高等职业教育十二五规划教材·人物形象设计系列教材·化妆品化学(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-06-23 05:05:36

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作者:郑民

出版社:中国轻工业出版社

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高等职业教育十二五规划教材·人物形象设计系列教材·化妆品化学

高等职业教育十二五规划教材·人物形象设计系列教材·化妆品化学试读:

前言

为了确保职业教育的教学质量,适应我国职业教育事业的快速发展,本书作为五年制高职学校的人物形象设计专业教材,力求贯彻培养目标,适合教学实际,努力提高学生的科学文化素养和专业理论知识,为今后的学习、进修和工作打下坚实基础。

本教材编写时注意广泛吸取了同类、同层次教材的长处,做好与初中化学课程的衔接,适应生源变化的实际,适当降低理论起点,致力于基础性和实用性的和谐统一,力求做到“重视基础、突出应用、反映前沿”,既能保证学生应有的科学文化素质,又能为学生的学科学习、终身学习和今后的自主发展打好基础。在教学内容的安排和取舍上遵循“尊重学科,但不恪守学科”的原则,删旧增新,适当减少理论推导,着重阐明实际应用价值,注意与专业课程的对接,力求做到立足实践与应用,拓宽基础知识面,强化能力训练和迁移,使一般能力的培养与职业能力的培养相结合。

本教材在初中化学知识的基础上,进一步加深化学的基础知识、基本理论和基本实验技能的学习与训练,提高学生的学习兴趣。编写过程中尽量结合专业操作和日常生活中的具体实例,并努力做到深入浅出,通俗易懂。教材遴选了一定数量的阅读材料与借鉴案例,每个项目的任务之后附有练习题。另外,本教材还安排了10个相关的学生实验,以提高学生的实际动手操作技能。

本教材由江苏省扬州商务高等职业学校副校长宋金海副教授担任主审,郑民副教授担任主编,负责教材的大纲编排、全书统稿并编写了其中部分内容。参加本教材编写的有:国家税务总局扬州税务进修学院的邱明、江苏省扬州商务高等职业学校的冯小兰、顾瑛、杨冬梅和陈彪等教师。特聘扬州大学化学化工学院吴星教授担任顾问,审读教材并提出了非常宝贵的建议和意见,在此一并表示感谢。

由于编者水平所限,缺点和不足在所难免,在使用过程中恳请广大师生提出宝贵建议和改进意见。编者二○一二年六月

绪论

改革开放以来,随着人民生活水平的不断提高,我国美容美发行业的兴起异常迅猛,研究科学健康地美化人们的肤色与发型,已成为一门新兴的学科。美容美发已经从单纯使用油与水结合的膏体状化妆品发展到现在与生物学、医学、美容学紧密结合的新兴产业。从单纯性的洁肤、护肤、美肤作用发展到功效性化妆品,化妆品的“回归大自然”是一种发展趋势。“化妆品化学”学科作为五年制高职“人物形象设计”专业一年级学生的专业基础理论课,对于他们掌握和了解化妆用品的成分、性质、变化及用途是非常重要的。

一 化妆品的定义与作用

根据2007年我国卫生部《化妆品卫生规范》对化妆品的定义,化妆品是以涂抹、喷洒或其他类似方法,施于人体表面任何部位(皮肤、毛发、指甲、口唇等),以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容和修饰目的的日用化学工业产品。其主要作用如下。(1)清洁作用 去除皮肤、毛发、口腔和牙齿上面的垢物,以及人体分泌与代谢过程中产生的不洁物质。如清洁霜、洗面奶、洁面乳、香波等。(2)护肤作用 保护皮肤及毛发等,使其滋润、柔软、光滑、富有弹性,以抵御寒风、烈日、紫外线等损害,增加皮肤的功能,防止皮肤干裂、毛发枯断。如雪花膏、润肤霜、面膜、奶液、防晒霜、护发素等。(3)养肤作用 补充皮肤和毛发的营养,增加细胞活力,保持皮肤水分,延缓皮肤衰老,防止脱发等。如美容霜、面膜、发乳等。(4)美容作用 美化皮肤及毛发,增加皮肤魅力,散发香气、改变皮肤异味。如粉底霜、香水、唇膏、发胶、摩丝、染发剂等。(5)特殊作用 有育发、染发、烫发、脱毛、美乳、保养、除臭、祛斑、防晒等作用。如防晒霜等。

二 化妆品的发展历史

中世纪时期,欧洲人认为皮肤洁白才是贵族的风采。17世纪时,欧洲流行擦香粉,妇女们用蛋白和香粉搅拌后,抹在皮肤上,以为越厚越好。英国女王伊丽莎白一世,不仅在脸部涂有厚厚的粉层,而且还在粉层上轻轻勾画出微血管,宛如半透明的皮肤。19世纪时,一度用碳酸铅来制造香粉,可是它含铅有毒,结果浓妆艳抹几年,容颜反而给毁了。

中国古代妇女修饰容颜的习惯历史悠久,化妆品也一向自给自足,大多以天然植物、动物油脂、香料等为原料,经过煮沸、发酵、过滤等步骤而制成。使用美容化妆品不仅仅是为了装饰打扮,也有矫正人体生理缺陷的作用。在我国清宫秘方中,护肤用的“面手脂膏”中,除加珍珠粉外,还加有猪蹄胶,以达到消除、延缓皮肤皱纹的目的。慈禧太后用的搓脸粉,据说是用精选米粒磨粉精制而成。胭是一种化妆用的红色颜料,脂是油膏。胭脂最早产于燕国,因此又称“燕脂”。

如今,市售化妆品多数是从石油副产品或矿物质中提取原料,加上甘油和芳香剂等制成。虽种类繁多、日新月异,但据成分和结构来看,以乳剂型为多,都能使油和水发生乳化作用。若长期使用此类化妆品,对皮肤有一定刺激,会使之粗糙。

近年来,含药化妆品的崛起,引起人们很大的兴趣,最突出的是其中掺入了一些中草药成分,既能美容,又能治疗某些皮肤病。如人参泡沫剂是一种刺激剂,可以增进人体血液循环,使毛细血管和小动脉扩张,从而增加了皮肤的营养。维生素也是人体不可缺少的营养物质,可以直接用在皮肤上。实践证明,皮肤外用维生素,可以延缓皮肤衰老,治疗皮肤干燥、长鳞屑、生皱纹等维生素缺乏症。

三 常用化妆品种类

1.按使用功用分类

化妆品按使用功能分类,一般可分为清洁、护肤、营养、药物、美容和美发等六大类。(1)清洁类 为了保护皮肤健美,首先要使皮肤清洁。清洁类有皂类洗涤剂、液体洗涤剂、清洁霜等。如香皂、透明皂、清洁奶液、泡沫液等。(2)护肤类 皮肤是否滋润、光滑、健美与皮肤内水分含量、皮肤腺分泌的多少及皮肤天然调湿因子的多少有密切关系。护肤品的种类有膏霜类和脂类。如雪花膏、香霜、护肤霜、奶液、冷霜、防水霜、防油霜、防纹霜、防晒霜、柠檬香霜、营养香霜、清凉香脂等。(3)营养类与药物类 此类化妆品的特点是给人们的皮肤提供营养或治疗作用。常见有人参霜、珍珠霜、蜂皇霜、银耳霜、胎盘霜、灵芝霜、丝素膏、雀斑霜、粉刺霜、痱子粉、祛臭剂、抑汗剂等。(4)美容类 该类化妆品是起美化作用的。如香粉、胭脂、唇膏、香水、眉笔等。(5)美发类 这类化妆品能美化头发。常用的有护发素、发油、发胶、发蜡、发乳、染发香波、烫发剂、润发液、卷发液、蓬松剂等。

2.按外部基本形态分类

化妆品按外部基本形态分类,可分为气溶胶类、水剂、乳剂、油剂、膏霜类和粉类。

3.按对象年龄分类

化妆品按对象年龄分类,可分为婴儿用化妆品、少年用化妆品和成人用化妆品。

四 化妆品常用化学原料

化妆品是由多种化学原料经配方加工制成的。化妆品质量的优劣,除了受配方、加工技术及制造设备等条件影响外,主要决定于所采用的化学原料的质量。用于化妆品的原料种类繁多,而且不断有新的原料面世,但一般来讲,化妆品中最基本的化学原料有如下七类:

1.油脂和蜡类

油脂和蜡类原料是组成膏霜类化妆品以及发蜡、唇膏等油蜡类化妆品的基本原料,主要起护肤、润滑等作用。化妆品中使用的油脂和蜡多为天然产物,如椰子油、橄榄油、羊毛脂、蜂蜡、鲸蜡等。

2.粉类

粉类原料都是有一定细度的无机化合物,是组成香粉、爽身粉、胭脂等化妆品基体的原料。主要起遮盖、滑爽、吸收等作用。如滑石粉、高岭土、钛白粉、氧化锌等。

3.香水类

香水类原料是组成香水、发油等液体化妆品基体的原料,主要起溶解,稀释等作用。在化妆品中常用的是乙醇。

4.乳化剂

乳化剂是使油脂、蜡与水合制为乳化体的原料。如冷霜、雪花膏、奶液等是水和油的乳化体。乳化剂的作用主要是促使乳化体的形成,提高乳化体的稳定性;其次是控制乳化类型,即油包水型或水包油型。

5.香精

香精是赋予化妆品一定香气的原料。香精是由各种原料调配混合而成。化妆品用的香精有天然与合成两种,天然的取自动植物,如麝香、海狸香、灵猫香、茉莉油、玫瑰油等;合成香料则是通过化学合成的方法制得的。

6.色素

色素是赋予化妆品一定颜色的原料。人们选择化妆品往往凭视、触、嗅等感觉,而颜色是视觉最敏感的部分,因此色素对化妆品极为重要。化妆品用色素可分为合成色素、无机色素和天然色素三类。

7.防腐剂和抗氧化剂

防腐剂和抗氧化剂是防止化妆品变质的原料。防腐剂能防止微生物的生长,抗氧化剂能防止油脂酸败。由于大多数化妆品均含有水分,此外还有胶质、脂肪酸、蛋白质、维生素等均易受微生物的作用而变质,因此在化妆品中必须加入一定量的防腐剂和抗氧化剂,其中防腐剂尤为必要。

五 化妆品中的有害化学物质

随着科学的进步,化妆品的功能逐渐由简单的美容修饰作用向功能性方面延伸,出现了多种用途特殊的化妆品。根据《化妆品卫生规范》的规定,共列出在化妆品组分中禁用的化学物质有1286种,限用的化学物质有313种。这些物质具有强烈的毒性、致突变性、致癌性、致畸性,或者对皮肤、黏膜可能造成明显损伤,或者有特殊的而化妆品中不希望具有的生物活性。在此,主要介绍一些禁用和限用的化学物质的毒性及临床表现。

1.某些禁用物质的毒性及临床表现(1)汞及其化合物 作为杂质存在其限量为小于1 mg/kg。但是,鉴于硫柳汞(乙基汞硫代水杨酸钠)具有良好抑菌作用,允许用于眼部化妆品和眼部卸妆品,其最大允许使用浓度为0.007%(以汞计)。硫化汞是一种红色颜料,一般添加在口红、胭脂等化妆品中可使其颜色鲜艳持久;氯化汞具有洁白、细腻之特点。汞离子能干扰人体皮肤内酪氨酸变成黑色素的过程,一般被添加于增白、美白、祛斑化妆品中。汞超标易引起人体疲劳、乏力、嗜睡、淡漠、情绪不稳、头痛、头晕、震颤等症状,同时伴有血红蛋白含量及红细胞、白细胞数降低、肝脏受损等现象发生。(2)砷及其化合物 生产过程中,化妆品原料和化妆品易被砷污染,作为杂质,砷在化妆品中的限量为10 mg/kg(以砷计)。砷及其化合物被认为是致癌物质,长期使用含砷高的化妆品可引起皮炎、色素沉积等皮肤病,最终导致皮癌。中毒表现为末梢神经炎症状,如四肢疼痛、行走困难、肌肉萎缩、头发变脆易脱落,皮肤色素高度沉着,手掌脚跖皮肤高度角化,赘状物增生,皲裂,溃疡经久不愈,可以转变皮肤癌,并可能死于合并症。(3)铅及其化合物 铅能增加肤色的洁白,所以一般被添加于增白、美白化妆品中。但在化妆品中含量不得超过40 mg/kg(以铅计),含乙酸铅的染发剂在染发制品中含量必须小于0.6%(以铅计)。其通过皮肤吸收而危害人类健康。主要表现为食欲不振、口内金属味、铅性面容、齿龈铅线、腹绞痛、恶心、呕吐、腹泻;血色素低,正常红细胞型贫血或小细胞型贫血,出现点彩红细胞、网络红细胞增多;中毒性肝炎、肝肿大或黄疸,肾脏也有一定的损害,造成少尿、无尿、血红蛋白尿,引起肾炎或肾萎缩,还可造成心肌损伤,出现心衰。(4)镉及其化合物 作为杂质成分,在化妆品中含量不得超过40 mg/kg(以镉计)。金属镉的毒性很小,但镉的化合物属剧毒,尤其是氧化物。主要临床表现为高血压、心脏扩张和早产儿死亡,诱发肺癌。

2.某些限用物质的毒性及临床表现(1)甲醇 作为溶剂添加在香水及喷发胶系列产品中,允许浓度为2000 mg/kg。甲醇(又名木醇或木精)主要经呼吸道和胃肠道吸收,皮肤也可部分吸收。甲醇吸收至体内后,其氧化速度是乙醇的1/7,最后代谢产物为甲醛和甲酸。甲醇具有明显的麻醉作用,可引起脑水肿;引起视神经萎缩,导致双目失明等。(2)氢醌(对苯二酚) 氢醌作为去除雀斑和杀菌剂是有一定危险的,允许使用范围及限制条件是染发用的氧化着色剂,在化妆品中最大允许浓度为2%。氢醌是苯在人体内代谢所产生的主要中间代谢物之一,这些苯的代谢物与苯的致白血病等肿瘤的性质直接相关。此外,1-甲基氢醌和2-甲基氢醌有吸收紫外线的性质,因此其有可能作为防晒剂使用,动物实验表现,这两种化合物会致生长减慢。

3.化工原料的毒性刺激及临床表现

化妆品原料包括油、水、乳化剂、化学添加剂、粉质、香料、颜料等化工原料,各种成分采用不同比例混合并经过乳化及粉碎、碾磨、混合等物理方法最终制成各种产品。化学添加剂中诸如防腐剂、表面活性剂、抗氧化剂、收敛剂、抗干燥剂等都可引起皮肤损伤。此外,染发剂中的对苯二胺、化妆品基质中的羊毛脂、丙二醇可引起变态反应性接触性皮炎。此外化妆品中某些成分尚有诱发基因突变的作用。法国某研究所分析了169种染发剂、发现其中156种具有致癌潜能,长期接触此类物质可能诱发癌症。

化妆品中的有害物质主要来自化妆品的化工原料、添加的禁用和超量使用限用的化学物质,轻者刺激皮肤,使之红斑、水肿,重者致畸、致癌。

美容美发化妆品的知识涉及面比较广,不仅与物理化学、表面化学、胶体化学、有机化学、香料化学等有关系,还和医学、生物科学、环境学、心理学、美学、美容学等学科相关。近几年化妆品的新原料、新技术、新工艺、新设备、新包装等不断推出,为行业的蓬勃发展提供了新的空间,也对这一专业学生的学习提出了新的要求。

本书内容共有十一个项目分三大模块(基础知识、专业知识和实践实训),主要以化学及相关理论介绍应用于美容美发化妆品的原料与辅料,如油脂和蜡、保湿剂、防晒剂、色素、香料和香精、营养剂、表面活性剂等的分类、结构和性质及在化妆品中的作用机制;还分别介绍了皮肤、毛发及特殊用途等化妆品的作用(含案例配方)。通过本课程学习,使学生对各类化妆品有比较清晰的了解,能与本专业其他课程紧密联系,并对提升专业水平有所帮助。

本书栏目的具体编排及目的如下:【活动探究】 引领学生积极投身实践,在“做中学”的自主探究中享受发现的快乐。【观察思考】 展示专业现象和问题,帮助大家开启化学思维。【生活向导】 或【专业向导】 结合化学原理解释一些生活现象,对专业操作或实际生活中的某些化学现象与用品提出了合理的解释和建议。【视野拓展】 提供更多的生动素材,让学生开拓视野,进一步领略化学的奇妙和魅力。【练习题】 帮助巩固知识,合作探讨,应用知识解决某些实际问题。【归纳小结】 对有关化学现象和专业知识进行系统地整理,用表格、图示等方法归纳总结出一般的规律与结论。

化学并不神秘,它就在你身边。人的日常生活从早到晚,从衣食住行到工作学习,时时处处都与化学紧密相关。人们需要的药品、洗涤剂和化妆品等日常生活必不可少的用品,也大都是化学制剂。由此可见,我们的生活离不开化学产品,可以说我们是生活在化学的世界里。目前,现代社会中越演越烈的化学污染等诸多问题将会随着化学及其他科学的发展才能得到很好的解决。

化学是伴随我们一生的科学。当我们以一种积极的姿态来学习和理解《化妆品化学》这门学科时,你眼中的物质世界与你今后的专业生活就会变得更加美好!

模块一 基础知识(一)

项目一 物质结构 元素周期表

在实际操作中,我们使用的美容美发产品的化学成分相当复杂,有些取自天然动、植物成分的;有些是石油化学合成产品;加之加工生产渠道或储藏期间不慎引起的污染及包装材料带来的问题,等等。物质在不同条件下表现出来的各种性质,都与它们的结构有着密切关系。为了从本质上去认识物质的性质及其变化规律,我们首先需要进一步学习原子结构、同位素、元素周期律及元素周期表等有关化学理论的基础知识。

任务一 原子结构 同位素

从19世纪末放射性元素的逐一发现到如今,人们已建立起一整套描述原子内在结构的理论和方法,使化学能迅速进入微观领域的研究。

一 原子核

原子是由居于原子中心带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。由于原子核带的电量和核外电子的电量是相等而电性相反,因此,原子作为一个整体不显电性。原子很小,而原子核更小,它的半径约是原子的十万分之一,它的体积只是原子体积的几千亿分之一,由此可见,原子核和电子处在一个十分空旷的空间里,并存在着电场,电场把原子核与电子紧紧地联系在一起。

原子核由质子和中子构成。质子带一个单位正电荷,中子呈电中性。因此,在原子中,质子数决定原子核所带的正电荷数即核电荷数。核电荷数的符号为Z。

核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数=原子序数-27

质子的质量为1.6726×10 kg,中子的质量稍大些,为1.6788×-2710 kg,电子的质量很小,仅为质子质量的1/1836,所以,原子的质量主要集中在原子核上。由于质子、中子的质量很小,计算不方便,因此,通常用它们的相对质量。12-26

作为原子量标准的C的质量是1.9927×10 kg,它的1/12为-271.6606×10 kg。质子和中子的相对质量分别是1.007和1.008,取近似整数值为1。显然,如果忽略电子的质量,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值,叫做质量数,用符号A表示。中子数用符号N表示。则

质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

因此,只要知道上述三个数值中的任意两个,就可以推算出另一个数值来。

归纳起来,如以代表一个质量数为A、质子数为Z的原子,那么,组成原子的粒子间的关系可以表示如下:

例如,知道硫原子的核电荷数为16,质量数为32,则

硫原子的中子数=A-Z=32-16=16

二 同位素

具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称叫做元素。也就是说,同种元素的原子核的质子数相同。那么,它们的中子数是否相同呢?科学实验研究证明,中子数不一定相同。例如,氢元素就有三种原子,它们的名称、符号和组成等见表1-1。表1-1 氢元素三种原子的名称、符号和组成

上表中的那些具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的不同原子,因为它们在周期表中占统一位置,所以互称为同位素。许多元素都有同位素。碳元素有等几种同位素,而就是我们将它的质量作为原子量标准的那种碳原子(通常也叫做碳12)。

同一种元素的各种同位素虽然质量数不同(即中子数不同),但它们的化学性质几乎完全相同。

在天然存在的某种元素里,无论是游离态还是化合态,各种同位素的原子含量一般是不变的。我们平常所说的某种元素的原子量,是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算出来的平均值。

例题:自然界中氧就有三种同位素,含量分别为99.790%,0.043%,0.167%,根据所提供的数据试求出平均原子量?

解:O元素的平均原子量为:16×0.99790+17×0.00043+18×0.00167=16.00377【视野拓展】

同位素的应用

同位素的应用已遍及医学、工业、农业、能源和科学研究等各个领域。其中在医学领域中的应用最为活跃,它主要用于显像、诊断和治疗,另外还用于医疗用品消毒、药物作用机理研究和生物医学研究等。

同位素辐射育种提供了改进农产品质量、增加产量的新技术。科学家利用辐射诱变技术已经培育出许多抗病能力更强或更能适应不同地区生长条件的农作物新品种,从而增加了谷物产量,并提高了食品的质量。利用同位素示踪技术,可检测并确定植物的最佳肥料吸入量1414和农药吸入量。而C的放射性可用于考古断代。生物体内的C在14碳元素中的原子分数因衰变而减少,每5730年C就减少一半。测定14出土文物标本中C在碳元素中原子分数的减少程度,就可以推算出其死亡的年代。

然而,某些同位素的放射性会对环境以及人体健康产生危害,我们应科学地使用放射性同位素。【练习题】

一、选择题

1.下列关于元素的叙述错误的是( )。

A.质子数为20  B.电子数为20  C.中子数为20  D.质量数为20

2.原子的质量主要集中在( )。

A.质子   B.中子   C.电子   D.原子核

3.据报道,上海某医院正在研究用放射性碘治疗肿瘤。这种碘原子的核电荷数为53,相对原子质量为125。下列关于这种原子的说法中,错误的是( )。

A.中子数为72      B.质子数为72

C.电子数为53      D.质子数和中子数之和为125

4.下列关于原子核的叙述中,正确的是( )。

①通常由中子和电子构成 ②通常由质子和中子构成 ③带负电荷 ④不显电性 ⑤不能再分 ⑥体积大约相当于原子 ⑦质量大约相当于原子

A.①⑤   B.②⑦   C.③④   D.②⑥⑦

二、计算题

自然界中,氯有两种同位素,它们的同位素在自然界的含量分别是75.77%和24.23%,试计算氯元素的平均原子量。

任务二 元素周期律 元素周期表

在以前的化学学习中,我们已经初步了解了1~20号元素的核外电子排布的基本情况,那么,元素的性质是否随原子序数递增而呈周期性变化呢?这正是我们本节所要进一步研究的内容,认识原子核外的电子排布、原子半径、元素化合价等随原子序数的递增而呈现出的周期性变化规律。

一 原子核外电子的排布

我们已经知道,不同元素原子核外电子的数目各不相同。科学家运用多种方法研究这些电子在原子核外的运动状态,揭示了核外电子的排布规律。本任务我们将讨论元素原子核外电子排布,认识元素性质与原子结构的关系。

观察下图的元素原子结构示意图。你能发现随着元素核电荷数的递增,元素电子核外电子的排布有什么规律吗?

经过长期研究,人们发现,含多个核外电子的原子中,电子运动的主要区域离核有远有近,在离核较近的区域运动的电子能量较低,在离核较远的区域运动的电子能量较高,即电子在原子核外是分层排布的。排布在最外电子层的电子能量最高且不稳定。

原子核外各电子层最多能容纳的电子数是一定的。科学研究证明,电子在原子核外排布时,总是尽量先排在能量最低的电子层里。【活动探究】

1.从稀有气体元素的原子核外电子排布可看出,各电子层最多能容纳的电子数是多少?请由此推出原子核外各电子层最多能容纳的电子数和电子层序数n的关系。

2.各稀有气体元素原子中最外电子层最多能容纳的电子数是多少?次外电子层最多能容纳的电子数是多少?

通过以上分析,原子核外各电子层与最外电子层最多能容纳的电2子数为2n。稀有气体元素原子中最外电子层都已经填满,形成了稳定的电子层结构。

二 元素周期律

分析核电荷数为1~18的元素原子核外电子排布可以发现,随着元素核电荷数的递增,元素原子最外层电子的排布呈现周期性变化,除H、He元素外,最外电子层上的电子数重复出现从1递增到8的变化。人们按核电荷数由小到大的顺序给元素编号,这种编号叫做原子序数。元素的原子序数在数值上等于该元素原子的核电荷数。

从图1-1中可以发现,同一横行元素随着核电荷数的递增,原子半径的变化规律是由大变小。图1-1 元素的原子半径示意图

随着元素原子序数的递增,元素原子最外层电子的排布和元素的原子半径(除稀有气体元素外)呈现周期性变化。那么,元素的性质是否有相应的周期性变化规律呢?

人们在长期的研究中发现,元素的单质和化合物的某些性质有助于判断元素的金属性、非金属性强弱:通常情况下,元素的金属性越强,它的单质越容易从水或酸中置换出氢,该元素最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,它的单质越容易与氢气反应形成气态氢化物,气态氢化物越稳定,该元素最高价氧化物的水化物的酸性越强。【活动探究】

进行下列实验,探究钠、镁、铝单质活动性强弱。【实验l】切取绿豆大小的一小块金属钠,用滤纸吸干其表面的煤油。在一只250 mL烧杯中加入少量的水,在水中滴加两滴酚酞溶液,将金属钠投入烧杯中,观察并记录实验现象。【实验2】将已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条放入试管中,向试管中加入适量的水,再向水中滴加两滴酚酞溶液,观察实验现象。再加热试管,观察并记录实验现象。【实验3】在两支试管中,分别放入已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条和铝片,再向试管中各加入2 mol/L盐酸2 mL,观察并记录实验现象。图1-2 钠与水反应图

钠、镁、铝单质活动性强弱的顺序是__________。

同理,可以探究氯、硫、磷单质的活动性强弱。得出下列结论:(1)11~17号元素最高价氧化物的水化物的酸碱性强弱的变化规律是__________;11~17号元素的金属性和非金属性强弱的变化规律是__________。(2)11~17号元素的最高化合价和最低化合价的变化规律__________;11~17号元素的最高化合价和最低化合价的数值与原子核外最外层电子数的关系是__________。

更多的研究表明,随着元素核电荷数的递增,元素的原子半径(除稀有气体元素外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价(最高化合价与最低化合价)都呈现周期性变化。

元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。

三 元素周期表

人们把已经发现的元素按一定的规则排列成元素周期表。元素周期表直观地反应了元素的性质随着核电荷数的递增呈周期性变化的规律。

在元素周期表中,ⅠA~ⅦA族是主族元素,主族和0族由短周期元素、长周期元素共同组成;ⅠB~ⅦB族是副族元素,副族和Ⅷ族完全由长周期元素构成。图1-3 元素周期表

元素周期表是元素周期律的具体表现形式。同一周期元素(稀有气体元素除外)的原子,核外电子层数相同,随着核电荷数的递增,最外层电子数逐渐增加,原子半径逐渐减小,元素的原子得到电子的能力逐渐增强,失去电子的能力逐渐减弱。因此,同一周期的元素,从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。同理,同一主族的元素,从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

元素周期表中共有7个周期,1~3周期是短周期,4~7周期是长周期,第7周期由于还有尚待发现的元素,又称为不完全周期。

在元素周期表中,从左到右和从上到下,各主族元素性质的递变规律可以用表1—2清楚地表示出来。在周期表中从硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋之间画一折线,折线的左下方是金属元素区,右上方是非金属区。左下角Cs是金属性最强的元素,右上角F是非金属性最强的元素,最右边的纵行是稀有气体元素。由于元素的金属性和非金属性没有严格的界限,所以位于折线两边附近的元素,既表现某些金属性,又表现某些非金属性的两性特点。表1-2 元素金属性和非金属性的递变

四 元素周期律和元素周期表的意义

历史上,为了寻求各种元素及其化合物间的内在联系和规律性,许多人进行了各种尝试。

1869年,俄国化学家门捷列夫在前人探索的基础上发现了元素周期律,并编制了第一个元素周期表。直到20世纪原子结构理论有了发展之后,元素周期律和元素周期表才发展成为现在的形式。

元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置,元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在周期表中的位置,推测元素的原子结构,预测其主要性质。

元素周期表能帮助我们更好地学习和研究化学。在表中位置相近的元素性质相似,人们可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。

元素周期表不仅对元素进行了分类,也揭示了一系列的科学观念,如结构决定性质、量变引起质变、复杂现象中蕴涵着简洁的规律等,这对化学科学的发展起到了积极的推进作用。【视野拓展】

门捷列夫发现元素周期律

1834年2月7日,伊万诺维奇·门捷列夫诞生于西伯利亚的托波尔斯克,父亲是中学校长。16岁时,进入圣彼得堡师范学院自然科学教育系学习。毕业后,门捷列夫去德国深造,集中精力研究物理化学。1861年回国,任圣彼得堡大学教授。

在编写无机化学讲义时,门捷列夫发现这门学科的俄语教材都已陈旧,无法适应新的教学要求,因而迫切需要有一本能够反映当代化学发展水平的新的无机化学教科书。在编写有关化学元素及其化合物性质的章节时,他遇到了难题:按照什么次序排列它们的位置呢?当时已发现的化学元素有63种。为了寻找元素的科学分类方法,他不得不研究有关元素之间的内在联系。门捷列夫抓住了化学家研究元素分类的历史脉络,夜以继日地分析思考,并动手在一张张卡片上写上元素名称、原子量、化合物的化学式和主要性质。写好后分成几类,然后摆放在宽大的实验台上卡片进行系统整理。他每天手拿元素卡片像玩纸牌那样,收起、摆开,再收起、再摆开,皱着眉头地“玩”……摆着,摆着,在门捷列夫面前出现了完全没有料到的现象,每一行元素的性质都是按照原子量的增大而从上到下地逐渐变化着。“这就是说,元素的性质与它们的原子量呈周期性有关系。”门捷列夫兴奋地抓起记事簿写道:“根据元素原子量及其化学性质的近似性试排元素表。”

1869年2月底,门捷列夫终于在化学元素符号的排列中,发现了元素具有周期性变化的规律。同年,德国化学家迈尔根据元素的物理性质及其他性质,也制出了一个元素周期表。

元素周期律使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程,把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了,使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来,从而奠定了现代化学的坚实基础。【练习题】

一、填空题

1.元素周期表中共有______个横行,即______个周期。

2.同一周期的主族元素,从左到右,原子半径逐渐______,失电子能力逐渐______,得电子能力逐渐______,金属性逐渐______,非金属性逐渐______。

3.同一主族元素,从上到下原子半径逐渐______,失电子能力逐渐______,得电子能力逐渐______,金属性逐渐______,非金属性______。

4.主族元素最高正化合价一般等于其______序数,非金属元素的负化合价等于______。

5.填写下列空格

二、选择题

1.元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是( )。

A.元素原子的核外电子排布呈周期性变化

B.元素原子的电子层数呈周期性变化

C.元素的化合价呈周期性变化

D.元素的相对原子质量呈周期性变化

2.下列元素的原子半径最小的是( )。

A.N    B.F    C.Mg   D.Cl

3.下列元素中最高正化合价数值最大的是( )。

A.Na    B.P    C.Cl    D.Ar

4.原子序数从3~10的元素,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )。

A.电子层数   B.电子数   C.原子半径   D.化合价

三、问答题

1.用原子结构的观点说明为什么元素性质随原子序数的递增呈周期性的变化?

2.比较下列各对元素,哪一种元素表现出更强的金属性或非金属性?

① Na K ② B Al ③ P Al ④ O S ⑤ S Cl

3.已知元素A、B、C、D的原子序数分别为6、8、11、13,试回答:

① 它们各是什么元素?

② 不看周期表,你如何来推断它们各位于哪一周期、哪一族?

归纳小结

一 原子结构

1.构成原子的粒子间的关系如下

2.质子数

质子数决定元素的种类和元素在周期表中的位置

质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数

3.同位素

具有相同质子数和不同中子数的同一元素的原子互称为同位素。

二 元素周期律和元素周期表

1.核外电子的排布(1)电子层 根据电子的能量差别和通常运动区域离核的远近不同,核外电子处于不同的电子层。2(2)各电子层容纳的电子数 各电子层最多容纳的电子数是2n个,最外层电子数不超过8个(K层不超过2个),次外层电子数不超过18个。(3)电子层排布倾向能量最低 核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,然后由里往外,依次排布在能量逐步升高的电子层。(4)电子层排布的表示方法 电子层排布可用原子结构示意图表示。

2.元素周期律

元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律叫做元素周期律。

元素性质的周期变化是原子结构(特别是核外电子排布的周期性变化的结果)。

3.元素周期表

元素周期表是元素周期律的具体表现形式。

同周期元素性质递变规律:从左到右(稀有气体除外),元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。

同主族元素性质递变规律:从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

项目二 非金属元素

在已经发现的元素中,非金属元素只有22种(包括稀有气体),虽然种类不多,但它们的化合物却是化学世界里最庞大的家族。在人类生活和国民经济的发展中,非金属元素有着极其重要的意义。例如,氮、磷、钾属于肥料三要素。氟和碘则是人体健康不可缺少的元素。一氧化碳、二氧化硫等气体对环境产生污染,导致大气臭氧层变薄,甚至出现了“空洞”等。这些都是人类广泛关注又与非金属及其化合物有着密切关系的问题。在本项目中,我们将介绍卤族元素、氧族元素、氮族元素和碳族元素的有关内容,着重学习氯、硫、氮、磷、硅等几种非金属元素及其主要化合物的内容。

任务一 卤族元素

由于氟、氯、溴、碘等元素在原子结构和元素性质上具有一定的相似性,又是人类最早知道的成盐元素。因此,将它们统称为卤族元素,简称卤素。

一 卤素的原子结构及单质的物理性质

卤素在自然界里都以化合态存在,它们的单质可由人工制取,卤素的单质都是双原子的分子。表2-1所示为各元素的原子结构和单质的物理性质(请画出其中的电子层结构图)。表2-1 卤族元素的原子结构和单质的物理性质续表

从表中可以看出,氟、氯、溴、碘的原子的最外层电子数是相同的,都是7个电子,但电子层数不同。因此,它们的原子半径都随着电子层数的增多而增大。它们的离子都因为得到了1个电子,离子半径比相应的原子半径增大了。

另外,卤素单质的物理性质有较大的差别。比如常温下,氟、氯是气体,溴是液体,碘是固体,它们的沸点、熔点都逐渐升高,颜色由淡黄绿色到紫黑色,逐渐转深。

二 卤素单质的化学性质

我们知道,氯的化学性质很活泼,它的原子的最外电子层是7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子而成为8电子的稳定结构。氟、溴、碘的原子的最外电子层也都是7个电子,因而它们的化学性质跟氯有着很大的相似性。

1.卤素跟金属反应,生成金属卤化物

氟、氯、溴、碘都可以和钠等金属起反应。自然界里,也存在许多种的金属跟卤素的化合物,如氟化钙、氯化钠、氯化镁、溴化钾、碘化钾等卤化物。

2.卤素和氢气反应,生成卤化氢

氟的性质比氯更活泼,氟气跟氢气的反应不需要光源,在暗处就能剧烈化合并发生爆炸。溴的性质不如氯活泼,溴气跟氢气的反应在达到500℃时即较慢地进行。碘的性质比溴更不活泼,碘跟氢气的反应在不断加热条件下缓慢进行,生成的碘化氢很不稳定,同时发生分解。

3.卤素和水反应,生成次卤酸

氟遇水发生剧烈的反应,生成氟化氢和氧气。溴跟水的反应比氯气跟水的反应更弱一些,碘跟水只有很微弱的反应。X+HO=HX22+HXO(X:表示Cl、Br、I)

4.卤素各单质的活动性比较【实验1】把少量新制的饱和氯水分别注入盛着溴化钠溶液和碘化钾溶液的2支试管里,用力振荡后,注入少量无色汽油(或四氯化碳)再振荡。观察油层和溶液颜色的变化。【实验2】把少量溴水注入盛着碘化钾溶液的试管里,用力振荡。观察溶液颜色变化。

通过溶液颜色的变化,说明氯可以把溴或碘从它们的化合物里置换出来,溴可以把碘从它的化合物中置换出来。

2NaBr+Cl=2NaCl+Br22

2KI+Cl=2KCl+I22

2KI+Br=2KBr+I22

由此可以证明,氯、溴、碘这三种元素里,氯比溴活泼,溴又比碘活泼。

从卤素的化学性质可以看出,它们有很多相似的地方,但也有差别。卤素的原子,最外层都有7个电子,结合外来电子的能力很强,所以卤素是活泼的非金属元素。如表2-2所示。表2-2 卤素单质的化学性质

卤素容易得到电子而被还原,它们本身是强氧化剂。但是,氟、氯、溴、碘各原子的核电荷数不同、核外电子层数不同,原子的大小也都不同,各原子核对外层电子的引力也有所不同,原子半径的大小对非金属的活动性有很密切的关系。总的看来,卤素是活泼的非金属元素,它们的活动性又随着核电荷数的增加、原子半径的增大而减弱。【视野拓展】

自来水消毒

自来水要进行消毒,消毒剂用氯气。氯气易溶于水,与水结合生成次氯酸和盐酸,在整个消毒过程中其主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说,它能将其彻底氧化消毒,对于有生命的天然物质如水藻,细菌而言,它能穿透细胞壁,氧化其酶系统(酶为生物催化剂)使其失去活性,使细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈中性,容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果,次氯酸根离子也具有一定的消毒作用,但它带负电荷而难于接近细菌体(细菌体带负电荷),因而较之次氯酸,其灭菌效果要差得多,所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。

三 卤素的几种重要化合物

卤素的化学性质非常活泼,能与很多单质和化合物反应,因此,含卤化合物的种类非常多。这里只简单介绍几种与日常生活和人体健康有关的卤化银和碘化物的一些知识。

1.卤化银【实验3】将少量AgNO溶液分别滴入盛有NaCl溶液、NaBr溶液3和KI溶液的三支试管中,观察并比较三支试管中发生的现象。再各加入少量稀硝酸,观察有什么变化?

可以看到,在三支试管里分别有白色、浅黄色、黄色的沉淀生成。而且,这三种沉淀都不溶于稀硝酸。

NaCl+AgNO=AgCl↓(白色)+NaNO33

NaBr+AgNO=AgBr↓(浅黄色)+NaNO33

KI+AgNO=AgI↓(黄色)+KNO33---+

在上述反应中,三支试管里的Cl、Br、I分别与Ag反应,生成了相应的不溶性卤化银。我们也经常用AgNO溶液来检验卤素离子的3存在。

卤化银都有感光性,在光的照射下会发生分解反应。卤化银的这种感光性质,常被用于制作感光材料。照相用的胶卷和相纸上都有一层药膜,其主要成分就是溴化银。在拍照时,胶片上的溴化银即发生分解反应(即我们常说的感光),用显影剂和定影剂处理后,就可以得到明暗程度跟实物相反的底片。而后使相纸通过底片感光,再经过显影、定影处理,就可得到明暗程度跟实物一致的照片了。

在人工控制气象方面,碘化银起着重要的作用。在必要的情况下,向空中播撒碘化银粉末,可达到人工降水(雨、雪)等目的。

2.碘化物的主要用途

碘酸钾、碘化钾等含碘的化合物,不仅是我们在实验室中常用的化学试剂,而且也能供给人体必不可少的微量元素——碘。

人体一般每日摄入0.1~0.2 mg碘就可以满足需要。在正常情况下,人们可以通过食物、饮水及呼吸即可摄入所需的微量碘。但在一些地区,由于各种原因,水和土壤中缺碘,食物中的含碘量也较少,造成人体摄碘量少。有些地区由于在食物中含有阻碍人体吸收碘的某些物质,也会造成人体缺碘。值得注意的是,人体摄入过多的碘也是有害的,因此,不能认为高碘的食物吃得越多越好,要根据个人的身体情况而定。【生活向导】

人体必需的微量元素——碘

碘有极其重要的生理作用,在人体中碘的总量为12~20mg,其中约1/2分布在甲状腺内。甲状腺内的甲状腺球蛋白是一种含碘的蛋白质,是人体的碘库。一旦人需要时,甲状腺球蛋白就很快水解为有生物活性的甲状腺素,并通过血液到达人体的各个组织。

甲状腺素是一种含碘的氨基酸,它具有促进体内物质和能量代谢、促进身体生长发育、提高神经系统的兴奋性等生理功能。人体中如果缺碘,甲状腺就得不到足够的碘,甲状腺素的合成就会受到影响,使得甲状腺组织产生代偿性增生,形成甲状腺肿(即我们常说的大脖子病)。碘缺乏病是世界上分布最广、发病人数最多的一种地方病。我国是世界上严重缺碘的地区,全国有四亿多人缺碘。碘缺乏病给人类的智力与健康造成了极大的损害,对婴幼儿的危害尤其严重。因为严重缺碘的妇女,容易生出患有克汀病和智力低下的婴儿。克汀病的患儿身体矮小、智力低下、发育不全,甚至痴呆,即使是轻症患儿也多有智力低下的表现。

为了防止碘缺乏病,各国都采取了一些措施。例如,提供含碘食盐或其他含碘的食品,食用含碘丰富的海产品等,其中以食用含碘食盐最为方便有效。1991年,我国政府为了消除碘缺乏病,在居民的食用盐中均加入了一定量的碘酸钾,以确保人体对碘的摄入量。【活动探究】

白纸显字

找一张吸水性好的白纸,用淀粉溶液(也可用米汤或面粉糊代替)在纸上写字或作画。待字迹稍干,字、画就难以辨认了,随即用毛笔或棉花蘸少量碘酒涂抹在纸上,纸上原来看不到的文字或图画就会显现出来。请说出这一实验的化学原理。【练习题】

一、填空题

1.通常状况下,卤素单质中______和______是气体,______是液体,______是固体。

2.卤素原子最外层的电子数都是______个,在化学反应中卤素原子容易得到______个电子。在卤化物中,卤素最常见的化合价是______价。

3.在卤族元素中,氧化性最强的是______,原子半径最小的是______。

二、选择题

1.下列物质中,能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是( )。

A.氯水   B.碘水   C.KBr   D.KI

2.下列物质中,在光照下易分解的是( )。

A.氯水   B.NaBr   C.KI    D.AgBr

3.下列物质中,与AgNO溶液混合后,不能产生黄色沉淀的是3( )。

A.KF    B.KI    C.KCl   D.KBr

三、现有KBr、NaOH、CuCl、AgNO四种溶液,分别置于A、B、23C、D四支试管中并进行下述实验:

1.将A、B混合,产生蓝色沉淀;

2.将A、D混合,产生白色沉淀;

3.将C、D混合,产生浅黄色沉淀。

根据以上现象判断A、B、C、D试管中各是什么溶液?

任务二 氧族元素

和以前我们学过的氧元素一样,硫、硒、碲、钋元素原子的最外层都有6个电子,在化学反应中都易得2个电子,成为8电子的稳定结构,统称为氧族元素。现在我们就来认识和了解这个大家族中的各位成员,它们在结构以及性质上有什么相同和不同呢?

元素周期表中的第ⅥA族元素又称氧族元素,它包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)等几种元素。

一 氧族元素的原子结构及性质变化【观察思考】

1.根据氧族元素在元素周期表中的位置和表2—3分析,氧族元素原子的核电荷数、电子层数及原子半径等是如何变化的。

2.各元素单质的熔点、沸点、密度等物理性质是怎样变化的。

3.从氢化物的稳定性来分析各元素的非金属性是怎样变化的。表2-3 氧族元素的原子结构和单质的物理性质

从表2-3中可以看出,氧、硫、硒、碲单质的物理性质随核电荷数的增加而发生变化。它们的熔点、沸点随着核电荷数的增加而逐渐升高,它们的密度也随着核电荷数的增加而逐渐增大。氧族元素原子的电子层结构很相似,它们原子的最外电子层都有6个电子。氧族元素随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,使原子获得电子的能力也依次减弱,失去电子的能力依次增强。所以,氧、硫、硒、碲单质的化学性质也随核电荷数的增加而发生变化。它们的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。如氧、硫表现出比较显著的非金属性,硒是半导体,而碲则能够导电。

在化学反应里,氧族元素的原子可以从其他原子那里获得2个电子,生成-2价的化合物;它们原子的最外电子层的6个电子,或其中的4个电子一般也可以发生偏移,生成+6价或+4价的化合物。

在元素周期表中,氧族元素位于卤族元素的左边,非金属性比同周期卤素的非金属性弱。

我们知道,硫是一种比较活泼的非金属,其氧化物有SO和SO。23SO对应的水化物是HSO,HSO是常见的三大强酸之一。32424

氧、硫、硒的单质可以直接与氢气化合,生成氢化物。例如,硫与氢气反应时,生成硫化氢:2S+H=2HS。22

氧气与氢气的反应最容易,最剧烈,生成的化合物也最稳定;硫或硒与氢气则只有在较高的温度下才能够化合,生成的氢化物也不稳定;而碲通常不能与氢气直接化合,只能通过其他反应间接制取碲化氢,生成的氢化物也最不稳定。

氧族元素能与大多数金属直接化合。在生成的化合物中,它们的化合价一般都是-2价。

二 硫单质的性质

1.硫的物理性质

硫单质是淡黄色的晶体,密度约为水的2倍。它不溶于水,微溶于酒精,溶于二硫化碳(CS)。硫蒸汽急剧冷却后会凝聚成粉末,2叫做硫化。

2.硫的化学性质

硫的化学性质比较活泼,硫能和除金、铂以外的各种金属直接化合,生成金属硫化物并发出热量。硫还能和很多非金属反应。硫蒸气能和氢气直接化合成硫化氢。硫在空气或纯氧中燃烧时,呈现蓝色火焰,生成二氧化硫。

三 硫的几种重要化合物

1.硫化氢

硫化氢是一种无色有臭鸡蛋味的气体,密度比空气略大,有毒,是一种大气污染物,吸入大量硫化氢会造成昏迷或死亡。农业上,若稻田里通风不好,会产生硫化氢,导致稻苗烂根。动植物体腐败时会产生硫化氢气体。硫化氢能溶于水,在常温常压下,1体积水能溶解2.6体积的HS。2

2.二氧化硫

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度比空气大,容易液化(沸点是-10℃),易溶于水,也是一种大气污染物。在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。(1)二氧化硫与水的反应【实验1】将一支装满SO的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽2中(图2-1)。观察实验现象。图2-1 SO与水反应2

我们可以看到,装有SO的试管倒立在水槽中以后,试管中的水2面上升,试管中的液体变成红色。【观察思考】

SO溶于水后形成的溶液可以使紫色的石蕊试液变红,此溶液是2碱性还是酸性?

初中时我们学过,酸可以使紫色的石蕊试液变红。因此,SO溶2于水后形成的溶液一定显酸性。事实正是如此,二氧化硫溶于水后,生成了亚硫酸(HSO)。HSO只能存在于溶液中,它很不稳定,2323容易分解成HO和SO。SO溶于水的反应是一个可逆反应。222(2)二氧化硫与氧气的反应  在二氧化硫中,硫的化合价是+4价,因此,二氧化硫既具有一定的氧化性,又具有一定的还原性。

SO是一种无色固体,熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃)都较3低。SO与HO反应生成HSO,同时放出大量的热。3224

在工业生产上,常利用上面两个反应制造硫酸。(3)二氧化硫的漂白性。【活动探究】

将SO气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变2化。给试管加热。观察溶液发生的变化。

通过上述实验(图2-2)我们可以看到,向品红溶液中通入SO2后,品红溶液的颜色逐渐褪去。当给试管加热时,溶液又变成红色。图2-2 SO的漂白反应2

实验说明,二氧化硫具有漂白作用。工业上常用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。实验现象还表明,用二氧化硫漂白过的有色物质,在一定的条件下还可以恢复原来的颜色。这是由于二氧化硫跟某些有色物质化合生成的无色物质不稳定,容易分解而恢复原来有色物质的颜色。因此,用二氧化硫漂白过的草帽辫等日久又渐渐变成黄色。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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