人类需要的营养素:
人类为了维持生命和健康,必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类,通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性:1.蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性:蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物,相对分子质量很大,从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮,但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素,如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在:主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中,许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化:人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应,生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环,一部分氨基酸被氧化,生成尿素、二氧化碳和水等排出体外,同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质,维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能:
a. 血红蛋白的作用:人体内氧气的传输者,起载体作用。正常呼吸时,在肺部,血红蛋白中血红素的Fe
2+与氧结合成为氧合血红蛋白,随着血液流到机体的各个组织和器官,放出氧气,供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳,携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O
2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合,而且结合能力很强,大约是氧气的200~300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合,人就会因缺氧而中毒,甚至窒息死亡。
b. 酶的作用:酶是一类重要的蛋白质,是生物催化剂,能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应,而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时,其结构会被破坏,导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应,使蛋白质分子结构发生变化,从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a.蛋白质缺乏成年人:肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血,严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人:生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b.蛋白质过量蛋白质在体内不能储存,多了机体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2.糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分,由C、H、O三种元素组成,又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量,糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60%~70%;构成机体的重要物质;调节食品风味;维持大脑功能必需的能量;调节脂肪代谢;提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类:人可以吸收利用的有效糖类如单糖,多糖,双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉:它是绿色植物光合作用的产物,化学式为(C6H10O5)n。
存在 |
植物种子或块茎中,如水稻,小麦,马铃薯等 |
消化 |
食物淀粉在人体内经酶的作用,与水作用最终变成葡萄糖,然后再被人体吸收
|
检验 |
淀粉遇到碘单质(常用碘水或碘酒做试验)会变蓝色,以此检验淀粉的存在 |
b.葡萄糖
葡萄糖的化学式为C
6H
12O
5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液,输送到人体的各个组织和器官,为人体组织提能量.又在酶的作用下,转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里,葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水,同时放出能量,机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)
2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀.医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
存在 |
贮藏在某些植物(如甘蔗、甜菜等)中,化学式为C12H22O11 |
用途 |
日常生活中常用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖,它是食品中常用的甜味剂 |
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等,低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收,所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养,时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时,人体组织吸收不了,就会转化成脂肪储存于体内,使人过于肥胖而诱发各种疾病,如高血脂、冠心病等。
3.油脂
(1)油脂的分布在常温下,植物油脂呈液态,如花生油、豆油等;动物油脂呈固态,如牛油等。
(2)功能:油脂是重要的供能物质,每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量,比糖类多一倍以上,因此它是重要的供能物质。在正常情况下,每人每日需摄人50~60g油脂,它供给人体每日所需能量的 20%~25%。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10%~20%,它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时,就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要,此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症,还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
种类 |
维生素有20多种,多数在人体内小能合成,需要从食物中摄取 |
存在 |
水果、蔬菜、种了食物、动物肝脏、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶等均含丰富的维生素 |
功能 |
调节新陈代谢,预防疾病,维持身体健康。如维生素C有防癌作用,它能促进人体生长发育,增强对疾病的抵抗力 |
缺乏的后果 |
缺乏某种维生素会使人患病。如:缺乏维生素A,会引起夜盲症;缺乏维生素C,会引起坏血病;缺乏维生素B,会引起皮炎、贫血、肌肉萎缩等;缺乏维生素D,会使青少年发育不良而得佝偻病,老年人会发生骨质疏松 |
注意:维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用:导致中毒,急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上,将会产生药物依赖,严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时,就可能为病毒提供养料,可谓得不偿失,还可能导致腹痛、腹泻、尿频,影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育,甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后,就会出现生长停滞,影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400~800mg后,可引起视力模糊,乳腺肿大,头痛,头晕,恶心等。长期服用超过800mg,将改变分泌代谢,免疫功能下降等。
5.无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一,含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用:为构成人体组织的重要成分;维持机体的渗透压和体液酸碱平衡;维持神经细胞兴奋性;构成酶的成分或激活酶的活性;参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中,随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外,如汗液、尿液,因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在,一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量,导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6.水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态,增强代谢能,调节血液的正常循环,溶解营养素,使之易于吸收和运输;水还能帮助机体排泄废弃物,散发热量,调节体温,并使血液保持酸碱平衡;水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用;人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a.人体内水的流失途径:排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b.人体内水的获取途径:饮水、食物、体内物代谢。
c.如果身体摄入水分不足,开始时人体可通过节机体减少水分的排出量,保持机体水平衡,但严重不足时,自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2%时,身体可因脱水而造成代谢障碍;减少7%—14% 时,出现严重的脱水症状;减少15%以上,即有生命危险。
知识点拨:
1. 纤维和纤维素:
很多学生常常存在一个认识上的误区,认为“纤维:纤维素”,其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂,其化学式为 (C
6H
10O
5)n,属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中,木材中有一半是纤维素,棉花是自然界中较纯粹的纤维素,脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质,分为天然纤维和化学纤维:天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体,再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C
6H
10O
5)
n]也属于糖类,主要存存于植物体内.如树木的茎主要成分是纤维素,棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类,人可以从食物中摄食淀粉,并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用,但人不能消化纤维素,原因在于人体内没有纤维素酶,不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
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维生素A (视黄醇) |
促进人体的生长发育和防止角膜炎、夜盲症等疾病 |
鱼肝油、绿色蔬菜 |
维生素B1 (硫胺素) |
促进人体发育,帮助消化,防止脚气病、神经炎,可治疗皮肤病 |
酵母、谷类、肝、豆类、瘦肉 |
维生索B2 (核黄索) |
可防治口角炎、皮肤炎、舌炎等,能参与体内生物氧化作用 |
酵母、肝、蛋、蔬菜 |
维生素C (抗坏血酸) |
降低毛细血管的脆性,促进外伤的愈合,并能增强机体的抵抗力,促进胆固醇代谢 |
新鲜蔬菜和水果 |
维生素D (抗佝偻病) |
可预防佝偻病、软骨病和小儿出齿迟,牙齿不健全等疾病,能调节Ca、P 代谢 |
鱼肝油、蛋黄、乳类、酵母 |
维生素E (生育酚) |
对防止记忆力减退、抗机体早衰、预防不育症和习惯。降流产有一定作用 |
鸡蛋、肉、肝、鱼、植物油 |
知识拓展:1. 食品添加剂:
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO/WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义,食品添加剂是指:有意识地一以少量添加于食品,以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为:防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时,怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的,则用“纯×”或“100% x”来表示,如“纯棉…‘纯毛”或“100%毛”;如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的,标签上应注明每种纤维的含量,如“涤纶20%、棉80%”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
织物 |
现象 |
尼龙 |
易燃,燃烧时有臭味,有火焰,余烬为灰褐色 |
涤纶 |
近火焰即熔缩,燃烧时边熔化边冒黑烟,燃烧后呈黑褐色块状.可压碎 |
腈纶 |
近火时先收缩,后燃烧,冒黑烟,有臭味,余烬呈黑色圆球 |
棉布 |
易燃烧,燃烧时无异味,余烬呈灰白色 |
羊毛 |
燃烧时发泡,有火焰,有烧焦羽毛的气味,余烬呈黑褐色 |
丝绸 |
燃烧缓慢,有臭味,余烬为黑色小球,容易压碎 |
在人体中元素的存在形式:
①碳、氢、氧、氮主要以水、糖类、蛋白质、维生素和脂肪的形式存在。
②其他的元素主要以无机盐的形式存在于水溶液中。
③钙元素主要以羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2] 晶体的形式存在。
常量元素:
常量元素人体中含量较多的元素有11种,它们约占人体质量的99.95%。在人体中含量超过0.01%的元素,称为常量元素。
①人体中的常量元素
元素名称 |
元素符号 |
质量分数% |
氧 |
O |
65.0 |
碳 |
C |
18.0 |
氢 |
H |
10.0 |
氮 |
N |
3.0 |
钙 |
Ca |
2.0 |
磷 |
P |
1.0 |
钾 |
K |
0.35 |
硫 |
S |
0.25 |
钠 |
Na |
0.15 |
氯 |
Cl |
0.15 |
镁 |
Mg |
0.05 |
②一些常量元素在人体中的作用及每天适宜摄入量
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钙 |
使骨骼和牙街具有坚硬的结构支架 |
800—1200mg |
缺钙主要影响骨骼的发育和结构,临床症状表现为青少年的佝偻病和成年人的骨质软化症及老年人的骨质疏松症。钙是无毒的元素,但摄入过量会导致高血钙,从而引起消化系统、泌尿系统等的疾病 |
海产品、豆类、奶类、各种绿叶蔬菜等 |
其中99%存在于骨骼和牙齿中,主要以羟基磷酸钙 [Ca10(PO4)6(OH)2晶体的形式存在 |
钠 |
细胞外液和细胞内液中的Na+和K+各自保持一定的浓度,维持人体内的水分和体液恒定的pH |
2000—2500mg |
缺钠会引起肌肉痉挛、头痛等;过量会引起水肿、高血压、贫血等 |
食盐 |
其中一半以Na+的形式存在于细胞外液中 |
钾 |
1850—5600mg |
缺钾会引起肌肉不发达、心律小齐等;过量会导致恶心、腹泻等 |
香蕉、柑橘、橙子、山楂、蘑菇、豆炎及其制品等 |
主要以K+的形式萍在干细胞内液中 |
镁 |
促进骨骼发育、细胞遗传物质合成等 |
300—400mg |
缺镁会引起肌肉不发达、抽搐、痉挛、心律不齐等;过量会引起神经系统紊乱、肾病等 |
坚果、大豆、牛奶等 |
70%的镁以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成,25%的镁存在于软组织中 |
微量元素:在人体中含量在0.01%以下的元素。
①一些人体必需的微量元素
元素名称 |
元素符号 |
铁 |
Fe |
钴 |
Co |
铜 |
Cu |
锌 |
Zn |
铬 |
Cr |
锰 |
Mn |
钼 |
Mo |
氟 |
F |
碘 |
I |
硒 |
Se |
②一些必需微量元素对人体的作用及14—18岁人群每天的适宜摄入量
元素 |
人体内的含量 |
对人体的作用 |
适宜摄入量(每天) |
摄入量过高,过低对人体健康的影响 |
铁 |
4—5g |
是血红蛋白的成分,能帮助氧气的运输 |
20—50mg |
缺铁会引起贫血 |
锌 |
2.5g |
影响人体发育 |
15.5—19mg |
缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良 |
硒 |
14—21mg |
有防癌、抗癌作用 |
50μg |
缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高,会使人中毒 |
碘 |
25—50mg |
是甲状腺激素的重要成分 |
150μg |
缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘会影响生长发育,造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大 |
氟 |
2.6g |
能防治龋齿 |
1.5mg |
缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑牙和氟骨病 |
知识拓展:
如果人体所需的元素仅从食物中摄取还不足时,可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。
如在食品巾添加含钙、锌、硒、锗的化合物,或制成补钙、补锌等的保健药剂或制成加碘食盐,来增加对这些元素的摄人量。但要注意即使是人体必需的元素,也要注意适宜的摄入量,摄人量过高和过低对人体健康都有不良的影响。
原子的构成:
原子核的构成:
原子核相对原子来说,体积很小,但质量却很大,原子的质量主要集中在原子核上,电子的质量约为质子质量的
。
质子的质量为:1.6726×10
-27kg
中子的质量为:1.6749×10
-27kg
构成原子的粒子间的关系:对原子构成的正确理解:
(1)原子核位于原子中心,绝大多数由质子和中构成 (有一种氢原子的原子核内只含有1个质子,无中子),体积极小,密度极大,几乎集中了原子的全部质量,核外电子质量很小,可以忽略不计。
(2)每个原子只有一个原子核,核电荷数(核内质子数)的多少,决定了原了的种类。
(3)在原子中:核电荷数二质子数二核外电子数。
(4)原子核内的质子数不一定等干中子数,如钠原子中,质子数为11,中子数为12。
(5)并不是所有的原子中都有中子,如有一种氢原子中就没有中子。
(6)在原子中,由于质子(原子核)与电子所带电荷数相等,且电性相反,因而原子中虽然存在带电的粒子,但原子在整体上不显电性。
核外电子的排布:①电子层核外电子运动有自己的特点,在含有多个电子的原子里,有的电子通常在离核较近的区域运动,有的电子通常在离核较远的区域运动,科学家形象地将这些区域称为电子层。
②核外电子的分层排布通常用电子层来形象地表示运动着的电子离核远近的不同:离核越近,电子能量越低;离核越远,电子能量越高。电子层数、离核远近、能量高低的关系如下所示:
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
离核远近 近→ 远
能量高低 低→ 高
③核外电子排布的规律了解一些核外电子排布的简单规律对理解原子核外电子排布的情况有很重要的作川,核外电子排布的简单规律主要有:
a.每层上的电子数最多不超过2n
2(n为电子层数),如第一电子层上的电子数可能为1,也可能为2,但最多为2。
b.核外电子排布时先排第一层,排满第一层后,再排第二层,依次类推。
c.最外层上的电子数不超过8;当只有一个电子层时,最外层上的电子数不超过2。
原子的不可再分与原子的结构:
化学变化中原子不会由一种原子变成另外一种原子,即化学变化中原了的种类不变,其原因是化学变化中原子核没有发生变化。如硫燃烧生成了二氧化硫,硫和氧气中分别含有硫原子和氧原子,反应后生成的二氧化硫中仍然含硫原子和氧原子。原子不是最小粒子,只是在化学变化的范围内为“最小粒子”,它还可再分,如原子弹爆炸时的核裂变,就是原子发生了变化。原子尽管很小,但具有一定的构成,是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
离子的定义:
带电的原子或原子团叫离子。
离子的分类:阳离子:带正电荷的原子或原子团,如:K
+、NH
4+ 阴离子:带负电荷的原子或原子团,如:Cl
-、SO
42-。
离子的形成(以Na+、Cl-的形成为例) :①钠在氯气中燃烧生成氯化钠:2Na+Cl
22NaCl。钠与氯气反应时,每个钠原子失去1个电子形成钠离子(Na
+),每个氯原子得到1个电子形成氯离子(Cl
-),Na
+与Cl
-由于静电作用而结合成化合物氯化钠(NaCl)
②从原子结构示意图分析Na
+,Cl
-的形成过程:
离子的表示方法——离子符号在元素符号的右上角用“+”,“-”号表示离子的电性,数字表示离子所带的电荷,先写数字后写正负号,当数字为1 时,省略不谢。如Na
+,Cl
-,Mg
2+,O
2-。
原子团: ①有一些物质如Ca(OH)
2,CaCO
3等,它们中的一些原子集团如OH
-、CO
32-,常作为一个整体参加反应,这样的原子集团,叫做原子团,又叫做根。
②命名:原子团不能独立稳定地存在,它是物质 “分子”组成的一部分。
初中化学中的原子团除铵根 (NH
4+)在化学式前面部分外,其他原子团在化学式的后一部分一般命名“xx根”,
如下面画线部分为原子团:
NH4Cl(铵根)Na
2CO3(碳酸根)K
2SO4(硫酸根)Na
OH(氢氧根)K
NO3(硝酸根)K
MnO4(高锰酸根)K
2MnO4(锰酸根)K
ClO3(氯酸根)
NH4NO3(铵根,硝酸根)
其他原子团有:SO
32-(亚硫酸根)、NO
2-(亚硝酸根),HSO
3-(亚硫酸氢根),H
2PO
4-(磷酸二氢根)等。
关系式:阳离子所带正电荷数=原子失去电子数=质子数-核外电子数
阴离子所带负电荷数=原子得到电子数=核外电子数-质子数
表示方法:为了书写和学术交流的方便,采用国际统一的符号来表示各种元素,如:氢元素用“H”来表示,铁元素用“Fe”来表示等。
元素符号的写法: ①由一个字母表示的元素符号要大写,如:H、C、 S、P,K。
②由两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母要小写(即“一大二小”)。如:Na、Mg、 Ca、Zn、Si。
元素符号和化学式的关系:
化学用语 |
元素符号 |
化学式 |
意义 |
宏观 |
表示一种元素 表示一种物质(由原子构成的物质) |
表示这种物质 表示这种物质由几种元素组成 |
微观 |
表示该元素的一个原子 |
表示这种物质的一个分子〔由分子构成的物质) 表示一个分子含有各原子的个数(由分子构成的物质) |
量的意义 |
—— |
表示这种物质的相对分子质量 表示这种物质中各元素的原子个数比和质量之比 表示物质中各组成元素的质量分数 |
举例 |
H 表示氢元素 表示一个氢原子 |
H2O 表示水 表示水是由氢元素和氧元素组成的 表示1个水分子 表示1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子 |
注意事项 |
单独的化学式和元素符号,既有宏观意义,又有微观意义化学式和元素符号前加上数字,则只表示微观意义,即只表示相应的粒子个数,如“2H”表示两个氢原子,"3H2O"表示三个水分子化学式中元素符号右下角的数字表示每个分子中所含该元素原子的个数,如“CO2”中的”2”表示一个二氧化碳分子中含有两个氧原子 |
元素周期表的创始人:德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(1834-1907)是俄罗斯伟大的化学家,自然科学基本定律化学元素周期表的创始人。
概念:根据元素的原子结构和性质,将已知的100多种元素按原子序数(数值上等于核电荷数)科学有序地排列起来所得的表,叫元素周期表。在周期表中,用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了分区。
元素周期表的意义及应用:
①是学习和研究化学的重要工具。
②为寻找新元素提供了理论依据。
③由于元素周期表中位置靠近的元素性质相似,启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质(如半导体材料、农药、催化剂等)。
元素周期表的规律:
①元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6)和不完全周期(7)。共有16个族,又分为7个主族(ⅠA-ⅦA),7个副族(ⅠB-ⅦB),一个第ⅧB族,一个零族。元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。
②同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
③同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
位置关系: 1.
原子半径
(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;
(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
元素化合价
(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外);
(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同。
2.
单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;
(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增。
元素的金属性
(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;
(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。
3.
水化物酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
4.
非金属气态 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。
5.
单质的氧化 一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其单原子阴离子的还原性越弱。
6.
元素位置推断 (1)元素周期数等于核外电子层数;
(2)主族元素的序数等于最外层电子数;
(3)确定族数应先确定是主族还是副族,其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数,即可由最后的差数来确定。最后的差数就是族序数,差为8、9、10时为VIII族,差数大于10时,则再减去10,最后结果为族序数。
根据各周期所含的元素种类推断,用原子序数减去各周期所含的元素种数,当结果为“0”时,为零族;当为正数时,为周期表中从左向右数的纵行,如为“2”则为周期表中从左向右数的第二纵行,即第ⅡA族;当为负数时其主族序数为8+结果。所以应熟记各周期元素的种数,即2、8、8、18、18、32、32。如:114号元素在周期表中的位置114-2-8-8-18-18-32-32=-4,8+(-4)=4,即为第七周期,第ⅣA族。 稀有气体元素 牢记稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86,通过稀有气体的位置,为某已知原子序数的元素定位。如:要推知33号元素的位置,因它在18和36之间,所以必在第4周期,由36号往左数,应在ⅤA族。
7.
稀有气体元素 牢记稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86,通过稀有气体的位置,为某已知原子序数的元素定位。如:要推知33号元素的位置,因它在18和36之间,所以必在第4周期,由36号往左数,应在ⅤA族。
8.
碱金属性质:
碱金属 |
颜色和状态 |
密度(g/cm^3;) |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
Li |
银白色,柔软 |
0.534 |
180.5 |
1347 |
Na |
银白色,柔软 |
0.97 |
97.81 |
882.9 |
K |
银白色,柔软 |
0.86 |
63.65 |
774 |
Rb |
银白色,柔软 |
1.532 |
38.89 |
688 |
Cs |
略带金色光泽,柔软 |
1.879 |
28.40 |
678.4 |
1.还原性;Li <Na<K,Rb<Cs
2.氧化性:Li>Na>K,Rb>Cs
3.碱金属元素能与水,氧气反应生成碱或碱性氧化物
记忆技巧:1.
性质记忆
化学元素化学元素(43张)
(1)1-20号元素
我是氢,我最轻,火箭靠我运卫星; 我是氦,我无赖,得失电子我最菜; 我是锂,密度低,遇水遇酸把泡起; 我是铍,耍赖皮,虽是金属难电离; 我是硼,有点红,论起电子我很穷; 我是碳,反应慢,既能成链又成环; 我是氮,我阻燃,加氢可以合成氨; 我是氧,不用想,离开我就憋得慌; 我是氟,最恶毒,抢个电子就满足; 我是氖,也不赖,通电红光放出来; 我是钠,脾气大,遇酸遇水就火大; 我是镁,最爱美,摄影烟花放光辉; 我是铝,常温里,浓硫酸里把澡洗; 我是硅,色黑灰,信息元件把我堆; 我是磷,害人精,剧毒列表有我名; 我是硫,来历久,沉淀金属最拿手; 我是氯,色黄绿,金属电子我抢去; 我是氩,活性差,霓虹紫光我来发; 我是钾,把火加,超氧化物来当家; 我是钙,身体爱,骨头牙齿我都在;
(2)20号元素之后
我是钛,过渡来,航天飞机我来盖; 我是铬,正六铬,酒精过来变绿色; 我是锰,价态多,七氧化物爆炸猛; 我是铁,用途广,不锈钢喊我叫爷; 我是铜,色紫红,投入硝酸气棕红; 我是砷,颜色深,三价元素夺你魂; 我是溴,挥发臭,液态非金我来秀; 我是铷,碱金属,沾水烟花钾不如; 我是碘,升华烟,遇到淀粉蓝点点; 我是铯,金黄色,入水爆炸容器破; 我是钨,高温度,其他金属早呜呼; 我是金,很稳定,扔进王水影无形; 我是汞,有剧毒,液态金属我为独; 我是铀,浓缩后,造原子弹我最牛; 我是镓,易融化,沸点很高难蒸发; 我是铟,软如金,轻微放射宜小心; 我是铊,能脱发,投毒出名看清华; 我是锗,可晶格,红外窗口能当壳; 我是硒,补人体,口服液里有玄机; 我是铅,能储电,子弹头里也出现。
2.
周期记忆 第一周期:氢氦----侵害 第二周期:锂铍硼碳氮氧氟氖----鲤皮捧碳蛋养福奶 第三周期:钠镁铝硅磷硫氯氩----那美女桂林留绿牙(那美女鬼流露绿牙) 第四周期:钾钙钪钛钒铬锰----嫁改康太反革命 铁钴镍铜锌镓锗----铁姑捏痛新嫁者 砷硒溴氪----生气休克 第五周期:铷锶钇锆铌----如此一告你 钼锝钌----不得了 铑钯银镉铟锡锑----老把银哥印西堤 碲碘氙----地点仙 第六周期:铯钡镧铪----(彩)色贝(壳)蓝(色)河 钽钨铼锇----但(见)乌(鸦)(引)来鹅 铱铂金汞铊铅----一白巾供它牵 铋钋砹氡----必不爱冬(天) 第七周期:钫镭锕----防雷啊!
3.
族记忆
氢锂钠钾铷铯钫——请李娜加入私访 铍镁钙锶钡镭——媲美盖茨被雷 硼铝镓铟铊——碰女嫁音他 碳硅锗锡铅——探归者西迁 氮磷砷锑铋——蛋临身体闭 氧硫硒碲钋——养牛西蹄扑 氟氯溴碘砹——父女绣点爱 氦氖氩氪氙氡——害耐亚克先动
元素周期表图:元素周期表的结构: ①每一横行(周期):元素周期表每一横行叫做一个周期.共有7个横行,即7个周期。每个周期开头是金属元素(第一周期除外),靠近尾部是非金属元素,结尾的是稀有气体元素。同一周期元素的原子具有相同的电子层数。
②每一纵行(族):元素周期表共有18个纵行,每一个纵行叫做一个族(第8,9,10三个纵行共同组成一个族),共有16个族。
③每一格:在元素周期表中,每一种元素均占据一格。对于每一格,均包含元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原了质量等内容,如下图所示:
元素周期律:1.
概念:元素周期律,指元素的性质随着元素的原子序数(即原子核外电子数或核电荷数)的增加呈周期性变化的规律。周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。
2.
内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的递变规律。随着原子序数的增加,元素的性质呈周期性的递变规律:在同一周期中,元素的金属性从左到右递减,非金属性从左到右递增,在同一族中,元素的金属性从上到下递增,非金属性从上到下递减;同一周期中,元素的最高正价氧化物从左到右递增(没有正价的除外),最低负价氧化物从左到右逐渐增高;同一族的元素性质相近。主族元素同一周期中,原子半径随着原子序数的增加而减小。同一族中,原子半径随着原子序数的增加而增大。如果粒子的电子构型相同,则阴离子的半径比阳离子大,且半径随着电荷数的增加而减小。(如O
2->F
->Na
+>Mg
2+)
3.
本质:元素核外电子排布的周期性决定了元素性质的周期性。
4.
具体规律:
(1)原子半径
同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。 (注):阴阳离子的半径大小辨别规律 由于阴离子是电子最外层得到了电子而阳离子是失去了电子
所以,总的说来(同种元素)
①阳离子半径原子半径
②阴离子半径>阳离子半径
③或者一句话总结,对于具有相同核外电子排布的离子,原子序数越大,其离子半径越小。(不适合用于稀有气体)
(2)主要化合价
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的最高正化合价递增(从+1价到+7价),第一周期除外,第二周期的O、F(O,F无正价)元素除外; 最低负化合价递增(从-4价到-1价)第一周期除外,由于金属元素一般无负化合价,故从ⅣA族开始。 元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8
(3)金属性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增;
a.单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱。
b.单质与氢气反应越容易(剧烈)。
c.其氢化物越稳定。
d.最高价氧化物对应水化物(含氧酸)酸性越强。 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性递增,非金属性递减;
a.单质还原性越强,对应阳离子氧化性越弱。
b.单质与水或酸反应越容易(剧烈)。
c.最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)碱性越强。
(4)氧化性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的非金属性增强,单质的氧化性增强,还原性减弱;所对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强。 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性增强,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强,简单阳离子的氧化性减弱。 元素单质的还原性越强,金属性就越强;单质氧化性越强,非金属性就越强。
(5)酸碱性
同一周期中,从左到右,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强(碱性减弱); 同一族中,从上到下,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强(酸性减弱)。
(6)与氢结合
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合逐渐容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合逐渐困难。
(7)稳定性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱。
(8)此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据,可以作为元素周期律的补充: 随着从左到右价层轨道由空到满的逐渐变化,元素也由主要显金属性向主要显非金属性逐渐变化。 随同一族元素中,由于周期越高,电子层数越多,原子半径越大,对核外电子的吸引力减弱,越容易失去,因此排在下面的元素一般比上面的元素金属性更强。
周期表中的元素可分为金属元素和非金属元素。
元素的分类: