化学元素范文精选

人们通常把104号元素及以后的元素称为超重元素或者超锕系元素或锕系后元素。近几年来，核化学家在气相及液相的超重元素的化学性质的实验研究中取得了突破性的进展。本书提供了从104号元素到超锕系元素或超重元素的完整报道，涵盖它们的原子核性质以及在重离子加速器下的核反应产物。

本书共分为10章：1.超重元素的合成，介绍超重元素的核合成和核衰变性质，重点放在了核反应产物中有化学研究价值的超重元素和多中子、长寿命的同位素上；2.超重元素的原子和结构，概述了从重锕系元素到超锕系元素转变过程中核谱学和核结构研究进展；3.理论化学中最重的元素，主要从理论上总结了超锕系元素的化学性质；4.瞬时单原子的基础和实验研究，讨论了化学合成瞬时单原子正确性的基础问题以及瞬时原子化学的限制性，同时展示了统计热力学和波理论的概念；5.实验技术，主要介绍用于化学分离的液相和气相全自动装置以及反冲分离耦合装置；6.超重元素的液相化学，主要介绍从超锕系元素到106号元素的液相化学；7.超重元素的气相化学，主要介绍由气相吸附法实验得到的热力学数据以及对未知热化学性质的推断；8.超重元素的气相化学，主要介绍超重元素在气相化学的研究结果；9.历史回忆：超重元素研究的先锋年，将早期合成超重元素的探索和最新实验的成功联系起来；10.出版勘误：理论化学中最重的化学元素。

本书的作者包含最近几十年的知名科学家， 他们对我们从实验和理论上去理解这些物理和化学上难以捉摸的元素做出了卓越贡献。本书的重点是展示探寻元素周期表边界的研究。随着原子序数的增大其逐渐增强的相对论效应对这些元素化学性质有着极大的影响。同时将所有已知元素的化学性质与实验技术一起应用于研究这些人工合成的短寿命、瞬时单原子。除此之外，本书用一个章节概述了在自然界寻找超重元素的曲折发展过程。

本书适合从事核化学、核物理和超重元素化学性质研究的研究生、教师和研究人员阅读和参考。

（中国科学院理化技术研究所）

1907年1月27日，俄罗斯彼得堡寒风凛冽，气温降至零下二十几摄氏度，街道两旁满是蒙着黑纱的灯笼，气氛异常凝重。

几万人组成的送葬队伍在街上缓慢地移动着，在队伍的最前面，既没有花圈，也没有遗像，十几个青年学生扛着一块大木牌，上面画着好多方格，方格里写着“C”、“O”、“Fe”、“Zn”、“P”、“S”等元素符号。

原来，这是为俄罗斯著名化学家门捷列夫举行的葬礼。木牌上画着的就是化学元素周期表，这是门捷列夫一生对科学最主要的贡献。

门捷列夫出生于1834年，出生不久，父亲就因双目失明出外就医，失去了得以维持家人生活的教员职位。14岁那年，他父亲逝世，接着火灾又吞没了家中所有财产。

1850年，家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活，后来成了彼得堡大学的教授。

幸运的是，门捷列夫生活在化学界探索元素规律的卓绝时期。当时，各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系。

1865年，英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按原子量大小的顺序进行排列，发现了一个规律：无论从哪一个元素算起，每到第八个元素，这个元素就和第一个元素的性质相近，很像音乐上的八度音循环。

因此，他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”，并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。

看看我们周围的世界，从遥望无际的广袤宇宙，到身边的点点滴滴，所有这些自然界的物体不论形态如何，功能如何，它们都是由一些最简单、最基本的物质――化学元素组成。化学元素是构成万物的“基石”，这是公认无疑的客观事实。但是，你可知道，这个认识却是人们经过许多世纪的努力才获得的。 早在公元前12世纪，即我国殷周之交的奴隶制全盛时期就产生了物质是由金、木、水、火、土组成的所谓“五行”学说。五行学说认为金、木、水、火、土可在一个永不终止的循环过程中巨变，它们之间有着错综复杂的作用，这些作用的结果产生了世界上形形的物质。

公元前5世纪，古希腊哲学家留基伯和他的学生德漠克利特提出了“原子学说”。他们认为，万物都是由极小的不可再分的粒子组成的，这种粒子称为原子，意即不可再分的原始粒子。到了公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德一方面继承了古希腊的“四元素”（指土、空气、水、火）学说，另一方面又提出了所谓“原性说”。他认为“四元素”学说中的每一种元素都是由热、冷、干、湿四种“原性”中的两种所组成，其关系如图。

直到17世纪中叶，随着采矿、冶金、火药等化学工艺的进一步发展，人们积累了大量的科学资料，才为进一步揭开物质组成之谜打下了基础。也就在这时，产生了早期的朴素的化学元素理论。

1661年，被称为化学之祖的英国科学家波义尔综合分析了前人积累的资料，并反复进行科学实验后，摆脱了古老元素学说的束缚，指出：“元素是组成复杂物体的和在分解复杂物体时最后得到的那种简单的物体”。他还指出：“化学的目的是认识物质的结构，而认识的方法是分析，即把物质分解为元素”。从此，波义尔纠正了古代错误的“性质”元素学说，第一次为元素确定了科学的概念，建立了唯物主义的“物质”元素理论。

19世纪，道尔顿的原子论、阿佛加德罗的分子论建立后，人们才认识到一切物质都是由原子通过不同方式结合而成的。于是，元素的概念被定义为“同种类的原子”。

19世纪末，20世纪初，电子的发现以及原子核组成的奥秘被揭开后，人们认识到，同种元素的原子核里所含的质子数目是相同的，但中子数可以不同。因为中子数不同，所以同一元素可以有质量不同的几种原子。但决定元素化学性质的主要因素不是原子的质量而是原子核外的电子数，而核外电子数又取决于核电荷数（即核内质子数），所以质子数相同的一类原子，其化学性质是相同的。

根据现代的观念，元素是原子核内质子数相同的一类原子的总称。也就是说原子的核电荷（原子核中的质子数）是决定元素内在联系的关键。由同种元素组成的物质称为单质，如氧气、铝、铁等；由不同种元素组成的物质称为化合物，如盐、水、硫酸等。

现今为止，人们已经发现了109种化学元素，正是这一百余种“基石”组成了千奇百怪的物质形态及功能，丰富和充实了我们的生活。

癌症与宏量元素

在五十年代和六十年代，一些研究者注意到，有少数泌曝生殖器官晚期癌症患者的癌瘤奇迹般地自行消退了。现在有理由认为，此种自发性消退是由机体无意地调整了某些元素的含量引起的。如果有意地进行这种调整，也可能会使癌瘤消退。因此，有的研究者试用饮食疗法，使一些患者体内的某些元索的含量得到调整。有两例患者，在其血液中的钾和镁的含量减低后，癌瘤消退了。一些研究者报告说，应用血液渗析技术能使癌症患者的钾与镁的含量有控制地减少；他们采用饮食疗法，或更好的是与血液渗析技术一起使用，使患者血液的钾与镁含量保持在特定量以下，往往能导致癌瘤发生某种程度的消退，体重增加和症状缓解，并且这种改善并不减低其免疫能力，而免疫能力减低是晚期癌症通常疗法的一个副作用。

美国有人将飞机高空测定结果与全国癌症调查结果进行对照，查明天上臭氧愈多，则地上相应地区居民中的皮肤癌患者就愈少。这是因为一定波长(2700－3400A)的紫外线具有致癌作用，而臭氧是能吸收掉一部分这种紫外线的。

据报道，土壤中含镁量越低，癌症发病率越高。

食品中的含氮化合物与人体健康有着十分重要的关系。食品一般来自动物性、植物性和矿物性的原料，这三类原料中或多或少含有查硝酸盐。动物性食品中的亚硝酸盐，大多是添加进去的，如为了保持鱼、肉类食品的颜色，以前往往用硝酸盐及亚硝酸盐来稳定其血红素；另一方面，为了防止鱼、肉在腌制过程中肉毒梭状杆菌的感染，也加入这些盐类。植物性食品中的硝酸盐和亚硝酸盐主要来自土壤；大量施用氮肥，会使土壤中的硝酸根显著增加，在这种土壤中生长的番茄，其果实中硝酸根含量也增加，特别是一些红色果实品种中，在成熟时增加更为显酱，在青菜、莴苣将采收时大量施氮肥，也会产生这类后果。虽然硝酸盐本身是无毒的，但食品中积累的硝酸盐在细菌的作用下会被还原为有毒的亚硝酸盐，它能够把血液中携带氧气的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，使血液失去携带氧气的功能，因而出现一系列缺氧的中毒症状，主要是口唇、指甲及全身皮肤青紫、呼吸急促、心跳加快、头晕、头痛，还有恶心、呕吐、腹泻等肠胃道症状，严重的还会因呼吸衰竭而危及生命。腌菜放盐太少，腌制时间又短时，往往产生多量的亚硝酸盐。新鲜蔬菜存放在潮湿和温度过高的地方，也容易产生亚硝酸盐；熟菜存放过久，也会产生亚硝酸盐。更加要紧的是，许多食物中含有第二胺(二级胺)和第三胺(三级胺)，如果这些胺类的含量达到一定的数量，在适当的条件下就会与亚硝酸盐发生反应，产生亚硝胺，亚硝胺是一种目前已被公认的致癌物质，在一定的代谢条件下能诱发肝、胃肠、食道、肺、膀胱、乳腺、肾、血管，淋巴腺、皮脂腺等部位的癌症，尤其可引起各种消化道癌。它不但长期小剂量接触可慢性致癌，而且一次大剂量也可艇动物死于癌症，有的还可通过胎盘和乳汁传给下一代。亚硝胺还可以在人胃中合成，只要葩硝酸盐和次级胺达到一定的数量水平并典备一定的新胨代谢条件。有些地区泡制的酸菜，基本上是在嫌气条件下发酵的，pH一般在4―5，这种条件下酸菜中的硝酸盐可以被还原为亚硝酸盐，蛋白质可以被分解为各种胺类，而且胺类不易被进一步分解。日本一学者报道，常吃盐腌菜者比不吃者得胃癌的相对危险性要高5～6倍。酸奶电是在嫌气条件下发酵的，也具备合成亚硝胺的全部条件。有人在用玉米包叶和蔗糖发酵酿造的酒中也发现有亚硝胺。不过我们要指出两点：

1，亚硝胺的致癌作用必须有一定的新陈代谢条件。至于对待食品中含有次级胺，更不是只要一发现宙有便不能食用，因为前已指出，次级胺与亚硝酸盐发生反应生成亚硝胺必须有一定的数量水平和新陈代谢条件。“人吃了前一天冲泡的剩茶‘隔夜茶)，会得癌症”的说法，可以说是缺乏科学根据的，因为一则茶中所含二级胺的数量与茶水是否隔夜无关，二则茶中二级胺的含量是比较少的，例如日本红茶中二级眩的含量只有0.79ppm，而面包中的含量就有1.89ppm，比起鱼类食品(如鱿鱼中含量可高达237.4ppm)更是“小巫见大巫”了。

2，化学致癌物质在癌症的病因中毕竟是外因，它仅仅是一个条件，一方面我们要重视这个问题，另一方面也不能搞得“杯弓蛇影”。

肿瘤与痕量元素

初中化学教案

教学目标

知识目标：

了解元素概念的涵义及元素符号的表示意义；学会元素符号的正确写法；了解并记忆常见的24种元素符号。

理解单质和化合物的概念。

理解氧化物的概念。

能力目标：

培养学生归纳概括能力及查阅资料的能力。

初中化学教案

教学目标

知识目标：

了解元素概念的涵义及元素符号的表示意义；学会元素符号的正确写法；了解并记忆常见的24种元素符号。

理解单质和化合物的概念。

理解氧化物的概念。

能力目标：

培养学生归纳概括能力及查阅资料的能力。

摘 要: 元素化学由于内容繁杂,涉及的化学事实和化学反应众多,一直是《无机化学》教学中的难点。本文作者通过采用精选讲授内容,以不同方式激发学生的学习兴趣,将理论教学和实验教学紧密结合,以及运用多媒体教学等措施,对元素化学的教学进行了初步探究,收到了较好的效果。

关键词: 《无机化学》 元素化学教学 教学方法

《无机化学》是高等院校化学及相关专业的一门重要基础课,由基础理论和元素化学两个部分组成。其中的元素化学部分是《无机化学》的核心内容,也是学生学习后续专业课程的必要的基础知识,学生可以通过元素化学的学习系统地掌握各元素及其化合物的性质。《无机化学》中的元素部分内容庞杂、材料琐碎、零散,多属于描述性内容。各章都按照两条线索,即“通性―单质―化合物”和“制备―性质―用途”一一罗列,包含大量的化学事实和化学反应方程式。这样使得教师在组织教学内容时相当困难,教师常常是照本宣科,采用满堂灌的教学方法,难以调动学生的积极性,教学效果较差;对学生来讲,这部分内容看懂不难,但由于内容庞杂,学习起来枯燥无味,难以掌握。因此,元素化学教学历来是《无机化学》中的老大难问题[1]。

针对以上问题,笔者在元素化学的教学中,对教学内容和教学方法进行了探索,采取了以下教学方法:精选内容,重点讲解;采用多种方式激发学生学习兴趣;将理论教学和实验教学密切联系;运用多媒体教学,等等。

1.精选内容,重点讲解

为满足教学改革的要求,我校理论课的授课时数有较大幅度的减少,元素化学的授课时数从72课时减少至目前的32课时。虽然课时大量减少,但要求并未明显降低。面对内容繁杂、反应众多的元素化学,教师如果面面俱到,对各部分均用同样的精力进行教学,显然难以完成教学任务,而且教学效果较差。因此,在教学过程中笔者对课堂教学内容进行了精选,对于简单的叙述材料不讲或少讲,如各元素的存在及单质的物理性质,让学生自学;对于一些较简单的反应,如氯化氢的制备,作简要的讲解;对于重要的反应或具有规律的反应,进行重点讲解,如高锰酸钾被还原的产物与介质的酸碱性有关。

在教学过程中,教师必须注意运用《无机化学》基本原理,如热力学原理和原子结构、分子结构原理[2]。运用基本原理进行教学可以起到提纲挈领的作用,还能培养学生的学习能力,做到举一反三。元素化学中涉及的氧化还原反应很多,而且有些氧化还原反应的方向会随条件而变化,因此,运用热力学原理判断一些氧化还原反应能否进行是必要的。如在学习反应HAsO+2H+2I=HAsO+I+HO时,学生要根据I/I和HAsO/HAsO的电极电势判断反应方向,根据计算可知,反应方向与介质的酸碱性有关。通过讲解基本原理,学生既能知道结果,又能知道原因。

2.采用多种方式激发学生学习兴趣

教材分析：本节教材知识点共分三个部分，第一部分是氧族元素，主要是利用原子结构知识系统总结氧族元素及其化合物结构、性质的递变，第二部分是关于臭氧的初步知识及同素异形体的概念，培养学生关心自然及生存条件的意识，第三部分为过氧化氢知识，要求为简单了解。

教学目的与要求：

1、使学生初步学习运用理论知识指导学习元素化合物知识的方法。

2、使学生了解氧族元素的原子结构与其单质及化合物性质递变的关系。

3、常识性介绍臭氧和过氧化氢，使学生初步了解保护臭氧层的意义。

教学重点：

1、原子结构与元素性质的关系

2、氧族元素性质的相似性和递变规律

摘要：元素化合物作为高中化学的基础部分，是认识化学物质、解决化学问题的必备知识。但由于该部分知识涉及内容颇多，学生普遍感到“繁、乱、杂、难”，因此成为失分较多的部分。针对这一难题，笔者从引导学生自我建立学习元素化合物的相应策略和教师科学建立以学生为主体的课堂教学策略两方面做了研究和探讨。

关键词：元素化合物；教学；研究

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）05-0156

一、引言

元素化合物是中学化学的重要组成部分。现行高中化学教材《全日制普通高级中学教科书（必修加选修）・化学》第一册（必修）和第二册（必修）共十五章，无机化学内容共占十一章，其中元素化合物占六章，占了近五分之三。元素化合物知识属于化学事实性知识，是中学化学知识构成的基础，是认识化学物质、解决化学问题的必备知识。这部分知识内容与化学基本概念、基础理论都有着密切联系。没有丰富具体的元素化合物知识，化学基本概念和原理就会变得空洞、抽象而难以理解，化学用语、化学技能的学习就会变得枯燥乏味。事实性知识被人们称为“真正意义上的化学”。中学化学知识的构成包括六大部分，除有机化学外，它们的关系如图1所示：

由此可见，元素化合物知识在中学化学知识体系中处于核心地位。元素化合物知识的学习状况直接影响到学生对整个中学化学知识的学习。

二、元素化合物的教学现状

本文中所谈的元素化合物知识包括无机物化学中元素及其化合物的性质、存在、制法和用途等多方面内容。具体是指《全日制普通高级中学教科书（必修）》化学第一册和第二册中包含的碱金属、卤素、氧族元素、碳族元素、氮族元素、氢和几种重要的金属。学生普遍感到元素化合物知识“繁、乱、杂、难”，不易记住，即使当时努力记住了，不久又会忘掉，而且学的内容多了很容易混淆，反应条件张冠李戴。笔者通过问卷调查以及和学生谈话，了解到高中化学是学生普遍认为较头疼的一门课，主要原因就是要记的内容太多记不住，有些记住了也不会用。学生学习元素化合物方法单一，没有掌握一定的规律，在调查中学生希望教师帮助他们归纳知识网络，在脑中构建清晰的知识框架，总结知识的规律性，在教学中渗透学法的指导，采取适当措施帮助他们记忆。学生学习元素化合物知识时和其他知识联系较少，孤立地学习，有些学生说学习元素化合物知识太压抑，体验不到任何乐趣，容易产生厌学情绪。当学生这样感受时，他们就会选择逃避，长此以往，有些学生连最基本的物质的化学式都不会写，更别提对物质性质的掌握，以及由元素化合物的学习迁移到其他知识的学习了。元素化合物知识是学生形成各种技能以及发展智力的前提和条件。它也是与现代人们生活和社会发展联系最紧密的知识，如人类生存不可或缺的空气、水及相关的溶液、酸碱盐的知识，与食品、健康、环境、材料、能源等密切相联的有关化学物质的性质、制备等知识。

我们的教育应同社会、道德、科学联系，培养全体学生的科学素养和终身学习能力，为学生现实的幸福和未来的发展而努力；而不是培养奴才和做题的机器；不能牺牲学生的现实幸福和未来的发展；让学生做学习的主人，成为有独立思想、有创新能力和独立人格的人。

为了提高中学元素化合物教学的时效性，以下几个问题值得深思。

一、当前的困惑

一】元素化合物学习的重要性

元素化学是中化学课程的核心内容之一。元素化合物知识是研究物质及其变化的素材，要认识化学对促进社会可持续发展的价值，没有元素化合物知识的感性认识，是不可能的；通过元素及其化合物的学习可以帮助学生认识物质组成和微观结构的差异，有助于学生认识物质世界，还可以培养学生学习和研究技能和方法；元素化合物的学习还为化学概念原理的学习提供了丰富的感性知识；高考考察学生的化学科学素养和学习能力的试题，也不能不以元素化合物组成、结构、性质、变化与制备的知识为载体。

二】传统的中学化学课程与新课程中元素化合物教学对比

传统课程元素化合物知识教材容量较大，结合化学实验，比较详细系统，教学时间长。新课程下元素化合物内容向少而精变化，大幅压缩教学时间。这并不意味削弱元素化合物的教学。新课程的实施，强化学与生产、生活、自然等有关事物的联系，有利于学生在较高的层次上把握元素化合物的知识，从各种信息渠道主动地获取元素化合物知识的能力，提高化学学习和研究的综合能力。

长期以来，元素化合物知识教学有效性差，存在着严重的“少、慢、差、费”现象，学生普遍感到元素化合物知识“繁、乱、杂、难”，教师罗列化学反应实事，学生死记硬背化学方程式，课堂上热热闹闹，课后全部忘光。为此，我们可以从以下几个方面来寻求突破。