0-3化学元素部分（课件）- 《无机化学与化学分析（第3版）》同步教学（高教版）

第三篇 化学元素 部分 13 s区元素 14 p区元素（一） 15 p区元素（二） 16 d区元素 17 f区元素 18 氢 19 核化学简介 学习元素化学这一部分，就是要对自然界存在的元素及其主要化合物的性质及反应规律有一个总体的了解，就能很好地认识当今在环境、能源、生命、材料等领域中一些重要现象的本质，了解在这些领域中采用的与化学密切相关的新技术、新方法、新材料，这才能谈得上在这些领域中有所创新。 加强元素化学教学是学科 发展的需要 新 兴 工 业 尖端科学技术 冶金 地质 航空航天 电子 激光 环境 能源 材料 生物工程 新要求 发展自身 交叉学科 无机化学相关的新技术、新方法、新材料、新成果 工业合成氨仍用哈伯法: N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 高温、高压 催化剂 氮的固定 Example 1 NH3 当今世界上有1/3的粮食产量直接來源于施用化学肥料所导致的增产。这意味着，如果沒有化肥工业，在20世纪，全世界有20亿人会因饥饿而丧生！ ● 1965年 [Ru(NH3)5(H2O)]2+(aq) + N2(g) [Ru(NH3)5(N2)]2+(aq) + H2O(l) ● 1995年 2 Mo(NRAr)3 + N2 [(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3] 2 (ArRN)3Mo N ● 1998年 W(PMe2Ph)4(N2)2 + [RuCl(2-H2)(dppp)]X NH3 (产率达55%) 常压, <℃ 常压, 55℃ 温室效应(Greenhouse Effect) Example 2 CO2 减小环境污染！ 气体必须能够快速生成(在20-60 ms的时间里完成充气), 又不能因偶然原因而充气; 产生的气体必须无毒而且不燃烧。氮气看来是最好的选择对象。叠氮化钠既能在加热或电火花引发的条件下发生分解， 又显示出动力学稳定性(室温下操作不发生危险), 从而成为产生氮气的化学物质之一。 Example 3 NaN3 Example 4 杭州大雾景色如海市蜃楼 烟波浩渺 ... 碳氢化合物 CO CO2 NO2 [O] 空气中的O2 紫外线 臭氧 醛类 过氧硝酸乙酰 伦敦光化学烟雾事件 1952年伦敦烟雾事件是1952年12月5日－9日发生在伦敦的一次严重大气污染事件。这次事件造成多达12000人因为空气污染而丧生，并推动了英国环境保护立法 ... 洛杉矶光化学烟雾事件 美国洛杉矶光化学烟雾事件是世界有名的公害事件之一，上世纪40年代初期发生在美国洛杉矶市。 1952年12月的一次光化学烟雾中，洛杉矶市的65岁以上的老人又死亡400人。 1930年比利时马斯河谷烟雾事件 日本水俣病 无法愈合的污染伤痛 CH3HgCl 我们知道NO 是造成光化学烟雾的祸首。 “天不转地在转”，这个祸首当今竟成了 “明星” 。 目前，风靡市场的伟哥就是因为能够产生海绵体所需的 NO 而起作用的，NO 气体还具有治疗哮喘和关节炎，抵御肿瘤，杀死感性细菌、真菌和寄生虫的能力。三位美国药理学家由于发现NO的药理作用而获得1998年诺贝尔医学奖。 Robert F. Furchgott Louis J. Ignarro Ferid Murad 神奇的一氧化氮——“两面人” Example 5 NO ● 1kg燃料可产生 19438 kJ 热量 燃烧后产物为小分子气体，有利于形成 高压喷射 m·p·2℃, b·p·114℃, 便于携带 弱碱，对容器腐蚀小 ● N2H4(l)+2 H2O2(l) = N2(g) + 4 H2O(g) ● 5 N2O4(g) + 4 N2H3(CH3)(g) → 12 H2O2(g) + 9 N2(g) + 4C