人体中的化学-生命进化的化学过程

元素的发现一二古代元素发现史近代元素发现史三元素的人工合成人体和地球一样，都是由各种化学元素组成的，人体中所含元素与其生活所在地的自然环境基本相适应，存在于地壳表层的90多种元素均可在人体组织中找到。一、古代元素发现史古代人们通过实践生产发现的元素仅有9种金银铜铁锡铅汞金属七宝碳硫一、古代元素发现史一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说古希腊哲学家恩培多克勒水火气土是事物的四根，它们依靠吸引与排斥，彼此相互结合和分离一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说柏拉图著名的古希腊哲学家元素一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说亚里士多德著名的古希腊哲学家水火气土四种元素干和冷产生土，水的成份是湿和冷，光是暖和湿的混合物，暖和乾形成火一、元素起源的古代学说（二）古代东方元素起源学说中国古代的先哲们，也开始探寻万物的组成和起源，中国古代的元素起源学说，又可称为阴阳五行学说。一、元素起源的古代学说（二）古代东方元素起源学说《尚书·洪范》中：“五行，一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。二、大爆炸理论（一）大爆炸理论产生1929年埃德温·哈勃远处的星系正急速地远离，宇宙正在不断膨胀。1950年前后伽莫夫建立了热大爆炸的观念早期致密宇宙的中子结合过程建造宇宙的所有元素似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时刻，宇宙无限紧密,为大爆炸的时刻二、大爆炸理论（一）大爆炸理论产生宇宙起源于极热和密度很大的原始火球，一次大爆炸使得宇宙不断膨胀，辐射温度和物质密度不断降低。爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。当温度降到低于10K时，中子开始失去自由存在的条件，发生衰变或与质子结合，反应生成H、D、He、He和少量Li。温度下降至低于3000K时,物质逐渐凝聚形成恒星，宇宙进入恒星演化的时代。恒星核素合成伴随恒星的演化，宇宙核素合成的轻元素经由恒星核素合成过程，逐步生成宇宙的各种重元素。宇宙大爆炸模型二、大爆炸理论（二）大爆炸后宇宙变化大爆炸开始时约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。大爆炸后10^-43秒宇宙从量子背景出现。大爆炸后10^-35秒引力分离，夸克、玻色子、轻子形成。大爆炸后0.01秒1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。大爆炸后0.1秒后300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。大爆炸后1秒后100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。大爆炸后5-10秒10万亿度，质子和中子形成。大爆炸后13.8秒后30亿度，氢、氦类稳定原子核（化学元素）形成。大爆炸后35分钟后3亿度，原初核反应过程停止，尚不能形成中性原子。大爆炸后30万年后3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，

二、大爆炸理论（三）宇宙微波的发现1964年，美国贝尔电话公司年轻的工程师－彭齐亚斯和威尔逊，发现宇宙微波背景辐射被列为20世纪60年代天文学四大发现之一。彭齐亚斯和威尔逊于1978年获得了诺贝尔物理学奖。古代和现代的科学家通过各种方式推测元素的起源，产生出许多学说和假设，让人类对宇宙更为了解。生命进化的化学过程根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。第一阶段，从无机小分子生成有机小分子第二阶段，从有机小分子形成有机大分子第三阶段，从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系第四阶段，从多分子体系演变为原始生命火山喷发，形成了原始大气包括：甲烷（CH4）、氨（NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2）、硫化氢（H2S）、氰化氢（HCN）合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质在宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下汇集在原始海洋中第一阶段，从无机小分子生成有机小分子生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。1953年，美国青年学者米勒（StanleyMiller）模拟原始地球的条件和大气成分合成了多种氨基酸（氨基酸是构成生物体蛋白质的一类有机物）。第一阶段，从无机小分子生成有机小分子负电极第二阶段，从有机小分子形成有机大分子缩合或聚合在宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下原始海洋中，氨基酸、核苷酸等有机小分子物质原始的蛋白质分子和核酸分子第三阶段，从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系蛋白质核酸蛋白质核酸蛋白质蛋白质核酸核酸蛋白质核酸蛋白质核酸蛋白质蛋白质核酸核酸蛋白质核酸蛋白质这些小滴漂浮在原始海洋中，外面包有最原始的界膜，与周围的原始海洋环境分隔开，从而构成一个独立的体系，即多分子体系。第四阶段，从多分子体系演变为原始生命推测，有些多分子体系经过长期不断地演变，特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用，终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命元素的起源一二元素起源学说大爆炸理论科学家们不断研究和探索元素的起源，通过实验、假设、推理等方法研究宇宙空间各种元素(核素)形成的条件、过程及其发生地点。一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说公元前4到5世纪古希腊出现了四元素学说的萌芽古希腊哲学家恩培多克勒最初的四元素说一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说古希腊哲学家恩培多克勒水火气土是事物的四根，它们依靠吸引与排斥，彼此相互结合和分离一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说柏拉图著名的古希腊哲学家元素一、元素起源的古代学说（一）古代西方元素起源学说亚里士多德著名的古希腊哲学家水火气土四种元素干和冷产生土，水的成份是湿和冷，光是暖和湿的混合物，暖和乾形成火一、元素起源的古代学说（二）古代东方元素起源学说中国古代的先哲们，也开始探寻万物的组成和起源，中国古代的元素起源学说，又可称为阴阳五行学说。一、元素起源的古代学说（二）古代东方元素起源学说《尚书·洪范》中：“五行，一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。1929年埃德温·哈勃远处的星系正急速地远离，宇宙正在不断膨胀。1950年前后伽莫夫建立了热大爆炸的观念早期致密宇宙的中子结合过程建造宇宙的所有元素似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时刻，宇宙无限紧密,为大爆炸的时刻二、大爆炸理论（一）大爆炸理论产生二、大爆炸理论（一）大爆炸理论产生宇宙起源于极热和密度很大的原始火球，一次大爆炸使得宇宙不断膨胀，辐射温度和物质密度不断降低。爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。当温度降到低于10K时，中子开始失去自由存在的条件，发生衰变或与质子结合，反应生成H、D、He、He和少量Li。温度下降至低于3000K时,物质逐渐凝聚形成恒星，宇宙进入恒星演化的时代。恒星核素合成伴随恒星的演化，宇宙核素合成的轻元素经由恒星核素合成过程，逐步生成宇宙的各种重元素。宇宙大爆炸模型二、大爆炸理论（二）大爆炸后宇宙变化大爆炸开始时约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。大爆炸后10^-43秒宇宙从量子背景出现。大爆炸后10^-35秒引力分离，夸克、玻色子、轻子形成。大爆炸后0.01秒1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。大爆炸后0.1秒后300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。大爆炸后1秒后100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。大爆炸后5-10秒10万亿度，质子和中子形成。大爆炸后13.8秒后30亿度，氢、氦类稳定原子核（化学元素）形成。大爆炸后35分钟后3亿度，原初核反应过程停止，尚不能形成中性原子。大爆炸后30万年后3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，

二、大爆炸理论（三）宇宙微波的发现1964年，美国贝尔电话公司年轻的工程师－彭齐亚斯和威尔逊，发现宇宙微波背景辐射被列为20世纪60年代天文学四大发现之一。彭齐亚斯和威尔逊于1978年获得了诺贝尔物理学奖。元素的周期表一二门捷列夫与元素周期表现代元素周期表三元素周期表的意义一、门捷列夫与元素周期表德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫，是一位伟大的科学家，发现化学元素周期律，开创了化学元素周期表。他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的雏形。101

Mc钔（258）二、现代元素周期表1.编排规则

按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数。

原子序数跟元素的原子结构有如下关系:质子数

原子序数核外电子数核电荷数===2.元素周期表的结构短周期长周期2.元素周期表的结构18纵行每一个纵例叫作一个族只有16个族VШ族包含3个纵例共有18个纵例2.元素周期表的结构16个族主族7个主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA副族7个副族ⅠBⅡBⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBVШ族包括三个纵行零族2.元素周期表的结构ⅢB第57号元素La（镧）的位置实际上代表着57~71号的15种元素，称为镧系元素。2.元素周期表的结构第89号元素Ac（锕）的位置实际上代表着89~103号的15种元素，称为锕系元素。三、元素周期表的意义元素周期表元素的原子结构元素之间的内在联系元素性质的递变规律三、元素周期表的意义最外层电子数依次递增获电子能力逐渐增强非金属性逐渐增强同一周期元素核外电子层数相同从左到右原子半径递减失电