11 元素化学课件ppt课件

由表可知，这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。
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列 出海水中含量较大的前7种元素（不包 括H、O）
表11-2 海水中元素含量（未计水和溶解气体量）
元素 Cl Na Mg S Ca K Br
第十一章
11.1 元素概述 11.2 s区元素 11.3 p区元素
元素化学
（Chemistry of Element）
11.4 d区元素
11.5 ds区元素
学习要求
1.了解元素的分布及其分类 2．熟悉重要元素及其化合物的性质 3．掌握s区、p区、d区、ds区元素性质 的一般规律
4．了解元素化学的一些新进展
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的含量及作用再 进行细分，可分为人体必百度文库元素（essential elements）（包括宏量元素和微量元素）和有毒 元素（toxic elements）。
11.2
s区元素
11.2.1 s区元素的通性
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对工农业生产及人 类生活产生着巨大的影响义。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。
11.1
11.1.1 元素分布
元素概述
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。
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。
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11-1。
表11-1
地壳中主要元素的质量百分数
元素 O Si Al Fe Ca Na K Mg H Ti 质量百分数 48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00 0.76 0.42
质量百分数 1.8980 1.0561 0.1272 0.0884 0.0400 0.0380 0.0065
除上表所列元素外，海水中尚含有C、 Sr、B、Si、Al、F、N、Rb、Li、I及微 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中。 由于海水的总体积（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（而I元素的质量百分 数仅为0.000005）。因此，海洋是一个 巨大的物资库。
CH4 0.00022 Kr 0.00011 N2O 0.0001 H2 0.00005
0.00012 0.00029 0.00015 0.000003
Ne He
0.00182 0.00052
0.00125 0.000072
Xe O3
0.0000087 0.000036 0.000001 0.000036
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。
表11-3
气体
大气的主要成份（未计入水蒸气的量)
质量分数﹪ 气体 体积分数﹪ 质量分数﹪
体积分数﹪
N2 O2 Ar CO2
78.09 20.95 0.934 0.0314
75.51 23.15 1.28 0.046
11.1.2.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 属可作半导体。
2．物理性质
s区元素（除H外）的单质均为金 属，具有金属光泽。他们的金属键较 弱，因此，具有熔点低、硬度小、密 度小等特点。另外，s区元素还具有良 好的导电性能和传热性质。
3．化学性
s区元素（除H外）的电负性和电离能均较小， 表现出典型的金属性。在同周期中，它们是最 活泼的金属，在同族中，其金属活泼性从上到 下依次增大，即还原性依次增强。它们可以与 氧、卤素、氢、水和酸等多种物质发生反应， 在反应中，它们均是强还原剂。 碱金属与具有相同电子层的碱土金属相比， 碱金属的核电荷少，原子半径大，原子核吸引 外层电子的能力弱，最外层电子更易失去，即 碱金属的还原性比碱土金属的还原性强。
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为放射性元素。
1．电子构型
S区元素（除H外）的价电子构型分 别为ns1，ns2。在同周期中，它们具有 较小的离子能、较大的原子半径，易 失去外层电子，表现出金属性，其稳 定氧化值为+1（IA）和+2（IIA）。他 们的化合物除Li，Be外均为离子型化 合物。
11.2.2重要元素及其化合物 1．金属钠
在自然界中，钠元素都以化合物的形式存在。 金属钠常用电解熔融的氯化钠或氢氧化钠的方法 制得。 钠质软可切，呈银白色，是电、热的良导体。 在潮湿的空气中，金属钠会马上失去金属光泽。 钠比水轻，可以浮在水的表面与水发生剧烈反应， 并放出大量的热。它还可与酸、卤素、氧、氢、 醇等剧烈反应。因此，金属钠通常存放于煤油中。