无机及分析化学 高职化工类 吴华第一章 物质结构.ppt

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1、无机及分析化学无机化学是化学学科最早发展起来的一门分支学科。它的研究对象是元素及其化合物。19世纪初英国科学家道尔顿提出的原子理论加快了人类对微观物质的探索步伐。19世纪60年代，元素周期律的发现为现代无机化学的形成和发展奠定了基础。进入20世纪后，载人飞船飞向太空，人类登上月球，伴随着原子能工业、半导体材料工业的崛起以及各种特殊性能新材料的研发等，无机化学又取得了新的进展。这些新技术、新发明都离不开迄今发现的一百多种元素。本章我们将学习和了解一些无机化学中关于元素的基本知识。理论篇第一章物质结构理论篇第一章物质结构1.掌握原子的组

2、成及结构。2.掌握元素周期律与原子结构的关系。1.了解原子的构成、同位素及其应用。2.了解原子核外电子的运动状态及排布规律。3.了解元素周期表的结构。4.了解生命元素的种类和功能。知识目标:能力目标:理论篇第一章物质结构第一节原子结构和元素周期系一、原子结构与同位素1.原子的构成2.同位素第一节原子结构和元素周期系理论篇第一章物质结构1.电子云2.核外电子运动状态（1）电子层（2）电子亚层和电子云的形状（3）电子云的伸展方向和原子轨道（4）电子的自旋3.核外电子的排布（1）泡利不相容原理（2）能量最低原理（3）洪德规则二、核外电子的

3、运动状态第一节原子结构和元素周期系理论篇第一章物质结构（1）周期与能级（2）族和价电子结构（3）周期表中区的划分三、元素周期系2.元素的性质与元素周期表之间的关系（1）原子半径（2）电离能（3）电负性（4）金属性和非金属性1.元素周期表第二节重要的生命元素理论篇第一章物质结构3.不确定元素4.有害元素确定某元素是否为必需元素一般遵循Arnon提出的三条原则:（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

4、过程2.有益元素1.必需元素一、生命元素的组成第二节重要的生命元素理论篇第一章物质结构生命元素的分布具有如下特征:（1）主要分布于二、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；有害元素主要集中于五、六周期的ⅢA～ⅤA族。（2）就生命必需元素本身而言，宏量元素主要分布于二、三周期;微量元素主要集中在第四周期。（3）在s区的金属元素自然以钠、镁为中心相对聚积在一起，形成了一个以生命必需宏量元素为主的宏量元素区；而在p区的生命元素则以第四周期的镓、锗、砷、硒、溴为过渡带，形成上部以非金属宏量元素为主，下部以金属微

5、量元素为主的区;大多生命必需的微量元素犹如一座吊桥一字排列于d区和ds区。这三个中心的形成决非偶然的巧合，而是元素性质在生命中周期性变化的一种规律体现。二、生命元素在周期表中的分布及其生物效应第二节重要的生命元素理论篇第一章物质结构1.s区生命元素s区元素中的氢、钠、钾、镁、钙与生命关系十分密切。2.p区生命元素p区元素中的碳、氧、氮、硅、锗、锡、磷、硫、硼、硒、氟、氯、溴、碘等元素与生命关系十分密切。3.d区生命元素d区元素中的钒、铬、锰、铁、钴、镍等元素与生命关系十分密切。4.ds区生命元素ds区元素中的铜、锌等元素与生命关系密

6、切。5.f区生命元素镧系元素的生物效应（1）增产作用（2）医用效果二、生命元素在周期表中的分布及其生物效应阅读资料理论篇第一章物质结构随着科学技术的发展，同位素及其放射性同位素广泛应用于工业、农业、医学、环保、军事、资源勘探、科研等诸多领域，已获得了显著的经济效益和社会效益。放射性同位素的应用是核能利用的一个重要方面。例如:H和H是制造氢弹的原料，U是制造原子弹以及核反应（核电站）的原料。Co产生的高能射线能杀死癌细胞，把它制成放射性治疗仪可用于治疗癌症;利用高能射线穿透力强的特性对某些材料的伤痕探测，既能探测伤痕又丝毫不损坏被探测

7、材料，把它制作成安全探测仪，能在不开箱的情况下进行安全检查，给安全、保卫工作带来极大的方便。在农业生产上可利用放射性同位素辐射进行辐射加工。例如，辐射育种就是利用放射性同位素放出的射线照射生物体，使其正常代谢作用发生改变。通过遗传变异，选出新的优良品种，使它们具有抗病、早熟、高产的优良品质。此外，用小剂量的射线照射种子或用放射性物质的溶液拌种，可刺激生长发育使种子又快又好地发芽。用强辐射照射马铃薯、大蒜等，可抵制种子、块根、块茎的生长发育机能，达到保鲜、储藏的作用。同位素的应用阅读资料理论篇第一章物质结构同位素的应用核医学诊断是根据

8、放射性示踪原理对患者进行疾病检查的一种诊断方式。在临床上可分为体内诊断和体外诊断。体内诊断是将放射性药物引入体内，用仪器进行脏器显像或功能测定。体外诊断是采用放射免疫分析方法，在体外对患者体液中生物活性物质进行微量分析。我国每年约有数