高中前20位化學元素簡介

1、袂氫#氫是元素周期表中的第一號元素，元素名來源于希臘文，原意是 水素”。氫是由英國化學家卡文迪許 在1766年發(fā)現(xiàn)，稱之為可燃空氣，并證明它在空氣中燃燒生成水。1787年法國化學家拉瓦錫證明氫是一種單質(zhì)并命名。氫在地殼中的豐度很高，按原子組成占 15.4%,但重量僅占1%。在宇宙中，氫是最 豐富的元素。在地球上氫主要以化和態(tài)存在于水和有機物中。有三種同位素：氣、笊、瓶。氫在通常條件下為無色、無味的氣體；氣體分子由雙原子組成；熔點-259.14 °C,沸點-252.8 C,臨界溫度33.19K , 臨界壓力12.98大氣壓，氣體密度0.0899克/升；水?§解度21.4厘米3

2、/千克水（0°C）,稍溶于有機溶 劑。在常溫下，氫比較不活潑，但可用合適的催化劑使之活化。在高溫下，氫是高度活潑的。除稀有 氣體元素外，幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。非金屬元素的氫化物通常稱為某化氫，如鹵化氫、 硫化氫等；金屬元素的氫化物稱為金屬氫化物，如氫化鋰、氫化鈣等。蟆氫是重要的工業(yè)原料，又是未來的能源。期氨（Helium ）裂 元素符號He,原子序數(shù)2,原子量4.002602 ,為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文，原意是太 陽”。1868年有人利用分光鏡觀察太陽表面，發(fā)現(xiàn)一條新的黃色譜線，并認為是屬于太陽上的某個未知 元素，故名氨。后有人用無機酸處理瀝青鈾礦時得到一種不

3、活潑氣體，1895年英國科學家拉姆賽用光譜證明就是氨。以后又陸續(xù)從其他礦石、空氣和天然氣中發(fā)現(xiàn)了氮。氮在地殼中的含量極少，在整個宇 宙中按質(zhì)量計占23%,僅次于氫。氮在空氣中的含量為 0.0005% o氨有兩種天然同位素：氮3、氮4, 自然界中存在的氮基本上是氮 4。羈氮在通常情況下為無色、無味的氣體；熔點-272.2 C（25個大氣壓），沸點-268.9 °C;密度0.1785克 /升，臨界溫度-267.8 C,臨界壓力2.26大氣壓；水中溶解度8.61厘米3千克水。氮是唯一不能在標準 大氣壓下固化的物質(zhì)。7fcS氮在溫度下降至 2.18K時，性質(zhì)發(fā)生突變，成為一種超流體，能沿容器

4、壁向 上流動，熱傳導性為銅的800倍，并變成超導體；具比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。滕 氫是最不活潑的元素，基本上不形成什么化合物。氮的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆 的工作流體和超低溫冷凍劑。荽鋰蟻 原子序數(shù)3,原子量6.941 ,是最輕的堿金屬元素。元素名來源于希臘文，原意是 石頭1817年由 瑞典科學家阿弗韋聰在分析透鋰長石礦時發(fā)現(xiàn)。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和 磷鋁石等。在人和動物機體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。天然鋰有兩種同位素：鋰6和鋰7。金屬鋰為一種銀白色的輕金屬；熔點為 180.54 ,沸點1342° C,密度0.

5、534克/厘米3,硬度0.6。金屬鋰可溶于液氨。 鋰與其它堿金屬不同，在室溫下與水反應比較慢，但能與氮氣反應生成 黑色的一氮化三鋰晶體。鋰的弱酸鹽都難溶于水。在堿金屬氯化物中，只有氯化鋰易溶于有機溶劑。鋰 的揮發(fā)性鹽的火焰呈深紅色，可用此來鑒定鋰。聿鋰很容易與氧、氮、硫等化合，在冶金工業(yè)中可用做脫氧劑。鋰也可以做鉛基合金和鍍、鎂、鋁等 輕質(zhì)合金的成分。鋰在原子能工業(yè)中有重要用途。鬟胭鉞螂 原子序數(shù)4,原子量9.012182 ,是最輕的堿土金屬元素。1798年由法國化學家沃克蘭對綠柱石和祖 母綠進行化學分析時發(fā)現(xiàn)。1828年德國化學家維勒和法國化學家比西分別用金屬鉀還原熔融的氯化鍍 得到純鍍。其

6、英文名是維勒命名的。鍍在地殼中含量為0.001% ,主要礦物有綠柱石、硅鍍石和金綠寶石。天然鉞有三種同位素：鍍 7、鉞8、鍍10。鍍是鋼灰色金屬；熔點1283° C,沸點2970° C,密度 1.85克/厘米3,鍍離子半徑0.31埃，比其他金屬小得多。芳 鍍的化學性質(zhì)活潑，能形成致密的表面氧化保護層，即使在紅熱時，鉞在空氣中也很穩(wěn)定。鉞即能 和稀酸反應，也能溶于強堿，表現(xiàn)出兩性。鉞的氧化物、鹵化物都具有明顯的共價性，鉞的化合物在水 中易分解，鉞還能形成聚合物以及具有明顯熱穩(wěn)定性的共價化合物。董金屬鉞主要用作核反應堆的中子減速劑。鍍銅合金被用于制造不發(fā)生火花的工具，如航空發(fā)動

7、機的 關鍵運動部件、精密儀器等。鉞由于重量輕、彈性模數(shù)高和熱穩(wěn)定性好，已成為引人注目的飛機和導彈 結構材料。裂鍍化合物對人體有毒性，是嚴重的工業(yè)公害之一。蠶硼蒙原子序數(shù)5,原子量10.811。約公元前200年，古埃及、羅馬、巴比倫曾用硼沙制造玻璃和焊接黃金。1808年法國化學家蓋 呂薩克和泰納爾分別用金屬鉀還原硼酸制得單質(zhì)硼。硼在地殼中的含量為0.001% o天然硼有2種同位素：硼10和硼11,其中硼10最重要。蟻 硼為黑色或銀灰色固體。晶體硼為黑色，熔點約2300° C,沸點3658° C,密度2.34克/厘米3,硬度僅次于金剛石，較脆。研 屬于非金屬元素，符號 B (b

8、orum)膈碳艘是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期 IVA族。拉丁語為Carbonium，意為煤，木炭”。漢 字碳”字由木炭的 炭”字加石字旁構成，從 炭”字音。螞 碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼之中。碳單質(zhì)很早就被人認識和利用，碳的一系列化合物有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。碳能在化學上自我結合而形成大量化合物，在生物上和商業(yè)上是重要的分子。生物體內(nèi)大多數(shù)分子都含有碳元素。羈 碳化合物一般從化石燃料中獲得，然后再分離并進一步合成出各種生產(chǎn)生活所需的產(chǎn)品，如乙烯、 塑料等。薇 碳的存在形式是多種多樣的，有晶態(tài)單質(zhì)碳如金剛石、石墨；有無定形碳如

9、煤；有復雜的有機化合物如動植物等；碳酸鹽如大理石等。單質(zhì)碳的物理和化學性質(zhì)取決于它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結構不同，各有各的外觀、密度、熔點等。襖 常溫下單質(zhì)碳的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑；不同高溫下與氧反應，生 成二氧化碳或一氧化碳；在鹵素中只有氟能與單質(zhì)碳直接反應；在加熱下，單質(zhì)碳較易被酸氧化；在高 溫下，碳還能與許多金屬反應，生成金屬碳化物。腿氮贛原子序數(shù)7,原子量為14.006747。元素名來源于希臘文，原意是 硝石”。1772年由瑞典藥劑師舍勒 和英國化學家盧瑟福同時發(fā)現(xiàn)，后由法國科學家拉瓦錫確定是一種元素。氮在地殼中的含量為0.0046%

10、 , 自然界絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮氣的形式存在于大氣中，氮氣占空氣體積的78%。氮的最重要的礦物是硝酸鹽。氮有兩種天然同位素：氮 14和氮15,其中氮14的豐度為99.625%?；籽醯焱ǔl件下呈無色、無臭和無味的氣體。密度1.429克/升，1.419克/厘米3 （液），1.426克/厘米3（周）。熔點-218.4 C,沸點-182.962 C,化合價一般為0和-2。電離能為13.618電子伏特。除惰性氣體外的所有化學元素都能同氧形成化合物。大多數(shù)元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧化物。有許多元素可形成一種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O2.H2O和O2.2H2O ,后者較不穩(wěn)定

11、。氧氣在空氣中的溶解度是：4.89毫升/100毫升水（0C）,是水中生命體的基礎。氧在地殼中豐度占第 一位。干燥空氣中含有20.946%體積的氧；水有88.81%重量的氧組成。除了 O16外，還有O17和O18 同位素。蓬氟莆原子序數(shù)9,原子量18.9984032 ,元素名來源于其主要礦物螢石的英文名。1812年法國科學家安培指 出氫氟酸中含有一種新元素，但自由狀態(tài)的氟一直沒有制得。直到 1886年，法國化學家穆瓦桑將氟化鉀溶解在無水氫氟酸中進行電解，才制得單質(zhì)氟。由于氟非常活潑，所以自然界中不存在游離狀態(tài)的氟。 氟在地殼中的含量為0.072% ,重要的礦物有螢石、氟磷酸鈣等。氟的天然同位素只

12、有氟19。蒞 氟是化學性質(zhì)最活潑、氧化性最強的物質(zhì)，氟能同所有其他元素化合；氟與澳、碘、硫、磷、碳、 硅等物質(zhì)在低溫下就能猛烈化合；氟離子體積小，容易與許多正離子形成穩(wěn)定的配位化合物；氟與爛類會發(fā)生難以控制的快速反應，氟與NaOH反應：2NaOH+2F2=2NaF+H2O+OF2 ，氟與水反應：2H2O+2F2蕨=4HF+O2 0響（neon ）聿一種化學元素?；瘜W符號Ne,原子序數(shù)10,原子量20.1797 ,屬周期系零族，為稀有氣體的成員之一。 1898年英國W.拉姆齊和M.W.特拉弗斯在液態(tài)空氣中發(fā)現(xiàn)一種新的稀有氣體，取名neon,含義是新奇。須在地球大氣中的含量為18.18 M0-4

13、% （體積百分），有3種同位素：M 20、M 21和須22。須是無 色、無臭、無味的氣體，熔點 248.67 C,沸點 245.9 C,氣體密度0.9002克/升（0C, 1X105帕）， 在水中的溶解度10.5微升/千克水。在一般情況下，須不生成化合物。凝可由液態(tài)空氣分儲產(chǎn)物經(jīng)低 溫選擇吸附法制取。須在放電時發(fā)出橘紅色輝光，用于制造霓虹燈，還大量用于高能物理研究。 妨專內(nèi)蜩 原子序數(shù)11 ,原子量22.989768 ,是最常見的堿金屬元素。元素名來源拉丁文，原意是 天然堿”。 1807年英國化學家戴維首先用電解熔融的氫氧化鈉的方法制得鈉，并命名。在地殼中鈉的含量為2.83% ,居第六位，主要

14、以鈉鹽的形式存在。鈉是有銀白色光澤的軟金屬，用小刀就能很容易的切割。熔點97.81 C,沸點882.9 C,密度0.97克/厘米3。通常保存在煤油中。鈉是一種活潑的金屬。鈉與水會產(chǎn)生激烈的反應，生成氫氧化鈉和氫； 鈉還能與鉀、錫、睇等金屬生成和金；金屬鈉與汞反應生成汞齊， 這種合金是一種活潑的還原劑，在許多時候比純鈉更適用。鈉離子能使火焰呈黃色，可用來靈敏地檢測 鈉的存在。覆 以往金屬鈉主要用于制造車用汽油的抗暴劑，但由于會污染環(huán)境，已經(jīng)日趨減少。金屬鈉還用來制 取鈦，及生產(chǎn)氫氧化鈉、氨基鈉、氟化鈉等。熔融的金屬鈉在增值反應堆中可做熱交換劑。蓬 原子序數(shù)12,原子量24.305,為堿土金屬中最

15、輕的結構金屬。1808年英國化學家戴維通過電解氧 華鎂和氧化汞的混合物，制得鎂汞齊，蒸出其中的汞后，析出金屬鎂。 1828年法國科學家比西用金屬 鉀還原熔融的無水氯化鎂得到純鎂。鎂在地殼中的含量約 2.5%,是第8個最豐富的元素。鎂的礦物主 要有菱鎂礦、橄欖石等。海水中也含有大量的鎂。鎂也存在于人體和植物中，它是葉綠素的主要組分。«鎂為銀白色金屬；熔點648.8 °C,沸點1107° C,密度1.74克/厘米3。鎂具有優(yōu)良的切削加工性能。 金屬鎂能與大多數(shù)非金屬和酸反應；在高壓下能與氫直接合成氫化鎂；鎂能與鹵化爛或鹵化芳爛作用合 成格利雅試劑，廣泛應用于有機合成。

16、鎂具有生成配位化合物的明顯傾向。蒂 鎂是航空工業(yè)的重要材料，鎂合金用于制造飛機及森、發(fā)動機零件等；鎂還用來制造照相和光學儀 器等；鎂及其合金的非結構應用也很廣；鎂作為一種強還原劑，還用于鈦、結、鍍、鈾和鉛的生產(chǎn)中。腿鋁 芨銀白色有光澤金屬，密度2.702克/厘米3,熔點660.37 C,沸點2467 C?；蟽r+3。具有良好的導 熱性、導電性，和延展性，電離能5.986電子伏特，雖是叫活潑的金屬，但在空氣中其表面會形成一層致 密的氧化膜，使之不能與氧、水繼續(xù)作用。在高溫下能與氧反應，放出大量熱，用此種高反應熱，鋁可 以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。例如：8Al+3Fe3O4=4Al2O3+

17、9Fe+795 千卡，在高溫下鋁也同 非金屬發(fā)生反應，亦可溶于酸或堿放出氫氣。對水、硫化物，濃硫酸、任何濃度的醋酸，以及一切有機 酸類均無作用。薄硅奠有晶態(tài)和無定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅，它們均具有金剛石晶格，晶體硬而 脆，具有金屬光澤，能導電，但導電率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有半導體性質(zhì)。晶態(tài)硅的熔 點1410C,沸點2355C,密無定形硅是一種黑灰色的粉末。蟆硅有晶態(tài)和無定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅，它們均具有金剛石晶格，晶體硬 而脆，具有金屬光澤，能導電，但導電率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有半導體性質(zhì)。晶態(tài)硅的 熔點1410C,沸點23

18、55C,密無定形硅是一種黑灰色的粉末。胭硅在常溫下不活潑，其主要的化學性質(zhì)如下：筮(1)與非金屬作用蝕常溫下Si只能與F2反應，在F2中瞬間燃燒，生成SiF4.黃 Si+F2 = Si+F4蒲加熱時，能與其它鹵素反應生成鹵化硅，與氧反應生成SiO2:蒂 Si+2F2 SiF4 （X=Cl,Br,I）蜩Si+O2 SiO2 （SiO2 的微觀結構）期在高溫下，硅與碳、氮、硫等非金屬單質(zhì)化合，分別生成碳化硅SiC、氮化硅Si3N4和硫化硅SiS2等.英 Si+C SiC蔻 3Si+2N2 Si3N4膀 Si+2S SiS2箴（2）與酸作用肄Si在含氧酸中被鈍化，但與氫氟酸及其混合酸反應，生成 Si

19、F4或H2SiF6:其Si+4HF SiF4 T +2H2T芳 3Si+4HNO3+18HF = 3H2SiF6+4NO+8H2O呵3）與堿作用襖無定形硅能與堿猛烈反應生成可溶性硅酸鹽，并放出氫氣：蒂 Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2蟻磷膈單質(zhì)磷有幾種同素異形體。其中，白磷或黃磷是無色或淡黃色的透明結晶固體。密度 1.82克/厘米3。 熔點44.1 C,沸點280 C,著火點是40 Co放于暗處有磷光發(fā)出。有惡臭。劇毒。白磷幾乎不溶于水， 易溶解與二硫化碳溶劑中.在高壓下加熱會變?yōu)楹诹祝涿芏?2.70克/厘米3,略顯金屬性。電離能為 10.486電子伏特。不溶于普通溶劑中

20、。白磷經(jīng)放置或在 400 c密閉加熱數(shù)小時可轉化為紅磷。紅磷是紅 棕色粉末，無毒，密度2.34克/厘米3,熔點59 C,沸點200 C,著火點240 C。不溶于水。在自然界 中，磷以磷酸鹽的形式存在，是生命體的重要元素。存在于細胞、蛋白質(zhì)、骨骼和牙齒中。在含磷化合 物中，磷原子通過氧原子而和別的原子或基團相聯(lián)結薄硫英通常為淡黃色晶體，它的元素名來源于拉丁文，原意是鮮黃色。單質(zhì)硫有幾種同素異形體，菱形硫 （斜方硫）和單斜硫是現(xiàn)在已知最重要的晶狀硫。它們都是由S8環(huán)狀分子組成。蠅密度熔點沸點存在條件蝸 菱形硫(S8) 2.07 克/厘米 3 112.8 C 444.674 C 200 c 以下茁

21、單斜硫(S8) 1.96克/厘米3 119.0 C 444.6 C 200 c以上»硫單質(zhì)導熱性和導電性都差。性松脆，不溶于水，易溶于二硫化碳(彈性硫只能部分溶解)。無定形硫 主要有彈性硫，是由熔態(tài)硫迅速傾倒在冰水中所得。不穩(wěn)定，可轉變?yōu)榫盍?正交硫)，正交硫是室溫下唯一穩(wěn)定的硫的存在形式肇氯 肆常溫常壓下為黃綠色氣體。密度 3.214克/升。熔點-100.98 C,沸點-34.6 C。化合價-1、+1、+3、+5 和+7。有毒，劇烈窒息性臭味。電離能12.967電子伏特，具有強的氧化能力，能與有機物和無機物進 行取代和加成反應；同許多金屬和非金屬能直接起反應。范鼠其是單原子分子，

22、單質(zhì)為無色、無臭和無味的氣體。是稀有氣體中在空氣中含量最多的一個，100升空氣中約含有934毫升。密度1.784克/升。熔點-189.2 C。沸點-185.7度。電離能為15.759電子伏 特?；瘜W性極不活潑，按化合物這個詞的一般意義來說，它是不會形成任何化合物的。量不能燃燒，也 不能助燃。荽鉀蟆 原子序數(shù)19,原子量39.0983 o元素名來源于拉丁文，原意是 堿”。1807年由英國化學家戴維首次 用電解法從氫氧化鉀熔體中制得金屬鉀，并定名。鉀在地殼中的含量是2.59%,居第七位。重要的價礦物有鉀石鹽、鉀硝石等；海水中含有氯化鉀，其含量為氯化鈉的1/40; 土壤中的鉀很容易進入植物組織， 所以植物灰中都含有碳酸鉀。鉀有三種天然同位素：鉀 39、鉀40和鉀41。鉀是一種輕而軟的低熔點 金屬；火§點為63.25 ,沸點760° C,密度0.86可/厘米3。鉀比鈉活潑，金屬鉀與水或冰的反應，即 使溫度低到-100 °C,也非常劇烈；與酸的水溶液反應更為劇烈。金屬鉀在空氣中燃燒，易生成橘紅色的 超氧化鉀。金屬鉀與氫氣反應很慢，但在400° C時反應很快。金屬鉀與一氧化碳反應能生成一種爆炸性 的城基化合物。含鉀的化合物能使火焰呈現(xiàn)紫色。充鉀鹽是重要的肥料，是植物生長的三大營養(yǎng)元素之一。箴鈣 腿原子序數(shù)20,原子量40