第8章 元素部分(一)
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第八章裂片元素
在HNO3-HNO2溶液中的行 为
比较稳定 但可能转化
2）RuNO3+的亚硝酸根络 合物
1. 非络合的RuNO3+化合 物
（氢氧化物或聚合物）
1. Ru-O-Ru-硝酸盐
稳定
在适当条件下，可能转化 为
1）和2） 在无HNO2时稳定
TBP的萃取性能 RuNO(NO3)3, 高 RuNO(NO3)2X,
• 早年发现，Tc(Ⅶ)在吡啶和4 mol/l NaOH之间的分配系数是778。随后，人 们进一步研究了吡啶及其衍生物对Tc(Ⅶ)的萃取性能。研究结果表明，在碱 性溶液中，它们对锝有很高的分配系数，尤其是吡啶的甲基取代物。99mTc的 示踪实验表明，其分配系数可达103-104。这就使得一价含氧阴离子NO3—竞 争作用也不会降低锝的回收率。更值得注意的是，它们对包括Mo和Ru在内 的其它裂变产物有较好的去污效果。因此，它们已成功地用作从裂变产物溶 液中测定锝以及工艺过程回收锝的重要分离手段。在这类萃取中，某些惰性 稀释剂如氯仿、苯和四氯化碳的加入会强烈地降低锝的分配系数，因而在分 析工作中可方便地用在锝的反萃取步骤中。
一般 一般
很低
很低
Tc
• 99Tc具有较高和稳定的裂变产额（对235U热中子裂变产额为6.14%），因而 可用来作核燃料燃耗测定的监测核素。由于其半衰期长，比放射性也较高， 因而可以制成较强的β标准放射源。由于99mTc的γ辐射（141keV）用于确定 有机体内某些病变的位置方便可靠，它的制备手续简单，成本低廉，又有低 毒的优点，因而成为目前最广泛的医用同位素之一。人们通过对99Mo99mTc‘母牛’得到的99mTc经常用作有关锝的分析及物理化学性质研究的示 踪剂。
• 锆在低酸度下的水解聚合生成不被TBP萃取的氢氧化物或胶体，这一特性在 后处理工艺中常被用来增强对锆的去污。随着NO3—，特别是HNO3浓度的增 高将会形成可被TBP萃取的硝酸盐。
第8章 椭球面元素归算至高斯平面——高斯投影
（2）分带投影
高斯投影 6 带：自 0 子午线起每隔经差 6 自西向东分带，依次编号 1,2,3,…。我国 6 带中央子午线的经度，由75 起每隔 6 而至135 , 共计 L 0 表示，它 11带（13～23带），带号用 n表示，中央子午线的经度用 6 n 3,如下图所示。 们的关系是 L 0
x
x
500Km
B
xA
xB
y
xB
xA
yB
yA
A
B
yB
yA
A
y
（3）高斯平面直角坐标系 在我国 x坐标都是正的，y 坐标的最大值（在赤 道上）约为330km。为了避免出现负的横坐标， 可在横坐标上加上500 000m。此外还应在坐标前 面再冠以带号。这种坐标称为国家统一坐标。例 如，有一点 Y =19 123 456.789m，该点位于19带 内，其相对于中央子午线而言的横坐标则是：首 先去掉带号，再减去500000m,最后得 y =-376 543.211m。
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8.2
正形投影的一般条件
高斯投影首先必须满足正形投影的一般条件。图a为椭球面，图b为它 在平面上的投影。在椭球面上有无限接近的两点P1和 P2，投影后为P1′ p2 dS 和 ，其坐标均已注在图上， 为大地线的微分弧长，其方位角为 。 A 在投影面上，建立如图 b所示的坐标系， 的投影弧长为 。 ds dS
8.3 高斯平面直角坐标系与大地坐标系
1 高斯投影坐标正算公式
（1）高斯投影正算：已知椭球面上某点的大地坐标 L, B ，求该点 L , B ( x , y )的坐标变换。 在高斯投影平面上的直角坐标 x, y ，即 （2）投影变换必须满足的条件： 中央子午线投影后为直线； 中央子午线投影后长度不变； 投影具有正形性质，即正形投影条件。 （3）投影过程 在椭球面上有对称于中央子午线的两点 P1 和 P2 ,它们的大地坐标 分别为（l ,B）及（-l ,B），式中 l为椭球面上 P点的经度与中央子 l LL 午线( L 0 ) 的经度差： , P点在中央子午线之东, l 为正，在 0 , y) 和 P 西则为负，则投影后的平面坐标一定 为 P x , y ) 。 1(x 2(
新教材高中化学第8章化学与可持续发展第1节自然资源的开发利用第1课时金属矿物的开发利用海水资源的开发
应用体验 1．金属使用的发展历程如下：
由此得出的下列结论中正确的是
(D )
A．金属越活泼被发现越早
B．金属发现的早晚与其在地壳中的含量有关
C．金属的化合价越高，被发现的越晚
D．金属越活泼，其金属单质越难冶炼
解析：由图可知，性质越活泼的金属越难冶炼，使用年限越短。金
属发现的早晚与其在地壳中含量无关，越活泼的金属，发现的越晚，故
随着经济和社会的发展，各种各样的金属应用越来越广，但绝大多 数的金属元素以化合物的形式存在于自然界的金属矿物中。那么，怎样 从金属矿物中得到金属呢？不同的金属冶炼方法是否相同呢？
海洋是人类可持续发展的重要基地。浩瀚的海洋中，蕴藏着极其丰 富的矿物资源、生物资源和药物资源，其经济价值可观，开发前景十分 诱人。
选D。
2．下列方法中，不能实现海水淡化的是
(C )
A．蒸馏法
B．电渗析法
C．过滤法
D．离子交换法
解析：过滤不能除去海水中可溶性盐，不能起到淡化海水目的，故
选C。
3．某同学设计了从海水中提取镁单质的四种方法，从化学原理和经
济效益角度分析，最可行的是
(D )
A．海水―Na―O→HMg(OH)2―电―解→Mg
3．微观分析·得规律。从海水中提取元素，图片记忆法固然重要， 但无论哪种元素的提取，首先都必须富集元素，然后进一步发生反应提 取。
4．火眼金睛·明辨析。正确辨析“二馏、二裂、二化”，即利用概 念，正确辨析分馏、干馏、裂化、裂解、气化、液化，注意其区别与联 系，加深对煤、石油、天然气三大化石燃料应用的认识。
第3课时 不同价态含硫物质的转化
学习目标
核心素养
1.了解金属在自然界中的存在形式， 科学态度与社会责任：
8第八章d区、dS区和f区元素
Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O Cr(OH)3+3HCl=CrCl3+3H2O Cr2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Cr(OH)4] 2NaCrO2+2NaOH+3H2O=2NaCrO4+4H2O
酸性溶液中，只有强氧化剂能把Cr（Ⅲ）氧化
2Cr3+ + 3S2O82
,Ag催化 Cr2O72 + 6SO42 +14H+
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu(OH)2·CuCO3
（二）锌 4Zn+2O2+3H2O+CO2=ZnCO3·Zn(OH)2
Zn+2NaOH+2H2O=Na[Zn(OH)4]+H2↑ Zn+4NH3+2H2O= [Zn(NH3)4](OH)2+H2↑ （三）汞 液态金属，膨胀系数均匀，制造温度计
过渡元素的生物学效应 9种过渡元素是人体必需微量元素 V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo
微量元素的研究有助于现代化学和生命 科学在分子、亚分子水平上研究生命过程。
第二节 铬和锰
铬 Cr ⅥB族元素 价电子构型 3d54s1
锰 Mn ⅦB族元素 价电子构型 3d54s2
氧化态 Ⅵ、Ⅲ、Ⅱ 氧化态 Ⅶ、Ⅵ、Ⅲ、Ⅱ
二、铁（Ⅱ、Ⅲ）离子的鉴定
（一）Fe2+离子的鉴定
Fe2++[Fe(CN)6]3- +K+ =KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++nSCN-= [Fe(SCN)n]3-n(血红色) （二）Fe3+离子的鉴定
金属材料学-第8章 铝合金
美F-117隐身战斗机 (所用材料大部分是铝合金)
3.铝合金分类
铝合金分类
变形铝合金（1）：成分小于B点的合金， 塑性好，能进行压力加工成 形。
铸造铝合金（2）：成分大于B点的合金， 由于凝固时发生共晶反应， 熔点低、流动性好，铸造性 能好，能进行铸造成形。
变形铝合金又分 不可热处理强化（3） 可热处理强化（4）
“时效”用于非晶型转变的淬火合金
淬火+时效组织形成示意图
4.铝合金时效析出过程
（1）以Al-Cu合金为例
第一阶段：形成铜原子富集区
铜富集区 称G.P.区
晶体结构与基体α相同， 与基体形成共格应变区，引 起点阵畸变。
强度、硬度↑。G.P.呈盘状，仅几个原 子层厚，室温下直径约5nm，超过200℃ 就不再出现G.P.区。
b) 稳定性较小的脱溶相经晶格改组转变成更稳定的 脱溶相。例如Al-Cu中的GP区改组为θ ”， θ′改组 为θ
c) 较稳定的相在较不稳定的相中成核，然后在基体 中长大。
（3）影响时效强化的主要因素
化学 成分
取决于溶质元素的固溶度、固溶度随温度的变化 程度，及析出相与基体结构的差异。
固溶 处理
规律：淬火T越高，淬火冷却V越快，转移t越 短，过饱和程度越高，时效强化效果也越大
二、 铝的合金强化
合金元素主要强化作用有：固溶强化，沉淀强化，过 剩相强化和细化组织强化
1. 固溶强化
合金元素加入到纯铝中，形成铝基固溶体，导致晶 格发生畸变，增加位错运动阻力，从而提高强度。
固溶强化效果不高，得结合其他强化手段共同强化
2. 沉淀强化（时效强化）
Al中添加在高温下有较高溶解度极限的合金元素， 这些合金元素随温度的降低，溶解度急剧下降，沉淀 析出，均匀、弥散的共格或半共格强化相，在基体中 形成较强的应变场，增加位错运动的阻力
3.铝合金分类
铝合金分类
变形铝合金（1）：成分小于B点的合金， 塑性好，能进行压力加工成 形。
铸造铝合金（2）：成分大于B点的合金， 由于凝固时发生共晶反应， 熔点低、流动性好，铸造性 能好，能进行铸造成形。
变形铝合金又分 不可热处理强化（3） 可热处理强化（4）
“时效”用于非晶型转变的淬火合金
淬火+时效组织形成示意图
4.铝合金时效析出过程
（1）以Al-Cu合金为例
第一阶段：形成铜原子富集区
铜富集区 称G.P.区
晶体结构与基体α相同， 与基体形成共格应变区，引 起点阵畸变。
强度、硬度↑。G.P.呈盘状，仅几个原 子层厚，室温下直径约5nm，超过200℃ 就不再出现G.P.区。
b) 稳定性较小的脱溶相经晶格改组转变成更稳定的 脱溶相。例如Al-Cu中的GP区改组为θ ”， θ′改组 为θ
c) 较稳定的相在较不稳定的相中成核，然后在基体 中长大。
（3）影响时效强化的主要因素
化学 成分
取决于溶质元素的固溶度、固溶度随温度的变化 程度，及析出相与基体结构的差异。
固溶 处理
规律：淬火T越高，淬火冷却V越快，转移t越 短，过饱和程度越高，时效强化效果也越大
二、 铝的合金强化
合金元素主要强化作用有：固溶强化，沉淀强化，过 剩相强化和细化组织强化
1. 固溶强化
合金元素加入到纯铝中，形成铝基固溶体，导致晶 格发生畸变，增加位错运动阻力，从而提高强度。
固溶强化效果不高，得结合其他强化手段共同强化
2. 沉淀强化（时效强化）
Al中添加在高温下有较高溶解度极限的合金元素， 这些合金元素随温度的降低，溶解度急剧下降，沉淀 析出，均匀、弥散的共格或半共格强化相，在基体中 形成较强的应变场，增加位错运动的阻力
无机答案第8章 原子结构与元素周期律
C+: Z*=6-2.4=3.6;
C2+: Z*=6-2.05=3.95;
I2
= －13.6
1 22
(2× 3.952
−
3× 3.62
)
=
26.1 eV
B: Z*=5-2.4=2.6;
B+: Z*=5-2.05=2.95;
I1
= －13.6
1 22
(2×
2.952
−
3×
2.62 )
=
9.78
eV
计算结果与事实接近。
B
r 3,1
0
_
r
0
0
A
r
r
A 点为电子出现几率为 0 处，B 点电子出现几率最大处。为若 3pz 轨道为原子的最外层轨道， B 点的 r 值约为原子半径大小。
5. 分别见教材图 8.13 和图 8.15。 6. 1s（n = 1、l = 0）、3d（n = 3、l = 2）、5p（n = 5、l = 1）, 1s、3d、5p 轨道最多容纳电子
18. 指出原子半径最大的元素（1）Ba、Ti、Ra、Li（2）F、Al、In、As；
指出离子半径最大的离子（3）Se2-、F-、O2-、Rb+；
指出第一电离能最小的元素（4）Tl、Po、Se、Ga（5）Cs、Ga、Bi、Se；
指出第一电子亲和能最大的元素（6）Be、N、O、F
19．根据 Slater 规则确定 P，S，Cl，Ar 元素原子的 3p 电子的有效核电荷。此结果是否与原
I1
=
(−13.6
Z* He+ n2
2
)
−
2×
(−13.6
Z* 2 He n2
第八章主族金属元素(一) 碱金属和碱土金属
1、碱性规律： LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强碱 强碱 强碱 强碱 强碱 2、代表物质NaOH：又称烧碱、火碱、苛性碱 具有强碱性，除了与非金属及其氧化物作 用外，还 与一些两性金属及其氧化物作用，生成钠盐。
Si+2NaOH+H2O ─→2Na2SiO3+2H2 SiO2+2NaOH ─→Na2SiO3+H2O 2Al+2NaOH+2H2O ─→2NaAlO2+3H2 AL2O3+2NaOH ─→2NaAlO2+H2O
第二节 碱 金 属
Li Na K Rb Cs
一、碱金属元素概述： 1、碱金属是IA族S区元素，包括锂、钠、钾、铷、铯和 钫 2、价电子结构：ns1 3、金属性：同周期元素中，原子半径最大，易失1个电 子，表现出强烈的金属性。本族自上而下原子半径和离 子半径依次增大，其活泼性有规律地增强。
碱金属的基本性质
量以光的形式放出。原子的结构不同，就发出不同波长的光
，所以光的颜色也不同。碱金属和碱土金属等能产生可见光 谱，而且每一种金属原子的光谱线比较简单，所以容易观察 识别。
5、碱金属元素的化合物多为离子型化合物 6、对角线规则：在周期表中某一元素的性质和它右下方的 另一元素相似的现象。 Li Be B C ╲ ╲ ╲ Na Mg Al Si 氢氧化物：锂、镁为中强碱，水溶性小，受热易分 解为氧化物；锂和镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐等都难溶 于水。 Be和Al 的单质及化合物都具有两性特点。
2LiH
500℃-600℃ 2Na + H2 2NaH 2、化性：主要有LiH和NaH，皆为白色粉末，是离子型 化合物，是很强的还原剂： NaH + H2O ─→ NaOH + H2↑ 剧烈反应 4NaH + TiCl4 ─→ Ti + 4NaCl + 2H2 强还原性 4LiH + AlCl3 ─→ Li[AlH4] + 3LiCl 四氢铝锂是白色多孔的轻质粉末状复合氢化物，用于制 备有机试剂、药物、香料。
第8章 相平衡与相图原理(Fe-C合金平衡结晶过程)-1精品PPT课件
F+ Fe3CⅢ。
室温下Fe3CⅢ
最大量为:
0 . 0 2 1 8 0 . 0 0 0 8 Q F e 3 C I I I 6 . 6 9 0 . 0 0 0 8 1 0 0 % 0 . 3 %
㈡ 共析钢的结晶过程
合金液体在 1-2点间转变
为g。到S点
发生共析转 变：
gS→aP+Fe3C, g 全部转变
共晶转变结束时，两相的相对重量百分比为:
Qg
6 .6 9 4 .3 1 0 0 % 6 .6 9 2 .1 1
5 2 .2 % ，
Q F e3C
4 7 .8 %
C点以下, g 成分沿ES线变化，共晶g 将析出Fe3CⅡ。
Fe3CⅡ与共晶Fe3C 结合，不易分辨。
1’
g
Fe3C
2
温度降到2点, g 成分达到0.77%, 此时, 相的相对重量:
过共晶白口铁 共晶白口铁 亚共晶白口铁
过共析钢 共析钢 亚共析钢
工业纯铁
⑶ 白口铸铁 (2.11~6.69%C) 铸造性能好, 硬而脆
① 亚共晶白口铸铁 (2.11~4.3%C)
② 共晶白口铸铁 (4.3%C)
③ 过共晶白口铸铁 (4.3~6.69%C)
㈠工业纯铁的 结晶过程
合金液体在1-2
冷却时发生包晶反应.
Ⅲ
A
H
B
J
以0.45%C的钢为例 合金在4点以前通过匀
晶—包晶—匀晶反应全
G S
P
a+Fe3C
部转变为g。到4点，由
g 中析出a 。到5点, g 成分沿GS线变到S点，g 发生
共析反应转变为珠光体。温度继续下降，a 中析出
第8章-三元相图-笔记及课后习题详解(已整理-袁圆-2014.8.7)
第8章三元相图8.1 复习笔记一、三元相图的基础三元相图的基本特点：完整的三元相图是三维的立体模型；三元系中的最大平衡相数为四。
三元相图中的四相平衡区是恒温水平面；三元系中三相平衡时存在一个自由度，所以三相平衡转变是变温过程，反应在相图上，三相平衡区必将占有一定空间。
1．三元相图成分表示方法〔1〕等边成分三角形图8-1 用等边成分三角形表示三元合金的成分三角形内的任一点S都代表三元系的某一成分点。
〔2〕等边成分三角形中的特殊线①等含量规则：平行于三角形任一边的直线上所有合金中有一组元含量相同，此组元为所对顶角上的元素。
②等比例规则：通过三角形定点的任何一直线上的所有合金，其直线两边的组元含量之比为定值。
③背向规则：从任一组元合金中不断取出某一组元，那么合金浓度三角形位置将沿背离此元素的方向发展，这样满足此元素含量不断减少，而其他元素含量的比例不变。
④直线定律：在一确定的温度下，当某三元合金处于两相平衡时，合金的成分点和两平衡相的成分点必定位于成分三角形中的同一条直线上。
〔3〕成分的其他表示方法：①等腰成分三角形：两组元多，一组元少。
②直角成分坐标：一组元多，两组元少。
③局部图形表示法：一定成分范围内的合金。
2．三元相图的空间模型图8-2 三元匀晶相图及合金的凝固〔a〕相图〔b〕冷却曲线3．三元相图的截面图和投影图〔1〕等温截面定义：等温截面图又称水平截面图，它是以某一恒定温度所作的水平面与三元相图立体模型相截的图形在成分三角形上的投影。
作用：①表示在某温度下三元系中各种合金所存在的相态；②表示平衡相的成分，并可以应用杠杆定律计算平衡相的相对含量。
图8-3 三元合金相图的水平截面图〔2〕垂直截面定义：固定一个成分变量并保留温度变量的截面，必定与浓度三角形垂直，所以称为垂直截面，或称为变温截面。
常用的垂直截面有两种：①通过浓度三角形的顶角，使其他两组元的含量比固定不变；②固定一个组元的成分，其他两组元的成分可相对变动。
无机化学课件：第8章 d区、ds区元素
稳定性增大
2 V2+(aq) + 2 H3O+(aq)
2V3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
2 Cr2+(aq) + 2 H3O+(aq) Mn2+(aq)
2 Cr3+(aq) + H2(g) + 2 H2O(l)
Ni和Cu(当然还有Zn)的稳定水合离子只能是二价的
3. 同族元素族氧化态稳定性变化趋势
8.1.1 金属单质的物理性质
(1) 原子的价电子层构型 (n-1)d1-10ns1-2
(2) 原子半径和电离能
总趋势: 同周期 左→右 小→大 同副族 不规律
(3) 金属单质的物理性质 ●熔点、沸点高
熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
●硬度大 硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏 9.0
d 区金属自左至右族氧化态稳定性下降和低氧 化态稳定上升的趋势可以理解为核电荷逐渐增加， 对价层电子控制能力逐渐加大的结果。
d 电子组态 d1 d2
d3
d4
d5 d6 d7 d8
d9 d10
M2+(aq) Sc2+ Ti2+ V2+ Cr2+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Zn2+
d区元素显示出许多区别于主族元素的性质
● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区 ● 不少元素形成有颜色的化合物 ● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 ● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物
和金属有机配合物 ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强
配位化学第八章
不饱和烃配合物
烯和炔是过渡元素的另一类重要配体， 他们以键的电子云来和金属配位， 所以通常将生成的配合物叫配合物。该配体 亦即以键电子云去配位的配体称为配体。
8.1 配合物的命名
配合物的命名原则与经典配合物相似，但为了说明键合情 况，还需标明配位原子的键合方式： ●若配体中的键或环上的所有原子都是键合于一个中心原 子，则配体名称前加上词头 (表示键合形式)。 如 [PtC12(NH3)(C2H4)] 二氯· 一氨· (－乙烯)合铂(Ⅱ) [Ni(C5H5)2] 二(－茂)合镍(Ⅱ) [Ni(NO)3(C6H6)] 三亚硝酰· (－苯)合镍(0) [Cr(CO)3(C6H6)] 三羰基· (－苯)合铬(0) [ReH(C5H5)2] 一氢· 二(－茂)合铼(Ⅲ) ●当多重键上的配位原 子都配位至一原子上时， 其命名法与上同。如右图 所示。 四羰基· －1,5 ( －环辛二烯)合 铬(0)
Mg X Fe
3+
格氏试剂的方法:
但是预期的产物没有得到,却得到了一个橙色的稳定的新配 合物(C5H5)2Fe，称为二茂铁。其反应历程是Fe3+首先被格式试剂 还原为Fe2+，Fe2+再同格式试剂反应生成二茂铁: 2
MgBr ＋ FeCl2 H
(C5H5)2Fe＋MgBr2＋MgCl2
目前合成二茂铁的方法是利用C5H6 的弱酸性(pKa≈20)与强 碱反应生成环戊二烯阴离子C5H5 － ，此阴离子再同Fe2＋ 直接化 合得到，整个反应是在四氢呋喃介质中进行的： C5H6＋NaOH → C5H5Na＋H2O
Fe(C5H5)2＋CH3COC1
A1C13
(C5H5)Fe(CH3COC5H4)＋HC1
A1C13
(C5H5)Fe(CH3COC5H4)＋CH3COC1
食品营养学 练习题 第八章 矿物质
第八章矿物质一、填空1、奶与奶制品含钙量丰富且吸收率高,就是钙得良好来源。
2、缺铁性贫血主要表现为比例下降。
3、铁损耗得三个阶段包括铁减少、红细胞生成缺铁期与缺铁性贫血。
4、畜禽肉中得铁以血红素得形式存在,就是膳食铁得良好来源。
5、对肿瘤有一定抑制作用得微量元素主要有: 硒、碘与钼。
6、微量元素硒得主要生理功能就是蛋白结合、抗氧化、调节代谢,缺硒就是引起克山病得一个重要原因。
7、食物中得铁有血红素铁、非血红素铁两种形式, 前者更容易吸收。
8、味觉减退或有异食癖可能就是由于缺乏锌。
9、在放射性同位素示踪法中有内标法与外标法得不同。
10、大约85%得磷与钙一起成为骨骼与牙齿得重要组成成分,其中钙/磷比值约为2:1 。
二、选择1、能促进钙吸收得措施就是。
A、经常在户外晒太阳B、经常做理疗C、多吃谷类食物D、多吃蔬菜、水果2、影响蔬菜中钙吸收得主要因素就是。
A、磷酸B、草酸C、琥珀酸D、植酸3、老年人易出现骨质疏松就是由于体内含量减少引起得。
A、铁B、硒C、钙D、锌4、膳食中铁得良好来源就是。
A、蔬菜B、牛奶C、动物肝脏D、谷类5、对钙需求量最高得人群就是。
A、成人B、孕妇C、乳母D、儿童6、锌缺乏可出现得情况就是。
A、贫血B、牙龈出血C、味觉下降D、毛囊角化7、对铁吸收起抑制作用得膳食因素就是。
A、“肉因子”B、草酸C、维生素CD、核黄素8、人体发生厌食与异食癖时可能缺乏得无机盐就是。
A、钙B、碘C、硒D、锌9、以鲜奶作为良好食物来源得营养素就是。
A、铁B、碘C、钙D、锌10、以下蛋类加工品中可能含铅得就是。
A、皮蛋B、咸蛋C、糟蛋D、冰蛋三、名词解释1、矿物质/无机盐2、食品得成酸与成碱作用3、矿物质得生物有效性/利用率四、简答(一)简述矿物质得分类。
(二)简述矿物质得特点。
(三)简述矿物质得生理功能。
(四)简述食品加工对矿物质含量得影响。
(五)简述钙得生理功能。
(六)简述磷得生理功能。
(七)简述镁吸收得影响因素。
第8章-土壤元素的生物地球化学循环
与 Na钙H2、PO镁4、结K合2H形P成O4的、一Na价2H磷P酸O4盐、KCaH(2HP2OP4O、4)2、 Mg(H2PO4)2
✓这些磷酸盐在土壤溶液中大多以H2PO4-、
HPO42-、PO43-离子形态存在。
39
各种磷酸根离子的pH分布图 40
2.吸附态磷
➢ 吸附态磷是指那些通过库仑力、分子引力、化学键 能等各种作用力被土壤固相表面吸附的磷酸根阴离 子。土壤固相表面对磷酸根的吸附以专性吸附即配 位体交换较为重要。
✓ 有机态氮矿化释放的氨在土壤中转化为铵（NH4+） 离子，部分被带负电荷的土壤粘粒和有机胶体吸附，
部分被植物直接吸收。
✓ 土壤中大部分铵离子通过微生物的作用氧化成亚硝 酸盐和硝酸盐。
✓ 第一步：先把铵离子转化成亚硝态氮，称为亚硝化 作用，反应式为：
2NH 4
3O2
亚硝化微生物 (以Nitrosomonas为主)
氮素供应足时，可增强叶绿素的形成，光合作 用加强，叶色浓绿。
在作物生产中，作物对氮的需要量较大，土壤 供氮不足是引起农产品产量下降和品质降低的 重要因素。
7
8
水稻缺氮，植株矮小，僵化。自下而上叶片 黄化，无光泽。
9
10
硝酸盐淋失（Nitrate Leaching) 氮素肥料施用过剩会造成江湖水体富营养化、 地下水硝态氮积累及毒害等。
➢第一阶段：复杂的含氮化合物如蛋白质、核 酸、氨基糖等，在细菌、真菌、放线菌等微 生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单 的氨基化合物，称为氨基化阶段（氨基化作 用）。
➢第二阶段：在微生物作用下，各种简单的氨 基化合物分解成氨，称为氨化阶段（氨化作 用）,氨化作用在好气、嫌气条件下均可进 行。
✓这些磷酸盐在土壤溶液中大多以H2PO4-、
HPO42-、PO43-离子形态存在。
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各种磷酸根离子的pH分布图 40
2.吸附态磷
➢ 吸附态磷是指那些通过库仑力、分子引力、化学键 能等各种作用力被土壤固相表面吸附的磷酸根阴离 子。土壤固相表面对磷酸根的吸附以专性吸附即配 位体交换较为重要。
✓ 有机态氮矿化释放的氨在土壤中转化为铵（NH4+） 离子，部分被带负电荷的土壤粘粒和有机胶体吸附，
部分被植物直接吸收。
✓ 土壤中大部分铵离子通过微生物的作用氧化成亚硝 酸盐和硝酸盐。
✓ 第一步：先把铵离子转化成亚硝态氮，称为亚硝化 作用，反应式为：
2NH 4
3O2
亚硝化微生物 (以Nitrosomonas为主)
氮素供应足时，可增强叶绿素的形成，光合作 用加强，叶色浓绿。
在作物生产中，作物对氮的需要量较大，土壤 供氮不足是引起农产品产量下降和品质降低的 重要因素。
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水稻缺氮，植株矮小，僵化。自下而上叶片 黄化，无光泽。
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硝酸盐淋失（Nitrate Leaching) 氮素肥料施用过剩会造成江湖水体富营养化、 地下水硝态氮积累及毒害等。
➢第一阶段：复杂的含氮化合物如蛋白质、核 酸、氨基糖等，在细菌、真菌、放线菌等微 生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单 的氨基化合物，称为氨基化阶段（氨基化作 用）。
➢第二阶段：在微生物作用下，各种简单的氨 基化合物分解成氨，称为氨化阶段（氨化作 用）,氨化作用在好气、嫌气条件下均可进 行。
元素分析的波谱方法
❖ 光电截面σ：表示光离子化几率。与下列因素有关：
a.原子中不同能级σ不同；b.不同元素σ随原子序数Z的增大而增大；c. 一般地说，同一元素壳层半径愈小σ愈大；d.电子结合能与入射光的能 量愈接近σ 愈大；e.对同一壳层： σ随角量子数(ι)的增大而增大。
❖ 原子能级：与原子中的四个量子数有关,其物理意义为:
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 特征x射线是各种元素固有的，它与元素的原子系数有关。 两者有这样的关系：
❖ 式中k,S是常数，所以只要测出了特征x射线的波长λ，就 可以求出产生该波长的元素。即可做定性分析。
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 当用x射线（一次x射线）做激发原照射试样，使试样中元素产生特征x射 线（荧光x射线）时，若元素和实验条件一样，荧光x射线的强度Ii与分析 元素的质量百分浓度Ci的关系可以用下式表示：
❖ 电子结合能：由光电过程的Einstein方程：
hν=Eb+1/2mv2 ，求出 ：Eb= hν-Ek。
第8章 元素分析的波谱方法
引入Fermi能级后，光电过程的能量关系如图所示：
自由电子能级
Ek’
hν
(X-ray)
фѕ
Eb
Ek
ΔV
自由电子能级
导带 价带
фѕp Fermi能级
样品与谱仪间的接触
电位差ΔV等于样品与
一次x射线发生系统
第8章 元素分析的波谱方法
❖ x射线管产生的x射线由两部分组成：具有连续波长成分的 连续x射线和具有靶材料元素特性波长的特征x射线。
❖ 连续x射线的产生是由于x射线管内高速运动的电子撞击靶 原子后受到阻尼，将部分能量传递给靶材料原子，引起轫 致辐射所致。
❖ 当x射线管的加速电压提高到某一临界值时，就会在连续 波长的某些波长位置出现强度很大的线状光谱。这些线状 光谱取决于靶材原子，而与入射电子的能量无关。他反映 靶材元素的性质，所以成为特征x射线。
a.原子中不同能级σ不同；b.不同元素σ随原子序数Z的增大而增大；c. 一般地说，同一元素壳层半径愈小σ愈大；d.电子结合能与入射光的能 量愈接近σ 愈大；e.对同一壳层： σ随角量子数(ι)的增大而增大。
❖ 原子能级：与原子中的四个量子数有关,其物理意义为:
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 特征x射线是各种元素固有的，它与元素的原子系数有关。 两者有这样的关系：
❖ 式中k,S是常数，所以只要测出了特征x射线的波长λ，就 可以求出产生该波长的元素。即可做定性分析。
第8章 元素分析的波谱方法
❖ 当用x射线（一次x射线）做激发原照射试样，使试样中元素产生特征x射 线（荧光x射线）时，若元素和实验条件一样，荧光x射线的强度Ii与分析 元素的质量百分浓度Ci的关系可以用下式表示：
❖ 电子结合能：由光电过程的Einstein方程：
hν=Eb+1/2mv2 ，求出 ：Eb= hν-Ek。
第8章 元素分析的波谱方法
引入Fermi能级后，光电过程的能量关系如图所示：
自由电子能级
Ek’
hν
(X-ray)
фѕ
Eb
Ek
ΔV
自由电子能级
导带 价带
фѕp Fermi能级
样品与谱仪间的接触
电位差ΔV等于样品与
一次x射线发生系统
第8章 元素分析的波谱方法
❖ x射线管产生的x射线由两部分组成：具有连续波长成分的 连续x射线和具有靶材料元素特性波长的特征x射线。
❖ 连续x射线的产生是由于x射线管内高速运动的电子撞击靶 原子后受到阻尼，将部分能量传递给靶材料原子，引起轫 致辐射所致。
❖ 当x射线管的加速电压提高到某一临界值时，就会在连续 波长的某些波长位置出现强度很大的线状光谱。这些线状 光谱取决于靶材原子，而与入射电子的能量无关。他反映 靶材元素的性质，所以成为特征x射线。
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不溶性：大部分硅酸盐难溶于水，且具有特征颜色。（水中花园）
CuSiO3 蓝绿
CoSiO3 紫色
MnSiO3 浅红色
NiSiO3 翠绿色
Fe2(SiO3)3 棕红色
ZnSiO3 白色
Al2(SiO3)3 无色透明
31
四、锡、铅的化合物
Sn: 5s25p2 Pb: 6s26p2 Sn 的5s25p2电子都容易失去，形成高氧化态，因此高氧化态的Sn(IV)稳定。 Pb的6s26p2为“惰性电子对”，不易失去，因此，低氧化态Pb(II)稳定。
溶 解 度 增 大, 碱 性 增 强
IIA Be(OH)2 两性 Mg(OH)2 中强 Ca(OH)2 强 Sr(OH)2 强
LiOH 中强 NaOH 强 KOH 强 RbOH 强
CsOH 强
Ba(OH)2 强
4
溶解度增大, 碱性增强
金属氢氧化物酸碱性强弱判断规则
①ROH规则
正离子（R） 的极化力
溶液中含有CO32-、OH－等，此时，加入金属离子生成的沉淀类型是什么？
23
金属离子加入碳酸盐后，生成沉淀的类型（３种）：
氢氧化物碱性强的的金属离子与之反应生成碳酸盐沉淀。 例如：Ba2+，Sr2+，Ca2+和Ag+等。 Ba2+ + CO32- ＝ BaCO3↓
氢氧化物碱性较弱的金属离子与之反应生成碱式碳酸盐沉淀。
上述热稳定性规律可用离子极化理论进行解释！
阳离子的极化能力越大，碳酸盐越容易分解！
影响阳离子极化能力大小的因素：
阳离子的半径和价层电子构型 • 对于H+离子，由于半径小、体积小，所以极化能力最强 因此，热稳定性顺序：H2CO3 < MHCO3 < M2CO3 • 对于同族金属的碳酸盐：
阳离子极化能力大小有 Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+
对角线规则
定义: 周期系中,某元素的性质和它左上方或右下方元素的
性质相似.
IA IIA IIIA IVA
Li
Be
B
C
Na
Mg
Al
Si
(两性) (半导体)
6
8.2 p 区 元 素
p区:
IIIA VIIIA
价层电子构型： ns2np1~6
7
对于同族元素，从上到下，随着原子序数的增加，低氧化 态化合物比高氧化态化合物稳定，这是由于惰性电子对效应 的缘故。 惰性电子对效应：p区后过渡元素，在同一族中，随原子
第8章
s区、P区重要元素及化合物
8.1 s区元素 8.2 p区元素
1
8.1 s 区 元 素
s区: IA族: IIA族: H Li Na K Rb Cs Fr
Be Mg Ca Sr Ba Ra
价层电子构型： ns1~2
2
碱金属和碱土金属的化合物
1、氧化物
正常氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物 ( O2- ) ( O22- ) ( O2- ) ( O3- )
SP3杂化
18
石 墨
石墨很软，具有润滑性，导电导热，密度比金刚石小， 熔点比金刚石仅低50K，为3773K。
层状晶体 C：sp2 杂化
335pm
无定形碳
隔绝空气加热含碳的化合物时可得到，简称炭。
如： 木炭、焦炭、骨炭
19
碳-60
C60是1985年由美国R.F. Curl, H· Kroto, R· W. E.Smalley等 人用大功率激光轰击石墨作碳的气化实验时发现的。
因此，热稳定性顺序：MgCO3 < CaCO3 < SrCO3 < BaCO3 • 对于电荷相同、半径相近的不同电子层结构的阳离子，极化作用大小如下：
18或18+2型电子 层以及氦型（2电 子层）的离子，如 Ag+ 、Pb2+、Li+等 8-18电子层的离 子，如 Fe2+、 Ni2+、Cr3+等 8电子层离子，如 Na+、Mg2+、Ca2+ 等
（HCO3)22-
OO C O H
O
C O-
O
OH O C O H
O
C O-
O
H
（HCO3)nn22
碳酸盐的水解性
可溶性碳酸盐在水中存在水解：
CO32- + H2O HCO3- + H2O HCO3H2CO3 + OH+ OH-
一级水解大于二级水解。因此，可溶性碳酸正盐（Na2CO3） 的水溶液呈强碱性；而可溶性碳酸氢盐（NaHCO3）的水溶 液呈弱碱性。
>
>
因此，CaCO3稳定性较好，而PbCO3、ZnCO3、FeCO3稳定性较差
26
三、硅的化合物
（1） 二氧化硅（SiO2）
又称硅石 • 无定型体：石英玻璃、硅藻土、燧石。 • 晶体：天然SiO2晶体称为石英 纯石英称为水晶，属于原子晶体，用于制作光学仪器及工艺品等。 • 含杂质的石英：玛瑙、紫晶、茶晶、黑晶。
• 对易溶盐来说，酸式盐溶解度小于正盐 如： 碳酸盐 S (100℃)g/100g H2O Na2CO3 45 NaHCO3 16 K2CO3 156 KHCO3 60
相同条件下： NaHCO3溶解度比Na2CO3小; KHCO3溶解度比K2CO3小
21
原因：
由于氢键的存在，HCO3-之间通过氢键形成二聚物或多聚物，而使溶解度减小。
例如：Al3+，Fe3+，Cr3+，Sn2+，Sn4+, Sb3+等。 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O ＝ 2Al(OH)3 ↓ + 3CO2 ↑
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ＝ 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 ↑
24
碳酸盐的热稳定性
•正盐>酸式盐>酸，即M2CO3＞MHCO3＞H2CO3 例如：Na2CO3很难分解（850℃），NaHCO3在270℃分解，H2CO3 在室温下即可分解。 • 同一族金属的碳酸盐的稳定性从上到下增加。 如：碳酸盐 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
H
H B B H
H
记作：
H
H
12
B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子(3c-2e)键（氢桥）
硼酸（H3BO3） 层状晶体
H
基本结构单元
B: sp2 杂化
H O H O
H O B O H
O
B O
O H
H O H
O B O H H
H
O
H
B H
O O
H
O O O H H B B O O O B H H H O O H H3BO3 片 层 结 构
32
1、锡、铅的氧化物和氢氧化物
（1） 氧化物 Sn、Pb： MO MO2 都显两性 SnO是还原剂
MO: 两性偏碱，且SnO < PbO
MO2: 两性偏酸，且SnO2 > PbO2 PbO2是氧化剂
均不溶于水，但溶解于酸 SnO + 2HCl ＝ SnCl2 + H2O
SnO2 + 4HCl ＝ SnCl4 + 2H2O PbO + 2HCl ＝ PbCl2 + H2O PbO2 + 4HCl ＝ PbCl2 + Cl2 + 2H2O
分解温度/℃
100
540
900
1290
1360
结论：r(M2+)增大，稳定性增加，分解温度增高
• 碳酸盐热稳定性与阳离子的价层电子构型有关
如：碳酸盐
分解温度/℃ M2+价层电子构型
CaCO3
900 8e-
PbCO3
315 ( 18+2)e-
ZnCO3
350 18e-
FeCO3
382 (8-18)e25
例如: Pb2+，Bi3+，Cu2+，Cd2+，Zn2+，Hg2+，Co2+，Ni2+和Mg2+等。 2Mg2+ + 2CO32- + H2O ＝ Mg2(OH)2CO3↓ + CO2↑
2Cu2+ + 2CO32- + H2O ＝ Cu2(OH)2CO3↓ + CO2 ↑ 水解性强，两性的金属离子与之反应生成氢氧化物沉淀。
习惯上： 采用H2SiO3作为硅酸的代表
制备 Na2SiO3 + 2HCl ＝ H2SiO3 + 2NaCl H2SiO3 + 2NaCl + 2NH3↑
29
Na2SiO3 + 2NH4Cl ＝
硅胶
硅酸单体
失H2O
硅溶胶
加电解质
硅凝胶
烘干
硅胶
硅胶：是一种多孔性物质，容易吸水，可作干燥剂。
实验室里常用到一种变色硅胶。
缟玛瑙
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石英盐
黑曜石
紫晶
水晶
玛瑙
27
结构
基本结构单元：SiO4四面体
O Si O O O
Si位于正四面体的中心；
四个O原子分别位于四面体的四个 顶点处。
Si: sp3杂化
无定性SiO2： 硅氧四面体是杂乱堆积的
晶态SiO2 ：
硅氧四面体是按一定规则有序排列的
按照排列方式的不同，有石英、鳞石英、方石英等不同变体。
16
方解石 ( CaCO3 )