1、第九章 金屬元素第一節第一節 金屬的通性金屬的通性第二節第二節 堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬第三節第三節 水的凈化水的凈化第四節第四節 人體中的化學元素人體中的化學元素金屬元素金屬元素位置位置金屬區金屬區晶體結構晶體結構相同點相同點金屬陽離子金屬陽離子自由電子自由電子共同物共同物理性質理性質金屬光澤金屬光澤導電傳熱導電傳熱延展性延展性不同點不同點核電荷數核電荷數價電子數價電子數原子半徑原子半徑金屬陽離子與金屬陽離子與自由電子的作自由電子的作用強弱不同用強弱不同差異性差異性熔點不同熔點不同硬度不同硬度不同第一節第一節 金屬的通性金屬的通性原子結構原子結構續表續表金屬元素金屬元素相同點相同點最

2、外層最外層電子數電子數較少較少原子半原子半徑較大徑較大都具有都具有還原性還原性共共性性與非金屬單質與非金屬單質與與H+(水、酸水、酸)與其它氧化劑與其它氧化劑不同點不同點核電荷數不同核電荷數不同原子半徑不同原子半徑不同金金屬屬活活潑潑性性不不同同差異性差異性與水或酸反應的與水或酸反應的難易難易氫氧化物堿性強弱氫氧化物堿性強弱 相互置換反應相互置換反應（原電池正負極）（原電池正負極）金屬的分類：金屬的分類： 4 4、按化學活潑性：、按化學活潑性： 活潑金屬與不活潑金屬活潑金屬與不活潑金屬 2 2、按冶金工業分：、按冶金工業分：黑色金屬黑色金屬（FeFe、CrCr、MnMn）與有色金屬與有色金屬

3、3 3、按地殼中存在情況分：、按地殼中存在情況分：常見金屬與稀有金屬（常見金屬與稀有金屬（含量少、存在分散含量少、存在分散） 1 1、按單質密度分（、按單質密度分（5g/cm5g/cm3 3) )：重金屬重金屬（ Fe、Cr、Ba等）與輕金屬與輕金屬（堿金屬、（堿金屬、MgMg、AlAl等）等） 金屬是由金屬是由金屬陽離子金屬陽離子和和自由電子自由電子組成，組成，其中自由電子并不屬于某個固定的金屬陽離其中自由電子并不屬于某個固定的金屬陽離子，而可以在整個金屬中自由移動。子，而可以在整個金屬中自由移動。（一）、金屬鍵（一）、金屬鍵 （二）金屬的物理性質（二）金屬的物理性質:常溫下，單質都是固體，

4、汞常溫下，單質都是固體，汞(Hg)除外；除外；大多數金屬呈銀白色，大多數金屬呈銀白色，有金屬光澤有金屬光澤，但，但金金(Au)色，銅色，銅(Cu)色，色，鉍鉍(Bi) 色，色，鉛鉛(Pb) 色。色。 黃黃 紅紅 微紅微紅 藍白藍白 不同金屬熔點、硬度差別較大；不同金屬熔點、硬度差別較大； 良好的導電性，分析原因：良好的導電性，分析原因：金屬中存在著大量的可自由移動的電子。金屬中存在著大量的可自由移動的電子。 良好的導熱性，分析原因：良好的導熱性，分析原因：通過自由電子和金屬陽離子的相互碰撞傳通過自由電子和金屬陽離子的相互碰撞傳遞熱量。遞熱量。 良好的延展性。良好的延展性。金金鉑鉑 金屬單質在化

5、學反應中只作金屬單質在化學反應中只作還原劑還原劑，在化合物中金屬元素只顯正價。在化合物中金屬元素只顯正價。（二）、金屬的物理性質（二）、金屬的物理性質合金：合金：概念：概念： 兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質。而成的具有金屬特性的物質。性質：性質： 具備金屬特性具備金屬特性(光澤、熱電良導體、延展性等光澤、熱電良導體、延展性等)。熔沸點一般低于組分單質；熔沸點一般低于組分單質； 硬度一般比組分單質大。硬度一般比組分單質大。 （三）、金屬的化學性質（三）、金屬的化學性質 金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而表金屬原子易失

6、去價電子成為陽離子，因而表現出較強的還原性。由于不同的金屬原子結現出較強的還原性。由于不同的金屬原子結構、原子半徑的不同，表現的還原性也有強構、原子半徑的不同，表現的還原性也有強弱不同。弱不同。(1)與與O2反應反應K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au常溫迅速常溫迅速 成膜加熱成膜加熱 加熱能反應加熱能反應 不反應不反應(2)與與H2O反應反應 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 條件：條件：冷水劇烈冷水劇烈 熱水緩慢熱水緩慢 水蒸氣高溫水蒸氣高溫 不反應不反應產物：產物： 氫氧化物和氫氣氫氧化物和氫氣 氧化物和氫氣氧化物和氫氣

7、(3)與酸反應與酸反應K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 常溫下與非氧化性酸反應常溫下與非氧化性酸反應 氧化性酸氧化性酸 王水王水(4)置換反應置換反應(5)特例：特例：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2金屬活動性順序的應用金屬活動性順序的應用K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 判斷金屬的活動性順序。 判斷金屬與酸溶液反應的激烈程度等情況。 判斷金屬單質還原性強弱。 判斷金屬低價陽離子的氧化性強弱。 判斷金屬金屬性的強弱順序。 判斷原電池的正負極。 判斷和水、氧氣反應條

8、件以及產物。 判斷相同濃度相同陰離子溶液的酸堿性強弱順序。 判斷電解時陽離子和金屬電極的放電順序。 判斷金屬單質的制備方法。一、堿金屬和堿土金屬的概述一、堿金屬和堿土金屬的概述 二、堿金屬和堿土金屬的性質與用途二、堿金屬和堿土金屬的性質與用途三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧 化物及鹽類化物及鹽類 第二節第二節 堿金屬和堿土金屬堿金屬和堿土金屬一、堿金屬和堿土金屬的概述 IA IIA Li Be Na Mg K Ca Rb Sr Cs Ba原子半徑減小原子半徑減小金屬性、還原性減弱金屬性、還原性減弱電離能、電負性增大電離能、電負性增大原子半徑增大原子半徑增大金

9、屬性、還原性增強金屬性、還原性增強電離能、電負性減小電離能、電負性減小價層電子構型：價層電子構型：IA、IIA，21nsns 、均以礦物形式存在均以礦物形式存在:鈉長石鈉長石: 鉀長石鉀長石:光鹵石光鹵石:明礬石明礬石:鋰輝石鋰輝石:綠柱石綠柱石:菱鎂礦菱鎂礦:石膏石膏:螢石螢石天青石天青石:重晶石重晶石:大理石大理石:83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO元素的存在元素的存在圖片Gc2-704-18.8Gc2-711-18.1

10、4LiNaKRb CsBeMgCaSrBa二、堿金屬和堿土金屬的性質與用途二、堿金屬和堿土金屬的性質與用途 1 1、金屬性和非金屬性、金屬性和非金屬性金屬元素：外層電子少，原子半徑金屬元素：外層電子少，原子半徑性質：金屬鍵不牢固，單質熔、沸點很低，性質：金屬鍵不牢固，單質熔、沸點很低， 硬度較小，其中硬度較小，其中IIAIAIIAIA。金屬性：金屬性：IAIIAIAIIA堿金屬中堿金屬中CsCs、RbRb金屬性質最強，失電子傾向金屬性質最強，失電子傾向最大，所以可作光電管，如最大，所以可作光電管，如CsCs光電管制成的光電管制成的自動報警器可報告遠處火警；制成的天文儀自動報警器可報告遠處火警；

11、制成的天文儀器可以測定與地球距離器可以測定與地球距離 與水作用與水作用 2M + 2H2O 2MOH + H2（g）2 2、氧化數：、氧化數：分別為分別為+1+1和和+2+2，一般無變價，一般無變價3 3、化合物鍵型：、化合物鍵型：以離子鍵為主，其中以離子鍵為主，其中LiLi+ +、BeBe2+2+由于半徑小，其化合物有一定的共價性，由于半徑小，其化合物有一定的共價性，如如BeClBeCl2 2等。等。4 4、特性：、特性：堿金屬和堿土金屬可溶于液氨，形堿金屬和堿土金屬可溶于液氨，形成深藍色溶液。成深藍色溶液。( (較高導電性和與金屬相同的較高導電性和與金屬相同的還原性還原性) )氫化物（除氫

12、化物（除BeBe、MgMg外）外） 1. 1. 均為白色晶體均為白色晶體, , 熱穩定性差熱穩定性差2. 2. 還原性強還原性強V)23.2)/H(H(2- -= =- -E2LiOHTiTiO2LiH2242H4NaClTiTiCl4NaHA A A A 金屬活潑，可與氫形成離子性氫化物金屬活潑，可與氫形成離子性氫化物（一）、氧化物（一）、氧化物 多種類型：多種類型：正常氧化物正常氧化物(O2-)過氧化物過氧化物(O22-)超氧化物超氧化物(O2-)穩定性穩定性: O2- O2- O22-三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類（一）、氧化物（

13、一）、氧化物 三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類 1 1、 正常氧化物正常氧化物 多數為白色固體，多數為白色固體，K K2 2O O（淡黃）、（淡黃）、RbRb2 2O O（亮黃）、（亮黃）、CsCs2 2O(O(桔紅桔紅) )；熔點：熔點：IIAIAIIAIA；硬度：硬度：IIAIAIIAIA，用途：用途：BeOBeO、MgOMgO作耐火材料和金屬陶瓷，作耐火材料和金屬陶瓷， BeOBeO還有反射放射線的能力，常用作還有反射放射線的能力，常用作原原 子反應堆外壁磚子反應堆外壁磚塊材料。塊材料。2 2、過氧化物和超氧化物、過氧化物和超氧化物

14、除除BeBe外外IAIA、IIAIIA均能形成過氧化物均能形成過氧化物( (離子型離子型) )除除LiLi、BeBe、MgMg外，外，IAIA、IIAIIA能形成超氧化物能形成超氧化物（1 1）室溫下，均能與水和稀酸反應：）室溫下，均能與水和稀酸反應： Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2 2KO2+2H2O2KOH+H2O2+O2 2KO2+2H2SO42K2SO4+H2O2+O2 （2）與與CO2的反應：的反應： 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 4KO2+2CO22K2CO3+3O2 過氧化物和超氧化物常用作防毒面具、高過氧化物

15、和超氧化物常用作防毒面具、高空飛行、潛水的供氧劑。空飛行、潛水的供氧劑。Na2O2常用的過氧化物，純的為白色，工業品帶淺黃常用的過氧化物，純的為白色，工業品帶淺黃在堿性介質中是強氧化劑，常作礦熔劑在堿性介質中是強氧化劑，常作礦熔劑2Fe(CrO2)2+7Na2O2 2Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O還可用于紡織、紙漿漂白。還可用于紡織、紙漿漂白。Na2O2熔融分解，熔融分解，但遇到棉花、但遇到棉花、AlAl粉等還原性物質，會爆炸，故粉等還原性物質，會爆炸，故使用使用Na2O2要小心。要小心。3 3、臭氧化物、臭氧化物低溫下，臭氧低溫下，臭氧O O3 3和粉末狀無水堿金屬和粉末狀無水堿金屬

16、( (除除LiLi外外) )氫氧化物反應，用液氨提取得紅色氫氧化物反應，用液氨提取得紅色MOMO3 3固體固體3MOH(s)+2O3(g)2MO3(s)+MOHH2O(s)+1/2O2(g) 室溫下，臭氧化物會緩慢分解：室溫下，臭氧化物會緩慢分解： MO3MO2+ 1/2 O2遇水會發生反應：遇水會發生反應： 4MO3+2H2O4MOH+5O2 （二）、氫氧化物（二）、氫氧化物 形成：形成：IAIA和和IIAIIA中（除中（除BeOBeO、MgOMgO外）直接與水外）直接與水形成對應氫氧化物。形成對應氫氧化物。 性狀：性狀： 白色固體，易潮解，在空氣中吸收白色固體，易潮解，在空氣中吸收 COC

17、O2 2，對纖維、皮膚有強烈腐蝕作用。對纖維、皮膚有強烈腐蝕作用。（二）、氫氧化物（二）、氫氧化物1 1、堿性、堿性LiOH NaOH KOH RbOH CsOH中強堿中強堿 強堿強堿 強堿強堿 強堿強堿 強堿強堿Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 兩性兩性 中強中強 強強 強強 強強 Be(OH)2+2H+Be2+2H2O Be(OH)2+2OH-Be(OH)42- LiOH Be(OH)2 NaOH Mg(OH)2 KOH Ca(OH)2 RbOH Sr(OH)2 CsOH Ba(OH)2酸性增強堿性增強2 2、溶解性、溶解性IA均溶于水，僅均溶

18、于水，僅LiOH溶解度較小溶解度較小IIA溶解度比溶解度比IAIA的小得多，且從上到下溶的小得多，且從上到下溶解度增大。因從上到下，半徑增大，解度增大。因從上到下，半徑增大，M2+與與OH-吸引力減弱，容易被水分子拆開吸引力減弱，容易被水分子拆開IIAIAIIAIA：同一周期，：同一周期，IAIIA，原子半徑減原子半徑減小，離子電荷增多，小，離子電荷增多，靜電引力增大，分子靜電引力增大，分子不易被水分子拆開不易被水分子拆開 （三）、鹽類（三）、鹽類 鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽1 1、鹽類的性質：、鹽類的性質：（1 1）、晶型）、晶型絕大多數為離

19、子晶體，有較高熔、沸點，常絕大多數為離子晶體，有較高熔、沸點，常溫下為固體，熔化時能導電。溫下為固體，熔化時能導電。但但BeBe2+2+的半徑小，電荷較多，極化力較強，光的半徑小，電荷較多，極化力較強，光與易變形的與易變形的ClCl- -、BrBr- -、I I- -結合則形成共價化合結合則形成共價化合物，如物，如BeClBeCl2 2，熔點低，易升華，能溶于有機，熔點低，易升華，能溶于有機溶劑。溶劑。（三）、鹽類（三）、鹽類1 1、鹽類的性質：、鹽類的性質：鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽鹵化物，硫酸鹽，硝酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽（1 1）、晶型）、晶型（2 2）、顏色）、顏色M+、M2+

20、均無色，它們形成的鹽類只要陰均無色，它們形成的鹽類只要陰離子無色，其化合物必為無色；若陰離子離子無色，其化合物必為無色；若陰離子有色，則化合物有色。有色，則化合物有色。（3 3）、熱穩定性）、熱穩定性 IAIA一般有較高穩定性：鹵化物高溫揮發一般有較高穩定性：鹵化物高溫揮發而不分解；硫酸鹽高溫不揮發，難分解；碳而不分解；硫酸鹽高溫不揮發，難分解；碳酸鹽除酸鹽除LiLi2 2COCO3 3在在10001000以上部分分解為以上部分分解為LiLi2 2O O和和COCO2 2外，其余皆不分解；僅硝酸鹽差，加外，其余皆不分解；僅硝酸鹽差，加熱到一定溫度分解：熱到一定溫度分解： 4LiNO3 2Li2

21、O+4NO2+O2 2NaNO3 2NaNO2+O2 2KNO3 2KNO2+O2IIAIIA碳酸鹽常溫下碳酸鹽常溫下( (除除BeCOBeCO3 3不到不到100100分解分解) )穩定，強熱下分解。穩定，強熱下分解。 Co650 Co830Co630（4 4）、溶解度）、溶解度IAIA一般易溶于水，僅兩類型微溶于水一般易溶于水，僅兩類型微溶于水: :(1)(1)若干若干Li i鹽：鹽：LiF 、Li2CO3、Li3PO4(2)(2)K+、Rh+、Cs+(及及NHNH4 4+ +) )的大陰離子鹽的大陰離子鹽IIAIIA中中BeBe鹽多數易溶，鹽多數易溶，MgMg鹽部分易溶，鹽部分易溶，Ca

22、Ca、SrSr、BaBa鹽則多為難溶，其中氟化物鹽則多為難溶，其中氟化物溶解度：溶解度：CaF2SrF2BaF2（增強）；（增強）； CaSO4SrSO4BaSO4（減弱）；（減弱）；注意：注意：BeBe鹽和可溶性鋇鹽有毒。鹽和可溶性鋇鹽有毒。焰色反應焰色反應鋰（鋰（Li）紫紅色）紫紅色鈉（鈉（Na）黃色）黃色 鎂（鎂（Mg）淺藍）淺藍鉀（鉀（K）淺紫色）淺紫色 鈣（鈣（Ca）磚紅色）磚紅色銣（銣（Rb）紫色）紫色 鍶（鍶（Sr）洋紅色）洋紅色銫（銫（Cs）紫紅）紫紅 鋇（鋇（Ba）黃綠色）黃綠色1 1、碳酸鈉（純堿，蘇打，堿面）、碳酸鈉（純堿，蘇打，堿面） 索維爾法制備：飽和食鹽水吸收索維爾

23、法制備：飽和食鹽水吸收NHNH3 3和和COCO2 2氣體，氣體，制得溶解度較小的制得溶解度較小的NaHCONaHCO3 3，再焙燒：，再焙燒：NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 析出析出NaHCONaHCO3 3后，母液中后，母液中NHNH4 4ClCl用消石灰來回收，用消石灰來回收，以循環使用：以循環使用： 2NH4Cl+Ca(OH)2 NH3+CaCl2+2H2O 所需所需COCO2 2和石灰由石灰石煅燒得來。和石灰由石灰石煅燒得來。 此法，技術成熟，原料豐富價廉，但食鹽利用此法，技術成熟，原料豐富價廉，但食鹽利用率低

24、，率低，NHNH3 3損失大，損失大，CaClCaCl2 2廢渣造成環境污染。廢渣造成環境污染。 Co200幾種重要的鹽幾種重要的鹽 侯德榜法制備：侯德榜法制備：將制堿和合成氨聯為一體，將制堿和合成氨聯為一體，稱侯氏聯合制堿法，或氨堿法。稱侯氏聯合制堿法，或氨堿法。 該法，先用水煤氣轉化的該法，先用水煤氣轉化的H H2 2和和N N2 2合成氨，同合成氨，同時有時有COCO2 2放出；由此合成氨系統提供的放出；由此合成氨系統提供的NHNH3 3和和COCO2 2來制堿，副產品來制堿，副產品NHNH4 4ClCl可作化肥。可作化肥。 此法，此法，NaClNaCl利用率達利用率達96%96%以上，

25、成本降低，以上，成本降低，可連續化生產，對制堿上作出較大貢獻。可連續化生產，對制堿上作出較大貢獻。 2 2、碳酸氫鈉、碳酸氫鈉（小蘇打，重碳酸氫鈉或焙堿）（小蘇打，重碳酸氫鈉或焙堿）制純度高的可用制純度高的可用NaNa2 2COCO3 3溶液中通溶液中通COCO2 2： NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O2NaHCOO2NaHCO3 3（溶解度小，析出）（溶解度小，析出）3 3、NaClNaCl4 4、CaSOCaSO4 4：CaSOCaSO4 42H2H2 2O O稱石膏（生石膏），白粉稱石膏（生石膏），白粉，微溶于水。，微溶于水。CaSOCaSO4 4 1/2H

26、 1/2H2 2O O為熟石膏，白粉，吸為熟石膏，白粉，吸潮（熟石膏粉潮（熟石膏粉+ +水）可膨脹、硬化，用于制模、塑水）可膨脹、硬化，用于制模、塑像、石膏繃帶等。像、石膏繃帶等。CaCl2+(NH4)2SO4+2H2OCaSO42H2O+2NH4Cl CaSO CaSO4 42H2H2 2O O經煅燒脫水，得經煅燒脫水，得CaSOCaSO4 41/2H1/2H2 2O O污水排放污水排放河流污染河流污染工業用水生活用水未曾處理直接排放污染了河流工業用水生活用水未曾處理直接排放污染了河流一、飲用水的凈化二、硬水及其軟化三、水的純化第三節 水的凈化第三節 水的凈化一、飲用水的凈化 步驟： 飲用水

27、要求澄清和無毒，所以飲用水的凈化包括除去懸浮雜質和消毒滅菌兩步。一、飲用水的凈化 具體操作： 用凝聚沉淀的方法可以除去水里的泥沙等懸浮狀態的雜質。常用的沉淀劑是明礬，其中起作用的是硫酸鋁。 它和水作用能生成膠粘性絮狀氫氧化鋁絮狀沉淀，沉淀和水中的泥沙等懸浮雜質結成較重的顆粒而沉到水底。 上層的水經過由某種多孔物如砂、木炭、碎石構成的過濾層，這樣就可以把殘剩的懸浮物截留下來，而得到澄清的水。 除去懸浮雜質的水再進行消毒處理，通常用的消毒劑是漂白粉或氯氣。可除去水中可除去水中已溶解的物已溶解的物質質加熱，蒸加熱，蒸餾、冷凝餾、冷凝用于分離或用于分離或提純液態混提純液態混合物合物根據液根據液體物質體

28、物質的沸點的沸點不同不同蒸餾蒸餾法法可除去水中可除去水中的懸浮微粒的懸浮微粒溶解，過溶解，過濾濾用于除去液用于除去液體中混有的體中混有的不溶性固體不溶性固體雜質雜質根據物根據物質的溶質的溶解性不解性不同同過濾過濾法法使水中的懸使水中的懸浮微粒凝聚浮微粒凝聚成較大顆粒成較大顆粒而沉淀下來而沉淀下來加入明礬加入明礬等凝聚劑，等凝聚劑，攪拌后靜攪拌后靜置置用于分離液用于分離液體中混有的體中混有的不溶性固體不溶性固體雜質雜質根據物根據物質的溶質的溶解性不解性不同同沉淀沉淀法法所起作用所起作用基本操作基本操作適用范圍適用范圍原理原理辦法辦法自來水廠凈水過程示意圖二、硬水及其軟化1、定義：、定義：含有較多

29、可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水硬水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟軟水。水。2、硬水給生活和生產帶來的危害：、硬水給生活和生產帶來的危害： 用硬水洗衣服既浪費肥皂，也洗不凈衣物，時間長了會使衣物變硬。燒鍋爐，用硬水易使鍋爐內結水垢，不僅浪費燃料，嚴重時可能引起爆炸。 二、硬水及其軟化3、硬水和軟水的區分方法： 加熱或長久放置后有水垢產生的水是硬水。 向水中加肥皂水，泡沫很少的水是硬水，有大量泡沫出現的水是軟水。4、硬水的分類： 含有鈣、鎂的酸式碳酸鹽的硬水，稱暫時硬水。因為煮沸時酸式碳酸鹽可分解成不溶于水的沉淀而除去。 含有鈣或鎂的硫酸鹽或氯化物的硬水，稱永久硬水。它們不能用加熱煮沸的方

30、法使之沉淀，因而不能用煮沸法軟化。4、硬水的軟化： 軟化的概念：使用硬水前，采取一定的方法減少硬水中鈣鹽和鎂鹽的過程，稱硬水的軟化軟化。 軟化的方法：生活中通過將水煮沸或暴曬。實驗室里用制取蒸餾水的方法。石灰純堿法石灰純堿法 操作：操作：將消石灰和純堿的混和物加入欲軟化的硬水中，使鈣鹽、鎂鹽等生成沉淀而除去。優缺點：優缺點： 石灰純堿法操作比較復雜，軟化效果較差，但成本低。應用范圍：應用范圍：適用于作初步處理大量硬度較大的水。 概念：用離子交換劑來軟化硬水的方法。 離子交換劑概念及分類是一種能用自身所含有的陰離子和陽離子同水中的陰、陽離子發生交換作用，從而除去水中所含離子的難溶性固態物質 。通

31、常可分為陽離子交換劑和陰離子交換劑。 優缺點：軟化效果好，成本高 應用：制備去離子水離子交換法 三、水的純化制備方法：蒸餾法 蒸餾水：用蒸餾方法制得的純水。 重蒸餾水：若蒸餾水再蒸餾一次得到的純水。離子交換法： 具體操作：將普通水先通過H型陽離子交換樹脂時，水中的陽離子如等被交換。再把從陽離子交換樹脂出來的水通過陰離子交換樹脂，水中的陰離子如等被交換。經過這樣處理后，水中的各種雜質離子被樹脂吸附，從樹脂上下來的和結合成水。這種除去了各種雜質離子的水稱作去離子水。 第四節 人體中的化學元素一、人體中元素的分類 二、必需元素的生理功能三、某些有害微量元素一、人體中元素的分類一、人體中元素的分類人體

32、中的元素人體中的元素必需常量元素必需常量元素(含量高于0.01%,占體重的99.95%)必需微量元素必需微量元素(含量低于0.01%,占體重的0.05%)有害微量元素有害微量元素維持人體生命活動的必需元素維持人體生命活動的必需元素 判定方法：常量元判定方法：常量元素主要集中在主族素主要集中在主族（11 11種）種） 常量元素常量元素 構成人體的細胞與組織，并參與多種構成人體的細胞與組織，并參與多種生化過程，如神經傳導、體液平衡、肌生化過程，如神經傳導、體液平衡、肌肉收縮的調節等。肉收縮的調節等。 微量元素微量元素 通過激活酶的活性，在人體內許多生通過激活酶的活性，在人體內許多生化過程中起調控作

33、用。化過程中起調控作用。 二、必需元素的生理功能二、必需元素的生理功能 獲得能量：獲得能量：C、H、O、N、S等組成糖類、油脂等組成糖類、油脂和蛋白質和蛋白質維持體內電解質平衡的鹽類：維持體內電解質平衡的鹽類：K、Na、Mg、Cl等形成骨骼的元素：等形成骨骼的元素：Ca、P二、必需元素的生理功能二、必需元素的生理功能 1 1、常量元素、常量元素不可或缺不可或缺! 根據科學研究，到目前為止，已被確認與人體根據科學研究，到目前為止，已被確認與人體健康和生命有關的必需健康和生命有關的必需微量元素微量元素有有1414種種，即鐵、，即鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒

34、、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅，每種微量元素都有其特殊的生理功能。錫、硅，每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們在人體內含量極小，但它們對維持人體盡管它們在人體內含量極小，但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會出現疾旦缺少了這些必需的微量元素，人體就會出現疾病，甚至危及生命。國外曾有報告：機體內含鐵、病，甚至危及生命。國外曾有報告：機體內含鐵、銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機制，降低抗病銅、鋅總量減少，均可減弱免疫機制，降低抗病能力，有助于細菌感染，而且感染后的死亡率亦能力，有助于細菌感染，而且感

35、染后的死亡率亦較高。較高。2 2、微量元素、微量元素想一想想一想 鈣在人體中是以什么形式存在的？鈣在人體中是以什么形式存在的？現在我們一起來做個小小的測試：現在我們一起來做個小小的測試：* * 你是否頭發稀少？容易早白？你是否頭發稀少？容易早白？* * 你是否晚上睡覺時經常感到大腿無故疼痛？你是否晚上睡覺時經常感到大腿無故疼痛？* * 你的手指甲根部是不是有白點？你的手指甲根部是不是有白點？* * 你在久坐以后是不是感到特別的疲勞？你在久坐以后是不是感到特別的疲勞？* * 你是否有容易出汗，精神不能集中，做你是否有容易出汗，精神不能集中，做 事丟三落四的情況？事丟三落四的情況？* * 你是否會

36、在適量運動之后出現手足抽搐的情你是否會在適量運動之后出現手足抽搐的情 況？況？琳瑯滿目的各種補鈣品正式品名：鈣爾奇D咀嚼片藥物組成本品每片含主要成分碳酸鈣0.75克(相當于鈣300毫克) .規格：60片/瓶藥物組成：每毫升含主要成份葡萄糖酸鈣100毫克（相當于鈣9毫克），輔料為乳酸、氫氧化鈣、甜菊糖甙、香精。功能與主治：補鈣劑，用于預防和治療鈣缺乏癥，如骨質疏松，手足抽搐癥，骨發育不全，佝僂病，以及妊娠和哺乳期婦女、絕經期婦女鈣的補充。規格：15ml/支，10支/盒 鐵的生理功能鐵的生理功能：1）參與氧的運輸和組織呼吸過程 鐵為血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素及呼吸酶的組成部分2）維持正常的造血功

37、能 促進紅細胞的形成與成熟3）調節免疫功能 缺鐵引起淋巴細胞減少和自然殺傷細胞活性降低4）促進腦發育及改善腦功能5）其它 維生素A的代謝、 抗脂質過氧化 鐵的食物來源鐵的食物來源 主要來源：食物 膳食中鐵的良好來源為動物肝臟、動物全血、畜禽肉類、魚類、雞蛋（蛋黃）等。 蔬菜和及奶制品中含鐵量不高，且生物利用率低，屬于為貧鐵物質。 少數植物性食物如木耳、香菇、芝麻等的鐵含量較高，但吸收不好多吃含鐵豐富的食物多吃含鐵豐富的食物口服補鐵劑口服補鐵劑在醬油中加入鐵強化劑在醬油中加入鐵強化劑富含鐵元富含鐵元素的食品素的食品市售補血劑市售補血劑 人體內含碘約20-50mg，相當于0.5mg/kg。其中20

38、%集中于甲狀腺，用于合成甲狀腺素。其它分布在肌肉與其它組織中 碘的生理功能碘的生理功能 碘在體內主要是參與甲狀腺的合成，故其生理功能主要體現在甲狀腺素的生理作用。（1）促進生物氧化，參與磷酸化，調節能量轉換（2）促進蛋白質的合成和神經系統的發育 特別是對智力發育尤為重要。（3）促進糖和脂肪分解代謝（4）激活體內酶的活性：細胞色素酶系、氧化酶等100多種（5）調節水鹽代謝：缺乏引起水鹽潴留和粘液性水腫（6）促進維生素的吸收利用 包括促進尼克酸的吸收利用及胡蘿卜素向維生素A的轉化 鈉、鉀、氯元素的生理功能鈉、鉀、氯元素的生理功能 鈉、鉀、氯元素在人體內主要以離子狀態存在于各種組織的體液中，它們與蛋

39、白質一起共同維持各組織細胞的滲透壓，因而在體液移動和儲留過程中發揮重要作用。 鈉、鉀、氯離子在維持機體的酸堿平衡方面也起著重要的作用。 鈉、鉀、氯元素的生理功能鈉、鉀、氯元素的生理功能 鈉是人體膽汁、胰液、汗液和眼淚的組成成分，它還對維持神經、肌肉的正常功能起作用。 鉀參與細胞內糖和蛋白質的代謝，與鈣、氯等離子一起維持神經、肌肉的正常興奮性，它還能協調正常心肌的舒張和收縮運動。 氯離子與氫離子形成胃酸(鹽酸)來促進鐵在體內的吸收、淀粉酶的激活以及抑制胃中微生物的生長。 成人體內含鋅量約為2-2.5g，分布于人體所有器官，以肝、腎、肌肉、視網膜、前列腺內的含量為高。血液中75%-85%的鋅分布在

40、紅細胞中，3%-5%在白細胞中，其余在血漿中。 鋅的生理功能鋅的生理功能（1）金屬酶的組成成分或酶的激活劑（2）維持正常味覺和食欲 Zn可與唾液蛋白結合合成味覺素，對味覺與食 欲發生作用 Zn缺乏：味覺減退、食欲、味覺異常和食土癖（3）促進生長發育與組織再生： Zn通過調節DNA轉錄、復制及蛋白質合成影響細 胞生長、分裂和分化等各過程。 Zn對胎兒生長發育很重要 生長障礙矮小是缺鋅的顯性特征。 Zn缺乏能損傷胚胎發生和植入、造成死胎、 致畸及發育障礙。（4）促進VA代謝，與維護暗適應功能有關 Zn在體內有促進視黃醛合成及構型轉化、參與肝中VA動員、維持血漿VA濃度恒定，對維持正常暗適應能力有重

41、要作用。其中視黃酸脫氫酶是含鋅酶。（5）參與免疫功能（6）與智力發育有關與智力發育有關 硒硒總量約14-20mg，廣泛分布于各組織中濃度高的有肝、胰、腎、心、牙釉質及指甲，脂肪組織中最低（一）生理功能1抗氧化作用與Vit E的抗氧化作用具有協同作用2解毒和細胞保護作用 硒與金屬有很強的親和力 動物實驗發現硒可降低黃曲霉毒素B1急性損傷、減輕肝中心小葉壞死程度與死亡率3保護心血管、維護心肌的功能 血硒高的地區心血管疾病發病率低 動物實驗表明硒對心肌纖維、小動脈及微血管的結構及功能有重要作用 以心肌損害為特征的克山病可能與缺硒有關4促進生長和繁殖、保護和改善視覺器官功能及抗腫瘤作用5參與輔酶A、輔

42、酶Q的合成，在機體合成代謝、電子傳遞中起重要作用；可增加血中抗體數量，起免疫佐劑作用 銅的生理功能主要以含銅金屬酶形式發揮作用。如：銅藍蛋白細胞色素氧化酶（cytochrome oxidase）超氧化物歧化酶 *(superoxide dismutase, SOD)酪氨酸酶多巴-羥化酶賴氨酰氧化酶等1鐵代謝血漿中只有Fe3+才能與運鐵蛋白結合。血漿銅藍蛋白催化Fe2+氧化為Fe3+銅藍蛋白可能與細胞色素氧化酶一起參與促進血紅蛋白的合成2蛋白交聯（crosslinking）彈性蛋白和膠原蛋白的交聯，依賴于賴氨酸經賴氨酰氧化酶催化醛賴氨酸，后者為膠原發生交聯所必需3超氧化物轉化是超氧化物歧化酶（S

43、OD）的成分。具有SOD活性的酶有腦銅藍蛋白（cerebrocuprein）、紅細胞銅蛋白（erythrocuprein）和肝銅蛋白（hepatocuprein）等這些酶催化超氧離子氧+過氧化氫，從而保護細胞免受毒性很強的超氧離子的毒害4與兒茶酚胺的生物合成、維持中樞神經系統的正常功能有關酪氨酸可分別被多巴胺-羥化酶、酪氨酸酶催化為多巴胺（dopamine，DA）及黑色素（melanin）5此外，銅可能還與脂類、膽固醇及葡萄糖的代謝有關 鉻的生理功能1、加強胰島素的作用 糖代謝中鉻作為一個輔助因子對啟動胰島素有作用，刺激葡萄糖的攝取2、防止動脈粥樣硬化 鉻可能對血清膽固醇的內環境穩定有作用 3、促進蛋白質代謝和生長發育 4、體液和細胞免疫功能；提高應激狀態下的動物體內免疫球蛋白，顯著減少其血清皮質醇。 鉬的生理功能鉬是作為酶的輔助因子發揮其作用，是黃素依賴酶，如黃嘌呤氧化酶和醛氧化酶的組成成分。黃嘌呤氧化酶主要催化嘌呤化合物的氧化代謝及尿酸的形成；催化肝臟鐵蛋白中鐵的釋放，加速鐵進入血漿與-球蛋白形成運鐵蛋白，使