无机化学展示之锌的故事
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应用：宇宙空间技术的主电源或应急电源 扣式锌电池用于助听器、计算器、电子手 表
锌的标准电势：
酸性
-0.7618V
Zn2+ ======== Zn
碱性
-1.245V
ZnO22- ========= Zn
物理性质
• 熔点：419.73ºc 沸点：907℃
• 硬度：2.5
密度：7.14g/cm3
Baidu Nhomakorabea
• 比热：0.39J/gK 蒸发热: 115.3KJ/mol
• 加酸，平衡向左移动，生成Zn2+。加碱，平衡向右 移动，生成四羟基合物。 氢氧化锌还可溶于氨水中，这一点与Al(OH)3不同， 能溶解是由于生成了氨配离子： Zn(OH)2 + 4NH3 ===== [Zn(NH3)4]2+ + 2OHZn(OH)2加热时容易脱水变为ZnO。在Zn2+盐中加入 Na2CO3溶液，得到的是碱式碳酸锌的白色沉淀，而 不是Zn(OH)2：
• Zn2+ + 3CO32- + 2H2O ===== Zn(OH)2·CO3↓ +
• 氯化锌
• 无水氯化锌是白色容易潮解的固体，其熔点不 高(638K)，熔体导电率不高，在酒精和其它有 机溶剂中能溶解。这说明它有明显的共价性。 它的溶解度很大，吸水性很强，有机化学中常 用它作为去水剂和催化剂。 氯化锌的浓溶液中，由于生成配合酸-羟基二 氯合锌酸而具有显著的酸性，它能溶解金属氧 化物： ZnCl2 + H2O ===== H[ZnCl2(OH)] FeO + 2H[ZnCl2(OH)]===== Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O 在焊接金属时用ZnCl2清除金属表面的氧化物 就是根据这一性质。焊接金属用的“熟镪水”
熔化热: 7.322KJ/mol
• 导电率: 0.166X106/cm 导热系数: 1.16W/cmK
• 颜色：银白略带蓝色有光泽金属
• 有延展性，含少量杂质则变脆.良好的传热、导 电性,-272.1℃时形成超导体.
化学性质
• 1、室温时在空气中较稳定，在潮湿空气中 生成一层灰色碱式碳酸锌，可作保护膜。
ZnS沉淀不完全，因在沉淀过程中[H+]浓度增加，阻碍了ZnS的进一步沉淀。 但ZnS不溶于醋酸 Zn2+ + H2S===== ZnS↓+ 2H+ • ZnS可作白色颜料，它同BaSO4共沉淀得到的混合晶体ZnS·BaSO4叫做锌钡 白，俗称立德粉，是一种优良的白色颜料。
• 氢氧化锌
• 在锌盐溶液中加入适量强碱，可以得到其氢氧化物： ZnCl2 + 2NaOH ====== Zn(OH)2↓+ 2NaCl 氢氧化锌是两性氢氧化物，溶于强酸成锌盐，溶于 强碱而成为四羟基合物，有的称为锌酸盐。 Zn(OH)2 + 2H+ ====== Zn2+ + 2H2O Zn(OH)2 + 2OH- ====== Zn(OH)42因为在Zn(OH)2的饱和溶液中存在如下平衡：
• 2、锌燃烧时有蓝绿色火焰。 • 3、高温时跟水蒸汽反应放出氢气。加热时
可跟卤素，硫等反应。 • 4、易与酸反应，但高纯锌反应慢，若加入
少量硫酸铜溶液，或跟铜、镍、铂等金属 接触时，反应加快。
常见化学反应方程式
• 单质 2Zn+O2==2ZnO (1273K) Zn+X2===ZnX2 (X=F、Cl、Br、I)(加热条件下) 3Zn+2P====Zn3P2 (873K) Zn+S===ZnS(加热条件下) Zn+4NH3+2H2O=====[Zn(NH3)4 ](OH)2+H2↑ Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
锌对人体的重要作用
生理调节：锌是很多酶的组成成分，也是某些酶的 激活剂。例如：锌参与糖代谢，每一个胰岛素分子内 含有两个锌原子，锌与胰岛素的产生、分泌、贮存以 及胰岛素的活性有密切的关系;参与红细胞运送氧气 和二氧化碳有关的酶中也有锌。
锌的概述 单质的性质及用途 锌的重要化合物及其性质 拓展
锌的发展简史
锌是人类自远古时就知道其化合物的元素之一。锌 矿石和铜熔化制得合金——黄铜,早为古代人们所利用。 但金属状锌的获得比铜、铁、锡、铅要晚得多，一般认 为这是由于碳和锌矿共热时，温度很快高达1000 ℃以上， 而金属锌的沸点是907℃，故锌即成为蒸气状态，随烟 散失，不易为古代人们所察觉，只有当人们掌握了冷凝 气体的方法后，单质锌才有可能被取得。 世界上最早发 现并使用锌的是中国，在10~11世纪中国是首先大规模 生产锌的国家。明朝末年宋应星所著的《天工开物》一 书中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。生产过程非 常简单，将炉甘石（即菱锌矿石）装满在陶罐内密封， 堆成锥形，罐与罐之间的空隙用木碳填充，将罐打破， 就可以得到提取出来的金属锌锭。另外，我国化学史和 分析化学研究的开拓者王链（1888—1966）在1956年分 析了唐、宋、明、清等古钱后，发现宋朝的绍圣钱中含 锌量高，提出中国用锌开始于明朝嘉庆年间的正确的科 学结论。锌的实际应用可能比《天工开物》成书年代还 早。
锌的基本信息
主要矿物为闪锌矿、红锌矿、菱锌矿。
用途：用于电镀锌以及制造黄铜、锰青铜、白铁、干电池 以及航天飞机上的轻合金以及作其他金属的保护层。锌粉 是有机合成工业的重要还原剂。制备：将锌矿石在反焰炉 中煅烧成氧化锌后，与焦炭在冶金炉中炼成锌，或用硫酸 浸出成硫酸锌后用电解法沉积锌。
• 原子序数 30
• 第四周期ⅡB族
• 稳定同位素 64，66，67，68，70
• 价电子结构 +Ⅱ
• 原子半径 3d¹º4s²
• 常见氧化态 125/pm(共价)
• 电负性
1.65
• EºZn2+/Zn -0.76
• 锌制造干电池：以氧化银为正极，锌为负 极，氢氧化钾做电解质
优点：比容量高、内阻小、工作电压高而 平稳
锌的化合物及其性质
• 氧化锌 （俗称锌白） • 氧化锌为白色粉末，不溶于水，是一种著名的白色颜料，其优点是遇H2S
气体不变黑。ZnO的生成热较大，较稳定，加热升华而不分解。ZnO有收敛 性和一定的杀菌能力，医药上制成软膏使用。ZnO还可作催化剂。
硫化锌 • 硫化锌是一种白色不溶于水的金属硫化物。 • 由于硫化锌能溶于0.1mol.L-1盐酸，所以往中性锌盐溶液中通以H2S气体，
锌的标准电势：
酸性
-0.7618V
Zn2+ ======== Zn
碱性
-1.245V
ZnO22- ========= Zn
物理性质
• 熔点：419.73ºc 沸点：907℃
• 硬度：2.5
密度：7.14g/cm3
Baidu Nhomakorabea
• 比热：0.39J/gK 蒸发热: 115.3KJ/mol
• 加酸，平衡向左移动，生成Zn2+。加碱，平衡向右 移动，生成四羟基合物。 氢氧化锌还可溶于氨水中，这一点与Al(OH)3不同， 能溶解是由于生成了氨配离子： Zn(OH)2 + 4NH3 ===== [Zn(NH3)4]2+ + 2OHZn(OH)2加热时容易脱水变为ZnO。在Zn2+盐中加入 Na2CO3溶液，得到的是碱式碳酸锌的白色沉淀，而 不是Zn(OH)2：
• Zn2+ + 3CO32- + 2H2O ===== Zn(OH)2·CO3↓ +
• 氯化锌
• 无水氯化锌是白色容易潮解的固体，其熔点不 高(638K)，熔体导电率不高，在酒精和其它有 机溶剂中能溶解。这说明它有明显的共价性。 它的溶解度很大，吸水性很强，有机化学中常 用它作为去水剂和催化剂。 氯化锌的浓溶液中，由于生成配合酸-羟基二 氯合锌酸而具有显著的酸性，它能溶解金属氧 化物： ZnCl2 + H2O ===== H[ZnCl2(OH)] FeO + 2H[ZnCl2(OH)]===== Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O 在焊接金属时用ZnCl2清除金属表面的氧化物 就是根据这一性质。焊接金属用的“熟镪水”
熔化热: 7.322KJ/mol
• 导电率: 0.166X106/cm 导热系数: 1.16W/cmK
• 颜色：银白略带蓝色有光泽金属
• 有延展性，含少量杂质则变脆.良好的传热、导 电性,-272.1℃时形成超导体.
化学性质
• 1、室温时在空气中较稳定，在潮湿空气中 生成一层灰色碱式碳酸锌，可作保护膜。
ZnS沉淀不完全，因在沉淀过程中[H+]浓度增加，阻碍了ZnS的进一步沉淀。 但ZnS不溶于醋酸 Zn2+ + H2S===== ZnS↓+ 2H+ • ZnS可作白色颜料，它同BaSO4共沉淀得到的混合晶体ZnS·BaSO4叫做锌钡 白，俗称立德粉，是一种优良的白色颜料。
• 氢氧化锌
• 在锌盐溶液中加入适量强碱，可以得到其氢氧化物： ZnCl2 + 2NaOH ====== Zn(OH)2↓+ 2NaCl 氢氧化锌是两性氢氧化物，溶于强酸成锌盐，溶于 强碱而成为四羟基合物，有的称为锌酸盐。 Zn(OH)2 + 2H+ ====== Zn2+ + 2H2O Zn(OH)2 + 2OH- ====== Zn(OH)42因为在Zn(OH)2的饱和溶液中存在如下平衡：
• 2、锌燃烧时有蓝绿色火焰。 • 3、高温时跟水蒸汽反应放出氢气。加热时
可跟卤素，硫等反应。 • 4、易与酸反应，但高纯锌反应慢，若加入
少量硫酸铜溶液，或跟铜、镍、铂等金属 接触时，反应加快。
常见化学反应方程式
• 单质 2Zn+O2==2ZnO (1273K) Zn+X2===ZnX2 (X=F、Cl、Br、I)(加热条件下) 3Zn+2P====Zn3P2 (873K) Zn+S===ZnS(加热条件下) Zn+4NH3+2H2O=====[Zn(NH3)4 ](OH)2+H2↑ Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
锌对人体的重要作用
生理调节：锌是很多酶的组成成分，也是某些酶的 激活剂。例如：锌参与糖代谢，每一个胰岛素分子内 含有两个锌原子，锌与胰岛素的产生、分泌、贮存以 及胰岛素的活性有密切的关系;参与红细胞运送氧气 和二氧化碳有关的酶中也有锌。
锌的概述 单质的性质及用途 锌的重要化合物及其性质 拓展
锌的发展简史
锌是人类自远古时就知道其化合物的元素之一。锌 矿石和铜熔化制得合金——黄铜,早为古代人们所利用。 但金属状锌的获得比铜、铁、锡、铅要晚得多，一般认 为这是由于碳和锌矿共热时，温度很快高达1000 ℃以上， 而金属锌的沸点是907℃，故锌即成为蒸气状态，随烟 散失，不易为古代人们所察觉，只有当人们掌握了冷凝 气体的方法后，单质锌才有可能被取得。 世界上最早发 现并使用锌的是中国，在10~11世纪中国是首先大规模 生产锌的国家。明朝末年宋应星所著的《天工开物》一 书中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。生产过程非 常简单，将炉甘石（即菱锌矿石）装满在陶罐内密封， 堆成锥形，罐与罐之间的空隙用木碳填充，将罐打破， 就可以得到提取出来的金属锌锭。另外，我国化学史和 分析化学研究的开拓者王链（1888—1966）在1956年分 析了唐、宋、明、清等古钱后，发现宋朝的绍圣钱中含 锌量高，提出中国用锌开始于明朝嘉庆年间的正确的科 学结论。锌的实际应用可能比《天工开物》成书年代还 早。
锌的基本信息
主要矿物为闪锌矿、红锌矿、菱锌矿。
用途：用于电镀锌以及制造黄铜、锰青铜、白铁、干电池 以及航天飞机上的轻合金以及作其他金属的保护层。锌粉 是有机合成工业的重要还原剂。制备：将锌矿石在反焰炉 中煅烧成氧化锌后，与焦炭在冶金炉中炼成锌，或用硫酸 浸出成硫酸锌后用电解法沉积锌。
• 原子序数 30
• 第四周期ⅡB族
• 稳定同位素 64，66，67，68，70
• 价电子结构 +Ⅱ
• 原子半径 3d¹º4s²
• 常见氧化态 125/pm(共价)
• 电负性
1.65
• EºZn2+/Zn -0.76
• 锌制造干电池：以氧化银为正极，锌为负 极，氢氧化钾做电解质
优点：比容量高、内阻小、工作电压高而 平稳
锌的化合物及其性质
• 氧化锌 （俗称锌白） • 氧化锌为白色粉末，不溶于水，是一种著名的白色颜料，其优点是遇H2S
气体不变黑。ZnO的生成热较大，较稳定，加热升华而不分解。ZnO有收敛 性和一定的杀菌能力，医药上制成软膏使用。ZnO还可作催化剂。
硫化锌 • 硫化锌是一种白色不溶于水的金属硫化物。 • 由于硫化锌能溶于0.1mol.L-1盐酸，所以往中性锌盐溶液中通以H2S气体，