物:1、IB、IIB(1)氢氧化物氢氧化物加热均得到氧化物Cd(OH)2偏碱性Zn(O
33、H)2Cu(OH)2有明显的两性第60页,共70页,编辑于2022年,星期三()氧化物Cu2OCuOAg2OZnOCdOHgO颜色红黑棕白暗棕黄酸碱性弱碱两性碱性两性碱性碱性第61页,共70页,编辑于2022年,星期三()硫化物色除Zn白色,CdS黄色外,其余均为黑色硫化物l-不溶(除ZnS,CdS外)CuS溶于HNO3中CuS+HNO3Cu(NO3)2+S+NO+H2OHgS+S2-=HgS22-.HgS+2NO3-+12Cl-+8H+=3HgCl42-+3S(s)第62页,共70页,编辑于2022年,星期三(4)配合物sp杂化:Cu(NH3)2+Ag(CN)2-Ag(NH3)2+sp3杂化
34、:Cu(NH3)4+Zn(CN)42-Cd(CN)42-2、铬Cr:3d54s1氧化态有:+2,+3,+6+2+3有还原性,+6在酸性介质中有强的氧化性Cr2O3:制备(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2+4H2O两性:Cr3+3OH-=Cr(OH)3(灰绿)Cr(OH)3+OH-=Cr(OH)4-(or:CrO2-+2H2O)第63页,共70页,编辑于2022年,星期三Cr2O72-,CrO42-2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O存在形式:酸性:以存在形式:酸性:以Cr2O72-为主为主 碱性:以碱性:以CrO42-为主为主 中性:中性:Cr2O72-:CrO42-=1:1化性:
35、氧化性ex:Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2OCr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O3、Mn3d54s2:+2+4+6+7Mn2+:晶体:粉红色,易溶于水,在酸性中相当稳定。MnO2:黑色,氧化性MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O第64页,共70页,编辑于2022年,星期三KMnO4:氧化性2MnO4-+6H+5SO32-=2Mn2+5SO42-+3H2O(酸性)2MnO4-+H2O+3SO32-=2MnO2+SO42-+2OH-(近中性)2MnO4-+OH-+SO32-=2MnO42-+SO42-+H2O(碱性)第65页
36、,共70页,编辑于2022年,星期三4、Fe,Co,NiFeCoNi-铁系元素RuRhPd-铂系元素OsIrPt-铂系元素常见氧化数:Fe+2+3Co+2(+3)Ni+2(1)氧化物和氢氧化物FeOCoONiO黑色灰绿暗绿Fe2O3Co2O3Ni2O3砖红黑色黑色第66页,共70页,编辑于2022年,星期三Fe2+2OH-=Fe(OH)2白色Co2+2OH-=Co(OH)2粉红Ni2+2OH-=Ni(OH)2绿色还原性增强Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2白色粉红色绿色Fe(OH)3Co(OH)3Ni(OH)3棕红棕黑色难溶于水氧化性增强第67页,共70页,编辑于2022年,星期三(2
37、)铁、钴、镍的盐一、氧化态为+2的盐Fe(H2O)62+浅绿色Co(H2O)62+粉红色Ni(H2O)62+亮绿无水盐Fe2+白色,Co2+蓝色,Ni2+黄色二、+3盐Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O2Co(OH)3+6HCl=2CoCl2+Cl2+6H2O应用:变色硅胶CoCl26H2O 52.25 CoCl22H2O90CoCl2H2O120CoCl2粉红色粉红色 紫红色紫红色 蓝紫蓝紫 蓝色蓝色第68页,共70页,编辑于2022年,星期三5、生物效应、生物效应Cu人体糖代谢过程中必需的微量元素它参与赖氨酰氧化酶的组成,人体糖代谢过程中必需的微量元素它参与赖氨酰氧化酶的组成,
38、可促进骨骼的生长发育和骨折的愈合缺铜会影响骨胶原的成熟,可促进骨骼的生长发育和骨折的愈合缺铜会影响骨胶原的成熟,老年人筋骨无力与体内铜含量减少导致赖氨酰氧化酶活力下降有关老年人筋骨无力与体内铜含量减少导致赖氨酰氧化酶活力下降有关缺铜还会导致铁和卟啉合成的血红素减少,使铁的输送和吸收受缺铜还会导致铁和卟啉合成的血红素减少,使铁的输送和吸收受阻,生成贫血成年人每天需铜约阻,生成贫血成年人每天需铜约25mg.过量铜危害:人体内铜过量过量铜危害:人体内铜过量100mg就会引起腹痛、呕吐,长期摄入过量就会引起腹痛、呕吐,长期摄入过量的铜还会导致肝硬化的铜还会导致肝硬化Zn科学研究表明科学研究表明,锌是人
39、体内锌是人体内200多种酶的组成部分多种酶的组成部分,它直接参与了核酸、蛋它直接参与了核酸、蛋白质的合成、细胞的分化和增殖以及许多重要的代谢。人体内还有白质的合成、细胞的分化和增殖以及许多重要的代谢。人体内还有一些酶需要锌的激活而发挥其活性作用。锌是人体生长发育、生殖一些酶需要锌的激活而发挥其活性作用。锌是人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理遗传、免疫、内分泌等重要生理.Cr:是植物、动物和人所必需的微量元素。植物缺乏铬会影响正常的生长:是植物、动物和人所必需的微量元素。植物缺乏铬会影响正常的生长发育,相反积累过量又会引起毒害。这主要是由于铬参与了一系列细发育,相反积累过量又会引起毒
40、害。这主要是由于铬参与了一系列细胞组成,提高体内酶的活性缘故。在动物园和人体内铬对维持胆固醇胞组成,提高体内酶的活性缘故。在动物园和人体内铬对维持胆固醇和脂肪的正常代谢起着重要的作用,缺铬就会引起这些物质的代谢紊和脂肪的正常代谢起着重要的作用,缺铬就会引起这些物质的代谢紊乱,动脉粥样的硬化。乱,动脉粥样的硬化。Cr(VI)对动物和人体毒性不亚于砷,铬在体内对动物和人体毒性不亚于砷,铬在体内可影响氧化、还原、水解过程,并可使蛋白质变性,核酸沉淀。可影响氧化、还原、水解过程,并可使蛋白质变性,核酸沉淀。第69页,共70页,编辑于2022年,星期三Mn:是动、植和人所必需的微量元素。Mn(II)是多种氧化酶的组成成分,它的含量直接影响着酶的活性和锰参于光合作用,以及氮和碳化物的转化过程。在人和动物体内,锰是构成某些酶的活性基团或辅助因子;又是另一些酶的激活剂。贫血和儿童骨骼畸变与缺锰有关。Fe:是动、植和人所必需的元素。CoNi:不是植物所必需的元素,但它是动物和人所必需的微量元素。微量的镍能使胰岛素增加,血糖降低。第70页,共70页,编辑于2022年,星期三