元素丛书:氯、氟、溴、碘

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[英] 布莱恩·奈普,高敬,刘冰 著
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店铺: 英典图书专营店
出版社: 山东教育出版社
ISBN:9787532850693
商品编码:1655452059
包装:平装
出版时间:2006-05-01

具体描述

基本信息

书名:元素丛书:氯、氟、溴、碘

原价:18.00元

作者:(英)布莱恩·奈普 ,高敬,刘冰

出版社:山东教育出版社

出版日期:2006-05-01

ISBN:9787532850693

字数:60000

页码:55

版次:1

装帧:平装

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


内容提要


你了解化学元素吗?你知道自然界里(包括你自己的身体中)有哪些重要元素吗?如何得到它们?这些元素及其化合物都有哪些独特的性质和用途?……《元素丛书》将为你打开化学世界的大门,带领你在精彩纷呈的化学世界里自由徜徉。
化学是一门以实验为基础的科学,与社会生活有着密切的联系。那些精彩奇妙的化学实验,生活中丰富多彩、奥妙无穷的化学变化足以激发我们探寻化学奥秘的兴趣和热情。《元素丛书》通过洗练的语言和精美的图片,将以化学元素为主线的化学知识及其在日常生活和社会实践中的应用,以及重要的化学实验一一展现在我们面前,化学的魅力一览无余。
值得一提的是,化学是一门基础自然科学,化学科学中的诸多定义、术语和基本科学事实是每一个自然科学学习者和爱好者都必须了解和掌握的。《元素丛书》在你畅游化学世界的同时,及时将上述信息呈现给你,不会让你在化学的世界里迷失方向!

目录


走进卤素的世界
卤素的重要性质
卤素化合物形成的矿石
氯气
在氯气中燃烧
氯气作漂白剂
氯气作消毒剂
汞阴极法电解食盐水
离子交换膜法电解食盐水
卤素与塑料
氯酸盐
氯与毒气
氯与环境
氯与溶剂
氯化氢气体
盐酸

氟利昂


长话短说——氯、氟、溴、碘
元素周期表
理解化学方程式
科技术语表

作者介绍


文摘


序言



元素丛书:氯、氟、溴、碘 序言 化学,这门探索物质构成、性质及其相互转化的学科,犹如一扇通往奇妙微观世界的窗口,让我们得以窥见万物之所以为万物的奥秘。在这浩瀚的化学海洋中,元素是构成一切物质的基石。它们以其独特的原子结构和电子排布,展现出千姿百态的化学行为,共同谱写着宇宙的壮丽乐章。 本书《元素丛书:氯、氟、溴、碘》旨在带领读者深入认识四种在元素周期表中占据重要位置的非金属元素——氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)和碘(I)。它们同属于卤族元素(VIIA族),这使得它们在化学性质上表现出许多相似之处,例如极强的反应活性,易于形成负一价阴离子,以及在自然界中常以化合物形式存在。然而,随着原子序数的递增,它们的物理性质和一些化学性质也呈现出有趣的周期性变化。 我们选择这四种元素作为本书的主题,不仅因为它们在科学研究和工业生产中扮演着不可或缺的角色,更因为它们与我们的日常生活息息相关,尽管有时我们可能并未察觉。从净化我们饮用水的氯,到牙膏中保护牙齿的氟,再到消毒剂和感光材料中的溴,以及作为人体必需微量元素的碘,它们的身影无处不在,深刻地影响着我们的健康、环境和现代文明的进程。 本书将以科学严谨的态度,结合生动形象的描述,力求为读者呈现一个全面而深入的氯、氟、溴、碘的世界。我们将从它们的基本概念、原子结构、物理性质出发,逐一剖析它们在自然界中的存在形式、制备方法、以及在化学反应中的独特性。更重要的是,我们将重点关注它们在各个领域的广泛应用,以及在人类社会发展中所发挥的重要作用。 同时,我们也将探讨这些元素及其化合物可能带来的环境和健康问题,以及相关的防护措施和科学研究进展,以期引导读者形成科学的认知观,理性看待化学物质。 本书的编写团队由一群对化学充满热情、拥有丰富教学和研究经验的专家组成。我们力求在保证科学性的前提下,以通俗易懂的语言和丰富多样的素材,让本书既适合化学专业的初学者,也能为化学爱好者提供深刻的启发,更能为普通读者打开一扇了解身边化学世界的窗口。 我们希望,《元素丛书:氯、氟、溴、碘》能够点燃您对化学的好奇心,激发您对元素世界更深层次的探索欲望。请跟随我们的笔触,一同踏上这段精彩的化学之旅,感受氯、氟、溴、碘这四位“卤素明星”的独特魅力。 第一章:卤族元素的概览——奇妙的第七主族 在纷繁复杂的元素大家庭中,元素周期表是一张描绘元素间相互联系、演变规律的宏伟蓝图。而位于元素周期表右侧的VIIA族,也被称为卤族(Halogens),是一组性质极其活泼的非金属元素。这个家族的成员包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)以及放射性元素砹(At)。本书将聚焦于其中四位最常见也最具代表性的成员:氯、氟、溴和碘。 卤族元素之所以在化学性质上如此相似,根源在于它们共同的原子结构特点。这些元素都位于元素的第七主族,这意味着它们原子的最外层电子层都拥有七个电子。为了达到稳定的八隅体结构,它们都倾向于获得一个电子,形成带有一个负电荷的阴离子(F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻)。这种极强的得电子倾向,使得它们成为极其强大的氧化剂,能够轻易地从其他物质中夺取电子,促使氧化反应发生。 从元素周期表上看,卤族元素从上到下,原子序数依次增加,原子半径逐渐增大,得电子能力(电负性)逐渐减弱。这种宏观上的变化,也体现在它们物理性质的周期性变化上。 1.1 氟(F):最孤独也最“凶猛”的元素 氟,原子序数为9,是卤族中最小、电负性最强的元素。它的原子核吸引电子的能力极强,使得它成为所有元素中最强的氧化剂。正因为如此,氟在自然界中几乎不存在游离态,它总是以化合物的形式存在。氟的化学性质极为活泼,甚至可以和一些惰性气体发生反应,这在化学界是极为罕见的现象。 1.2 氯(Cl):无处不在的“清道夫” 氯,原子序数为17,是卤族中分布最广泛的元素之一。它是一种黄绿色、有刺激性气味的毒性气体,但经过合理处理,它却是我们生活中不可或缺的“好帮手”。我们饮用水中的消毒剂,很多都含有氯的化合物;游泳池的水,也需要氯来维持清洁;而食盐(氯化钠)更是我们每日必需的调味品。在工业上,氯的用途更是数不胜数,它是生产塑料、溶剂、农药、医药等众多产品的关键原料。 1.3 溴(Br):特殊的“半金属” 溴,原子序数为35,是卤族中唯一一种在常温常压下呈液态的元素。它呈现出深红褐色的液体,具有挥发性,其蒸气有强烈的刺激性气味。溴的反应活性介于氯和碘之间,既不像氯那样“霸道”,也不像碘那样“温和”。溴的化合物在医药、染料、阻燃剂以及照相材料等领域有着重要的应用。 1.4 碘(I):人体必需的“生命之光” 碘,原子序数为53,是卤族中原子序数较大、物理性质上与前面几种差异最大的元素。在常温常压下,碘是深灰色的结晶固体,具有金属光泽。它最显著的特点是具有升华性,加热时可以直接变成紫色的蒸气。碘不仅是一种重要的工业原料,更是人体必需的微量元素。甲状腺激素的合成离不开碘,缺碘会导致甲状腺肿等一系列健康问题。因此,在许多国家,食用加碘盐已成为预防碘缺乏症的重要措施。 第二章:氯——黄绿色的多面手 氯(Cl),原子序数为17,是人类最早认识并利用的卤族元素之一。它是一种重要的工业原料,其化合物在现代社会中有着极其广泛的应用,从最基础的生活必需品到尖端的科技领域,都能见到氯的身影。 2.1 氯的发现与性质 氯的发现可以追溯到1774年,瑞典化学家舍勒(Carl Wilhelm Scheele)在研究二氧化锰与盐酸的反应时,首次发现了这种黄绿色、有强烈刺激性气体的物质。然而,直到1810年,英国化学家戴维(Humphry Davy)才正式将其命名为“chlorine”,源自希腊语“chloros”,意为“淡黄色”。 在常温常压下,氯是一种密度比空气大的黄绿色气体,有令人窒息的刺激性气味,且有毒。它易溶于水,水溶液呈浅黄绿色,称为氯水,具有漂白和杀菌作用。氯的化学性质非常活泼,它是一种强氧化剂,能够与大多数金属和非金属发生反应。 与金属反应: 氯能与大多数金属在点燃或加热的条件下发生剧烈反应,生成相应的氯化物。例如,钠在氯气中燃烧会生成氯化钠(食盐): $2 ext{Na} + ext{Cl}_2 ightarrow 2 ext{NaCl}$ 铜在氯气中加热会生成氯化铜: $ ext{Cu} + ext{Cl}_2 xrightarrow{Delta} ext{CuCl}_2$ 与非金属反应: 氯也能与许多非金属反应,如与氢气在光照或加热条件下发生爆炸性反应生成氯化氢: $ ext{H}_2 + ext{Cl}_2 xrightarrow{light/Delta} 2 ext{HCl}$ 磷与氯气反应生成三氯化磷或五氯化磷,取决于反应物的比例。 与水反应: 氯气能与水反应,生成盐酸和次氯酸: $ ext{Cl}_2 + ext{H}_2 ext{O} ightleftharpoons ext{HCl} + ext{HClO}$ 次氯酸(HClO)是一种很不稳定的酸,具有强氧化性,这是氯水具有漂白和杀菌作用的根本原因。 与碱反应: 氯气也能与氢氧化钠等碱性溶液反应,生成氯化物、次氯酸盐或氯酸盐,具体产物取决于反应温度和碱的浓度。在冷而稀的氢氧化钠溶液中,生成氯化钠和次氯酸钠(漂白粉的有效成分): $ ext{Cl}_2 + 2 ext{NaOH(cold, dilute)} ightarrow ext{NaCl} + ext{NaClO} + ext{H}_2 ext{O}$ 在热而浓的氢氧化钠溶液中,生成氯化钠、氯酸钠和水: $3 ext{Cl}_2 + 6 ext{NaOH(hot, concentrated)} ightarrow 5 ext{NaCl} + ext{NaClO}_3 + 3 ext{H}_2 ext{O}$ 2.2 氯的制备 氯在自然界中主要以氯化物(如氯化钠)的形式存在。工业上,氯主要通过电解饱和食盐水(氯碱工业)来制备。这个过程是现代化学工业的基础之一。 电解食盐水(氯碱工业): 在电解槽中,将浓食盐水(NaCl溶液)进行电解,阳极(石墨或钛电极)放出氯气,阴极(铁或钢)放出氢气,同时生成氢氧化钠。 阳极反应:$2 ext{Cl}^- - 2 ext{e}^- ightarrow ext{Cl}_2uparrow$ 阴极反应:$2 ext{H}_2 ext{O} + 2 ext{e}^- ightarrow ext{H}_2uparrow + 2 ext{OH}^-$ 总反应:$2 ext{NaCl} + 2 ext{H}_2 ext{O} xrightarrow{electrolysis} 2 ext{NaOH} + ext{H}_2uparrow + ext{Cl}_2uparrow$ 实验室中,氯气也可以通过二氧化锰与浓盐酸加热反应来制备: $ ext{MnO}_2 + 4 ext{HCl(conc.)} xrightarrow{Delta} ext{MnCl}_2 + ext{Cl}_2uparrow + 2 ext{H}_2 ext{O}$ 2.3 氯的工业应用 氯及其化合物的应用极其广泛,几乎渗透到现代工业和生活的方方面面: 水处理: 氯气和次氯酸钠是世界上应用最广泛的饮用水消毒剂,能够有效杀灭细菌和病毒,保障饮水安全。 有机合成: 氯是有机合成中最基本的元素之一。氯代烃(如氯仿、四氯化碳、二氯乙烷等)是重要的溶剂和化工原料。聚氯乙烯(PVC)是最常见的塑料之一,广泛用于建筑材料、电线绝缘层、包装等。 漂白剂: 漂白粉(主要成分是次氯酸钙)和次氯酸钠溶液是重要的漂白剂,用于纺织、造纸等工业,以及家庭衣物漂白。 医药: 许多药物的合成需要用到氯,例如抗生素、麻醉剂、消毒剂等。 农药: 一些重要的农药,如滴滴涕(DDT,尽管已因环境问题被禁用),以及其他含氯的杀虫剂、除草剂,在农业生产中曾发挥过重要作用。 其他: 盐酸(HCl)是重要的无机酸,广泛应用于金属表面处理、化学分析等。氯化钾、氯化钙等也具有多种用途。 2.4 氯的潜在危害与防护 尽管氯的应用价值巨大,但氯气本身是一种有毒气体,吸入高浓度的氯气会导致呼吸道严重损伤,甚至危及生命。因此,在生产、运输和使用氯气时,必须严格遵守安全操作规程,加强个人防护。其化合物如某些氯代烃也可能对环境和人体健康造成长期影响,例如持久性有机污染物(POPs)。因此,在利用氯的同时,也需要关注其对环境的潜在影响,并积极开发更环保的替代技术。 第三章:氟——最活泼的精灵 氟(F),原子序数为9,是卤族元素中最为特殊,也最为“狂野”的一位。它拥有所有元素中最强的电负性,这使得它成为一种极其强烈的氧化剂,其化学性质之活泼,令人瞠目结舌。 3.1 氟的发现与性质 氟的发现和分离过程异常艰难。由于其极高的反应活性,它似乎“拒绝”被独立出来。化学家们花了数十年时间,经历了无数次失败,才在1886年,由法国化学家莫瓦桑(Henri Moissan)通过电解氟化氢钾(KHF₂)成功分离出单质氟。 在常温常压下,氟是一种无色、无味、剧毒的气体,具有强烈的刺激性。它的密度比空气略大。氟是所有元素中最强的氧化剂,它能够与除氦、氖、氩等少数惰性气体外的几乎所有元素发生反应。 与金属反应: 氟能与绝大多数金属在常温下直接反应,甚至可能发生爆炸。例如,氟与钠的反应非常剧烈: $2 ext{Na} + ext{F}_2 ightarrow 2 ext{NaF}$ 与非金属反应: 氟甚至可以与惰性气体中的氪、氙、氡等反应,生成氟化物。与氢气反应更是爆炸性的,生成剧毒的氟化氢: $ ext{H}_2 + ext{F}_2 xrightarrow{slight spark} 2 ext{HF}$ 与水反应: 氟与水反应极为剧烈,生成氟化氢和氧气,甚至可能引发爆炸: $2 ext{F}_2 + 2 ext{H}_2 ext{O} ightarrow 4 ext{HF} + ext{O}_2$ 在低温下,反应会生成次氟酸(HFO),这是一种不稳定的物质。 与有机物反应: 氟能与大多数有机物发生剧烈反应,常常导致有机物被“烧毁”,生成碳、氟化氢和氟化碳等。 3.2 氟的制备 由于氟的极高反应活性,制备单质氟的工艺非常复杂且危险。目前工业上主要采用电解无水氟化氢(HF)的方法来制备氟气。电解质通常是混合了氟化钾(KF)的无水氟化氢,以提高其导电性。 电解无水氟化氢: 在特制的电解槽(通常用镍或铜制成)中,通入含KF的无水HF,阳极产生氟气,阴极产生氢气。 阳极反应:$2 ext{F}^- - 2 ext{e}^- ightarrow ext{F}_2uparrow$ 阴极反应:$2 ext{H}^+ + 2 ext{e}^- ightarrow ext{H}_2uparrow$ 总反应:$2 ext{HF} xrightarrow{electrolysis} ext{H}_2uparrow + ext{F}_2uparrow$ 3.3 氟的化合物及应用 尽管单质氟极度危险,但其化合物却在我们的生活中扮演着重要的角色。 氟化氢(HF): 氟化氢是重要的工业原料,主要用于生产含氟化合物。它也是蚀刻玻璃的原料,因为氟化氢能与二氧化硅(玻璃的主要成分)反应生成四氟化硅,后者易溶于水。 $ ext{SiO}_2 + 4 ext{HF} ightarrow ext{SiF}_4uparrow + 2 ext{H}_2 ext{O}$ 氟化钠(NaF)、氟化亚锡(SnF₂)、单氟磷酸钠(Na₂PO₃F): 这些含氟化合物是牙膏中常用的成分,它们能够渗入牙齿表面,与牙齿中的羟基磷灰石反应,形成更坚固、更耐酸的氟磷灰石,从而有效预防龋齿。 氟氯烃(CFCs)和氢氟氯烃(HCFCs)/氢氟烃(HFCs): 曾经广泛用作制冷剂、发泡剂和喷雾剂的氟氯烃(如R-12)对臭氧层有严重破坏作用,已被《蒙特利尔议定书》逐步淘汰。现在广泛使用氢氟烃(HFCs)作为替代品,但它们也是强效温室气体。 聚四氟乙烯(PTFE,商品名特氟龙/Teflon): 这是一种非常著名的含氟聚合物,具有极低的摩擦系数、优异的耐高温和耐腐蚀性能,被广泛应用于不粘锅涂层、电线绝缘、化工设备的防腐衬里等领域。 含氟聚合物: 除了PTFE,还有聚偏氟乙烯(PVDF)、氟橡胶等,它们因其特殊的性能,在航空航天、电子、化工等高科技领域有着不可替代的作用。 六氟化铀(UF₆): 用于核燃料的浓缩,是核工业的关键材料。 低温制冷剂: 一些液态氟化物(如液氮)是重要的低温制冷剂。 3.4 氟的潜在危害与防护 单质氟是一种剧毒气体,吸入或接触都可能导致严重的烧伤和中毒。氟化氢也是一种剧毒、强腐蚀性物质,接触皮肤会造成深度化学烧伤,并可能引起全身性中毒。因此,在处理氟及其化合物时,必须采取极其严格的安全防护措施,包括佩戴专业的防护装备,在通风良好的环境下操作。 第四章:溴——深红色的神秘液体 溴(Br),原子序数为35,是卤族中唯一一种在常温常压下呈液态的元素。它是一种深红褐色的挥发性液体,散发出强烈的、令人不适的刺激性气味。溴的化学性质介于氯和碘之间,既有较强的氧化性,又相对温和,这使得它在许多领域有着独特而重要的应用。 4.1 溴的发现与性质 溴的发现比氯晚一些。1826年,德国化学家施瓦茨(Antoine Jérôme Balard)在海水中提取海藻时,发现了这种新的元素,并将其命名为“bromine”,源自希腊语“bromos”,意为“恶臭”,形象地描述了其气味。 物理性质: 溴是唯一一种在标准状况下为液态的非金属元素。它比水密度大,不溶于水,但溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂,形成棕红色的溶液。溴具有很强的挥发性,其蒸气呈红棕色,有强烈的刺激性,对呼吸道和眼睛有强烈的刺激作用。 化学性质: 溴是一种氧化剂,但其氧化性弱于氟和氯。它能与大多数金属在一定条件下反应生成溴化物,但反应不如氯和氟那样剧烈。例如,与铁粉反应需要加热: $2 ext{Fe} + 3 ext{Br}_2 xrightarrow{Delta} 2 ext{FeBr}_3$ 溴也能与许多非金属反应,如与磷反应生成三溴化磷: $2 ext{P} + 3 ext{Br}_2 ightarrow 2 ext{PBr}_3$ 溴与水也能发生部分反应,生成氢溴酸和次溴酸,但这个反应不如氯与水反应那样常见和重要: $ ext{Br}_2 + ext{H}_2 ext{O} ightleftharpoons ext{HBr} + ext{HBrO}$ 次溴酸(HBrO)同样具有氧化性,但不如次氯酸稳定。 溴能与氢气在光照或加热条件下反应生成溴化氢: $ ext{H}_2 + ext{Br}_2 xrightarrow{light/Delta} 2 ext{HBr}$ 溴能与含有碳碳双键或三键的有机物发生加成反应。 4.2 溴的制备 溴在自然界中主要以溴化物(如溴化钠、溴化钾)的形式存在于海水中、盐湖中以及一些矿藏中。工业上,溴主要通过氧化海水或盐湖水中的溴离子来制备。 通常的方法是向含有溴离子的溶液中通入氯气,氯气将溴离子氧化成单质溴,然后通过蒸汽蒸馏将溴蒸出,再冷凝收集。 $2 ext{Br}^- + ext{Cl}_2 ightarrow ext{Br}_2 + 2 ext{Cl}^-$ 4.3 溴的应用 溴及其化合物在工业和科研领域有着广泛的应用: 阻燃剂: 许多含溴化合物是高效的阻燃剂,被广泛用于塑料、纺织品、电子产品等,以提高材料的防火性能。例如,十溴二苯醚(DecaBDE)。 医药: 历史上,溴化物(如溴化钾、溴化钠)曾被用作镇静剂和抗癫痫药,但由于其副作用和毒性,现在已较少使用。一些现代药物的合成也需要用到溴。 染料: 许多重要的有机染料,特别是靛蓝染料(如靛蓝),其衍生物中含有溴。 照相材料: 溴化银(AgBr)是照相乳剂的重要感光材料,当光照射到溴化银晶体时,会发生化学变化,形成潜影,经过显影定影后,最终形成照片。 农药: 溴甲烷(CH₃Br)曾是一种广泛使用的土壤消毒剂和熏蒸剂,但由于其对臭氧层的破坏,已被限制或禁止使用。 有机合成: 溴代烃是重要的有机合成中间体,用于制备各种有机化合物。 钻井液: 某些高密度的溴化物溶液(如溴化钙、溴化锌)被用作油气井的钻井液和完井液,以控制井下压力。 4.4 溴的潜在危害与防护 单质溴具有强烈的腐蚀性和毒性,其蒸气对呼吸道、眼睛和皮肤都有强烈的刺激作用。接触高浓度的溴蒸气会导致严重的呼吸道损伤,甚至引起肺水肿。液体溴接触皮肤会引起灼伤。因此,在处理溴时,必须严格采取防护措施,在通风橱中操作,并佩戴防腐蚀手套、防护眼镜和呼吸器。 第五章:碘——生命之光的守护者 碘(I),原子序数为53,是卤族元素中原子序数较大、物理性质也与前面几种卤素有所区别的元素。在常温常压下,碘是深灰色的结晶固体,具有金属光泽,并且非常容易升华,加热时直接变成紫色的蒸气。碘不仅是一种重要的工业原料,更与我们的健康息息相关。 5.1 碘的发现与性质 碘的发现相对较晚。1813年,法国化学家库尔图瓦(Bernard Courtois)在从海带灰中提取硝酸钾时,意外发现了这种新的物质。随后,法国化学家盖·吕萨克(Joseph Louis Gay-Lussac)对其性质进行了深入研究,并将其命名为“iodine”,源自希腊语“iodes”,意为“紫色的”。 物理性质: 碘是唯一一个具有明显升华性的卤素,加热后会直接变成紫色的蒸气,冷却后又会凝华成固体。其蒸气有刺激性气味。碘在水中溶解度很小,但在含有碘化物的溶液中,可以形成可溶性的三碘化物离子(I₃⁻)。 化学性质: 碘的化学性质比氯和溴温和得多,其氧化性也较弱。它能与一些活泼金属在加热条件下反应生成碘化物。例如,与铝粉反应: $2 ext{Al} + 3 ext{I}_2 xrightarrow{Delta} 2 ext{AlI}_3$ 碘也能与一些非金属反应,例如与磷反应生成三碘化磷: $2 ext{P} + 3 ext{I}_2 ightarrow 2 ext{PI}_3$ 碘与氢气在加热且有催化剂(如铂)存在的情况下,可以发生可逆反应生成碘化氢: $ ext{H}_2 + ext{I}_2 xleftrightarrow{Pt} 2 ext{HI}$ 碘能与含有碳碳双键或三键的有机物发生加成反应。 5.2 碘的制备 碘在自然界中分布较少,主要存在于海带、海藻中,以及一些含碘的地下卤水和硝石矿床中。 从海带中提取是传统的制备方法。首先将海带灰化,然后用热水浸泡,滤液中含有碘化物。通入氯气氧化碘离子,再用亚硫酸钠还原过量的氯气,最后用淀粉溶液检验,用硫代硫酸钠溶液滴定,回收碘。 从地下卤水中提取是目前主要的工业生产方法。将卤水中的碘化物用氯气氧化成单质碘,然后通过空气吹出或用亚硫酸钠萃取等方法回收。 5.3 碘的应用 碘及其化合物在医学、工业和日常生活中有广泛的应用: 人体必需的微量元素: 碘是人体必需的微量元素,对维持正常的生理功能至关重要。甲状腺激素(如甲状腺素T4和三碘甲状腺原氨酸T3)的合成离不开碘。甲状腺激素调节着人体的代谢、生长发育,对胎儿和婴幼儿的大脑发育尤为重要。 食用加碘盐: 为了预防碘缺乏症(如甲状腺肿、克汀病等),许多国家强制推行在食用盐中添加碘(通常是碘酸钾或碘化钾)。 消毒剂: 碘酊(含碘的酒精溶液)和聚维酮碘(碘伏)是常用的外用消毒剂,具有广谱的杀菌作用,用于皮肤和伤口的消毒。 医药: 碘化物(如碘化钾)可以用于治疗某些甲状腺疾病。放射性碘(如¹³¹I)被用于甲状腺癌的诊断和治疗。 分析化学: 碘的淀粉反应(碘与淀粉变蓝)是化学分析中的一个重要特征反应,常用于淀粉的鉴定和氧化还原滴定。 工业: 碘化物也用于照相材料(虽然不如溴化银重要)、染料、医药中间体、催化剂等。 5.4 碘的潜在危害与防护 虽然碘对人体健康至关重要,但过量摄入或接触也可能引起不适。单质碘蒸气对呼吸道有刺激作用,大量吸入可引起肺水肿。液体碘接触皮肤会引起烧伤。高浓度的碘化物也可能对甲状腺功能产生影响。因此,在处理单质碘和高浓度碘溶液时,仍需注意防护,避免吸入蒸气或皮肤接触。 结语 氯、氟、溴、碘,这四位“卤素明星”,以其独特的化学性质和广泛的应用,深刻地影响着我们的世界。它们是构成物质的基本元素,也是推动科技进步和社会发展的重要力量。从净化水源、保护牙齿,到制作先进材料、保障生命健康,它们的身影无处不在,默默地贡献着自己的力量。 通过对这些卤素元素的深入了解,我们不仅能更好地认识化学的魅力,也能更理性地看待化学物质在现代社会中的作用。科学的知识将帮助我们扬长避短,充分利用它们的优势,同时有效规避潜在的风险,最终实现人与自然和谐共处的美好愿景。 希望本书能成为您探索元素世界的愉快旅程中的一份宝贵指南。

用户评价

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说实话,我拿到《元素丛书:氯、氟、溴、碘》的时候,并没有抱有多大的期望,毕竟市面上关于元素周期表的书籍已经车载斗量,很多都沦为枯燥乏味的教科书。但这本书,从一开始就给了我一个大大的惊喜。它的叙事方式太独特了,更像是一位经验丰富的向导,带着你穿越时空,去认识这些构成世界的基本砖块。书中关于氯的部分,我印象最深刻的是它在历史上扮演的“双重角色”——既是消毒卫生的守护神,又是战争中令人胆寒的化学武器。作者没有回避这些,而是以一种客观而深刻的态度去剖析,让我们理解了科学的双刃剑效应。而氟,则被描绘成了一个“潜力股”,它的高活性在赋予其强大能力的同时,也带来了挑战。读到它在特氟龙(PTFE)中的应用时,我脑海中立刻浮现出不粘锅的便利,这种联系感让人觉得化学离我们如此之近。溴的介绍则更侧重于它的“神秘感”,它在光化学和阻燃剂方面的特性,以及在某些生物体内的微妙作用,都让我对它的复杂性有了新的认识。而碘,这个看似不起眼但又至关重要的元素,在书中被赋予了生命力,从它在甲状腺激素中的关键作用,到它在医药和食品工业中的广泛应用,都展现了它的价值。这本书的价值,不仅仅在于知识的传授,更在于它点燃了读者探索未知的热情,让我对化学这个学科产生了更深的敬意。

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我拿到《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,完全是抱着一种“姑且看看”的心态,因为我对化学类书籍总是有些“免疫力”,觉得它们要么过于学术,要么过于浅显。然而,这本书彻底颠覆了我之前的看法。它以一种非常独特而引人入胜的方式,将氯、氟、溴、碘这四种元素的人生故事娓娓道来。我最欣赏的是,作者并没有把重点放在枯燥的化学方程式上,而是从这些元素在历史长河中的“足迹”入手。比如,关于氯,我了解到它在古代就被用于漂白和消毒,而且在现代工业中,它是生产许多重要化学品的关键原料。作者还细致地描述了氯气作为化学武器的惨痛历史,让我深刻体会到科学发展必须伴随着伦理的考量。氟的介绍更是让我惊叹,我从未想过,我们每天使用的锅具、牙膏,甚至太空服,都离不开这个元素。书中对氟的极高反应活性的解释,用了很多通俗易懂的比喻,让我这个化学小白也能够轻松理解。溴的章节,则让我认识到一个“低调但强大”的元素,它在阻燃剂、医药等领域的应用,虽然不像其他元素那样耳熟能详,但其重要性却不容忽视。而碘,更是被赋予了“生命之光”的色彩,它在维持人体正常生理功能方面扮演着不可或缺的角色,其在医疗诊断中的应用也让我印象深刻。这本书的叙述风格非常多样,时而幽默风趣,时而严谨深刻,让我每次翻开都能有新的发现和感悟。

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我是一个对自然科学充满好奇的读者,当我在书店看到《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书时,便被它富有吸引力的书名和简介所吸引。读完之后,我的感受可以用“惊喜”来形容。这本书没有像一些同类书籍那样,堆砌大量的化学术语和复杂的公式,而是以一种非常亲切和易懂的方式,讲述了氯、氟、溴、碘这四种元素的故事。关于氯,我不仅了解到它在生活中的广泛应用,例如自来水的消毒,还能了解到它在工业生产中的重要地位,以及它作为化学武器的黑暗历史。作者的处理方式非常公正,既展示了它的益处,也揭示了它的潜在危险。氟的部分,更是让我大开眼界,我才知道原来许多我们日常生活中接触到的高科技产品,如特氟龙涂层、冰箱制冷剂等,都离不开氟元素。作者对氟的化学性质的讲解,用了很多巧妙的比喻,让抽象的概念变得具体。溴的介绍,则让我看到了一个“多才多艺”的元素,它在阻燃剂、医药、染料等多个领域都有着重要的应用。而碘,则被誉为“生命之源”,它在维持人体正常生理功能方面扮演着至关重要的角色,其在医疗诊断中的应用也让我印象深刻。这本书的叙事风格非常灵活,时而如娓娓道来的故事,时而又如严谨求实的科学分析,让我沉浸其中,乐趣无穷。

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拿到《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,我首先被它精美的设计和清晰的排版所吸引。然而,真正让我爱不释手的,是它独特的内容呈现方式。作者并没有采用那种枯燥乏味的学术报告形式,而是将这四种元素的人生故事娓娓道来。在氯的章节,我不仅了解了它的化学性质,更看到了它在人类历史中的重要作用,比如在消毒、漂白、以及现代工业中的应用。作者还以一种非常客观的态度,描述了氯气作为化学武器带来的伤痛,引发了我对科技伦理的深刻思考。氟的部分,更是让我惊叹于它的“神通广大”。原来,我们每天使用的不粘锅、冰箱里的制冷剂、甚至是高科技的半导体材料,都离不开氟的贡献。作者用生动形象的比喻,解释了氟的高活性,让我这个化学小白也能轻松理解。溴的介绍,则让我认识到了一个“低调但强大”的元素。它在阻燃剂、医药中间体、以及一些精细化学品中的应用,虽然不如其他元素那样广为人知,但其重要性却不容忽视。而碘,更是被描绘成了一个“生命之源”。它在维持人体正常新陈代谢中的关键作用,以及其在医疗诊断和治疗中的应用,都让我对这个元素充满了敬意。整本书的叙事流畅,逻辑清晰,用词精准,同时又不失趣味性,让我读起来感觉非常轻松愉快。

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我一直认为,阅读一本好的科普书籍,就像进行一次奇妙的旅行,而《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,就是我最近一次令人难忘的化学之旅。它以一种非常人性化的方式,将氯、氟、溴、碘这四种元素“活”了起来。书中关于氯的介绍,我印象最深的是它在人类健康史上的贡献,从最初的消毒剂到现代的自来水净化,它极大地降低了疾病的传播。作者也没有回避氯气在战争中的应用,而是以一种批判性的视角,让我们思考科学技术发展的双刃剑效应。氟的章节,更是让我大开眼界,我才知道原来我们生活中随处可见的塑料、橡胶、以及一些高端的电子产品,都离不开氟的身影。作者用生动的语言解释了氟的化学特性,让我这个对化学一窍不通的人也能大致理解它的神奇之处。溴的介绍,则让我看到了一个“多面手”,它在阻燃材料、医药中间体、甚至在摄影感光材料中的应用,都展现了它独特的价值。而碘,更是被赋予了“生命之源”的光环,它在甲状腺激素合成中的关键作用,以及其对大脑发育的重要性,让我对这个元素有了更深的认识。这本书的叙事方式非常灵活,时而娓娓道来,时而引人入胜,每一个章节都像一扇窗户,让我窥见了化学世界的精彩。

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我一直对物理科学领域的东西颇感兴趣,特别是那些构成我们生存环境最基本的东西,所以当我看到《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书时,我毫不犹豫地入手了。我尤其喜欢这本书的开篇方式,作者并没有直接进入元素属性的枯燥讲解,而是通过一些引人入胜的历史故事和生活中的鲜活案例,将读者逐步引入到氯、氟、溴、碘的世界。比如,关于氯,我第一次了解到原来它在古代就被人类发现了,而它作为消毒剂的应用更是极大地改变了人类的健康状况。书本里关于氯气在第一次世界大战中的使用,虽然令人触目惊心,但作者的处理方式却是冷静而客观,让我深刻理解了科学技术发展所带来的伦理困境。氟的章节则让我大开眼界,原来这个看似“乖张”的元素,在现代工业中的地位如此之高,从冰箱制冷剂到各种高性能材料,都离不开它的身影。作者对氟的化学性质进行了非常详细但又易于理解的阐述,让我这个化学小白也能大概明白它为何如此特别。溴的部分,则让我领略了它的“低调中的强大”,它在光敏材料和阻燃剂中的作用,在生活中虽然不像氯那么显眼,但其重要性不言而喻。至于碘,书中更是将其描绘成了一个“生命之源”,它在维持人体正常生理功能中的不可替代性,让我对这个元素有了全新的认识。整本书的结构严谨,逻辑清晰,用词精准,同时又不失趣味性,绝对是一本值得反复阅读的科普佳作。

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收到《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,我真的是既兴奋又有些忐忑。一直以来,我对化学元素的世界充满好奇,尤其对这些生活中无处不在又极具个性的卤素元素,总觉得它们藏着许多不为人知的故事。书名本身就有一种引人入胜的力量,“元素丛书”暗示着这是一套系统性地探索物质基础的系列,“氯、氟、溴、碘”这几个名字更是直接点明了核心内容,让人对接下来的阅读充满了期待。翻开书,首先映入眼帘的是精美的排版和清晰的插图,这大大降低了初学者对化学的畏惧感。我特别喜欢作者在介绍每个元素时,不仅仅是罗列它们的物理化学性质,更深入地挖掘了它们在自然界中的分布、在人类历史进程中的发现与应用,以及它们在现代科技和日常生活中的重要作用。例如,当读到氟的章节时,我才知道原来我们每天刷牙的牙膏里就有它的身影,而它在航空航天、化工等尖端领域更是不可或缺的。这种将宏大科学概念与个体生活体验巧妙结合的方式,让复杂的化学知识变得生动有趣,仿佛在我眼前展开了一幅幅五彩斑斓的化学画卷。作者的语言也十分考究,既有科学的严谨性,又不失文学的感染力,读起来如同品味一杯陈年的佳酿,回味无穷。我迫不及待地想深入其中,去探寻这些“调皮”的元素们究竟有着怎样精彩的人生。

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一直以来,我都觉得化学是一门深奥的学科,很多时候望而却步。但《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,像一盏明灯,照亮了我探索化学世界的道路。它不是那种高高在上的学术著作,而是像一个亲切的朋友,循循善诱地为我解答心中的疑惑。书的开篇,作者并没有直接抛出冰冷的化学式和数据,而是从这些元素的“前世今生”讲起,例如氯的发现与利用,从古代的天然碱到现代的工业生产,以及它在消毒、漂白等领域的应用,这些内容都非常生动,让我感觉化学知识就在我身边。当我读到氟的部分时,我更是惊叹于它的“神通广大”,原来我们日常生活中许多看似普通的事物,如不粘锅、密封材料,背后都有氟的影子。作者对氟的化学性质的解释,用了很多形象的比喻,让抽象的化学概念变得具体可感。溴的章节,让我认识到一个“沉默的贡献者”,它在医药、农药、染料等领域的应用,虽然不像其他元素那样被大众熟知,但却在悄无声息地影响着我们的生活。而碘,更是被赋予了“生命之光”的色彩,它在甲状腺激素合成中的关键作用,以及其对人体生长发育的重要性,让我深刻体会到这个元素的价值。这本书的叙事方式非常灵活,时而娓娓道来,时而引人入胜,每一个章节都充满了惊喜,让我对这四种卤素元素的认识,从模糊变得清晰,从表面变得深入。

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我一直认为,真正的科普读物,应该能够激起读者对知识的渴望,而不是仅仅停留在知识的堆砌。而《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,恰恰做到了这一点。它没有刻意去卖弄深奥的理论,而是以一种非常接地气的语言,讲述了这些“平凡”的元素背后隐藏的“不平凡”。书中关于氯的介绍,我特别喜欢作者将其在人类文明发展中的作用进行了梳理,从古代的染料制作,到现代的塑料工业,再到医疗卫生领域的消毒,都展现了氯的不可替代性。而其作为化学武器的另一面,也得到了客观的呈现,让人对科学的两面性有了更深的思考。氟的章节,更是让我眼前一亮,我才知道原来我们熟悉的聚四氟乙烯(PTFE)就是氟的杰作,它在航空航天、医疗器械等领域的应用,充分展现了氟的强大性能。作者对氟的反应活性解释得十分到位,让我这个非专业人士也能理解它为何如此“难以驯服”。溴的介绍,则让我看到了一个“默默奉献”的元素,它在阻燃剂、医药中间体等领域的应用,虽然不常被提及,但其重要性却不容忽视。而碘,更是被描绘成了一个“生命之源”,它在维持人体正常新陈代谢中的关键作用,以及其在医学诊断和治疗中的应用,都让我对这个元素充满了敬意。整本书的文字流畅,叙事生动,就像在听一个精彩的故事,让我沉浸其中,欲罢不能。

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作为一名对化学充满敬畏之心的普通读者,《元素丛书:氯、氟、溴、碘》这本书,无疑为我打开了一扇通往奇妙化学世界的大门。它没有让我感到“高不可攀”,而是以一种非常贴近生活的方式,将这些看似普通的元素展现在我面前。在氯的章节,我了解到它不仅是重要的消毒剂,更是塑料、农药等许多工业产品的原料,作者还深入浅出地剖析了它在第一次世界大战中作为化学武器的悲惨历史,让我深刻理解了科学与人类社会发展的复杂关系。氟的部分,更是让我惊叹不已。从不粘锅的涂层到高性能的电池,再到先进的航天材料,氟无处不在,它那极高的反应活性,在作者的笔下变得生动而有趣,让我对这个“活跃分子”充满了好奇。溴,这个我之前几乎没有概念的元素,在这本书里却展现了它“静水流深”的力量。它在阻燃、医药、农药等领域的应用,虽然不像氟那样耀眼,却在默默地支撑着现代社会的运行。而碘,则是我最感动的元素之一。它在维持人体正常生理功能,特别是甲状腺功能方面的作用,被描绘得淋漓尽致,让我更加珍惜这个看似渺小的元素。整本书的语言风格变化多端,时而如春风化雨般细腻,时而又如惊涛骇浪般震撼,每一次阅读都仿佛进行了一次全新的化学探索。

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