元素发现史2.pptx
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1、同素异形体:是相同元素组成,不同形态的单质;同素异形体因为结构不同,它们之间的物理性质有差异,又因为是同一种元素形成的单质,所以化学性质相似。单质的定义:由同种元素组成的纯净物,混合物不可能是单质,元素在单质中存在时成为元素的游离态。氧气(O2)是没有颜色、没有气味的气体,而臭氧(O3)是淡蓝色、有鱼腥味的气体;氧气的沸点-183,而臭氧的沸点-1115;氧气比臭氧稳定,没有臭氧的氧化性强。第二章 古代已知的化学元素古代已知的元素共有9种.金属元素有7种,通称“金属七宝”:金、银、铜、铁、锡、铅、汞.非金属元素有2种:碳和硫第一节 生命的栋梁材料-碳v 碳是人类接触到的最早的元素之一,也是人类
2、利碳是人类接触到的最早的元素之一,也是人类利用得最早的元素之一。用得最早的元素之一。v 尧舜时代,炭黑作为涂料;商朝时,广泛用木炭尧舜时代,炭黑作为涂料;商朝时,广泛用木炭来冶炼金属,在冶炼中木炭充当燃料、还原剂。来冶炼金属,在冶炼中木炭充当燃料、还原剂。钻木取火得到木炭钻木取火得到木炭石墨石墨 金刚石金刚石 (钻石钻石)自然界中常见的碳的同素异形体金刚石成分的鉴定金刚石成分的鉴定 佛罗伦萨科学院大事记:佛罗伦萨科学院大事记:16491649年金刚石消失之谜年金刚石消失之谜17721772年,年,拉瓦锡做了燃烧金刚石和木炭的实验拉瓦锡做了燃烧金刚石和木炭的实验 后,确定两种物质燃烧都产生二氧化
3、碳,因而金后,确定两种物质燃烧都产生二氧化碳,因而金刚石和炭具有相同的成分。刚石和炭具有相同的成分。1 1、把金刚石放在充满、把金刚石放在充满氧气的钟罩内,用巨氧气的钟罩内,用巨大的凸透镜将日光聚大的凸透镜将日光聚焦在金刚石上,顷刻焦在金刚石上,顷刻化为乌有。化为乌有。Ca(OH)22 2、把燃烧金刚石得、把燃烧金刚石得到的无色气体通到石到的无色气体通到石灰水中,产生白色沉灰水中,产生白色沉淀淀CaCOCaCO3 3.O2I I 栏栏:简单物质简单物质 光、热质、氧、氮、氢II II 栏栏:非金属简单物质非金属简单物质 硫、磷、碳、盐酸基、氟酸基、硼酸基IIIIII栏栏:金属简单物质金属简单物
4、质 锑、银、砷、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌IV IV 栏栏:土类简单物质土类简单物质 石灰、镁土、钡土、铝土、硅土 1787年,拉瓦锡借鉴拉丁语的木炭“carbo”,将碳的英文名定为“Carbon”。并于1789年,碳作为元素被列入第一张元素表中。1797年,英国化学家台耐特(Tennant,S)再度进行实验,发现:等量的金刚石和石墨燃烧时释放出同一种气体:CO2,而且重量相等,从而证明它们是同一种物质。将红热的金刚石投入熔化的硝酸将红热的金刚石投入熔化的硝酸钾,在充满氧气的密闭金钵中,钾,在充满氧气的密闭金钵中,发生猛烈的燃烧。发生猛烈的燃烧。graphite d
5、iamond19551955年,英国的一组科学家年,英国的一组科学家霍尔等人霍尔等人首次将首次将石墨转变成金刚石石墨转变成金刚石:以熔融的以熔融的FeSFeS作溶剂,在作溶剂,在30003000,1313万个大气压的条件下获得成功万个大气压的条件下获得成功17991799年,法国化学家年,法国化学家德德.毛沃毛沃通过隔绝空气加热,成功地把通过隔绝空气加热,成功地把金刚金刚石转变成石墨石转变成石墨。1985年,C60的发现向世人宣告碳还存在第三种同素异形体.这是一个具有划时代意义的发现,它完全改变了化学家原先对碳化学的认识.Rice UniversityRice University的克鲁托的克
6、鲁托(H.W.Kroto)(H.W.Kroto)、斯莫利、斯莫利(R.E.Smalley)(R.E.Smalley)和柯尔和柯尔(R.F.Carl),(R.F.Carl),因因C60C60而获得而获得19961996年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖.C60的发现与制备 英国人克鲁托等在对星际尘埃中含有碳元英国人克鲁托等在对星际尘埃中含有碳元素的几种分子进行确认时,在所得谱图中发现了素的几种分子进行确认时,在所得谱图中发现了一个由一个由6060个碳原子组成的分子。个碳原子组成的分子。“烟火法烟火法”制备制备C60:C60:用大功率激光束轰击石墨使其气化,用用大功率激光束轰击石墨使其气化,用1MPa1
7、MPa压强的氦气产生超声波,使被激光束气化的碳原压强的氦气产生超声波,使被激光束气化的碳原子通过一个小喷嘴进入真空膨胀,并迅速冷却形子通过一个小喷嘴进入真空膨胀,并迅速冷却形成新的碳分子成新的碳分子C60C60。C60C60分子是一种单纯由分子是一种单纯由6060个碳原子构成个碳原子构成的稳定分子,形似足球。又名的稳定分子,形似足球。又名足球烯足球烯。C60 C60具有具有6060个顶点和个顶点和3232个面,其中个面,其中1212个个为正五边形,为正五边形,2020个为正六边形。其相对分个为正六边形。其相对分子质量为子质量为720720。又名又名富勒烯富勒烯。19671967年建筑师富勒为年
8、建筑师富勒为蒙特利尔世界博览会设计了一个球蒙特利尔世界博览会设计了一个球形建筑物,富勒用六边形和少量五形建筑物,富勒用六边形和少量五边形创造出边形创造出“弯曲弯曲”的表面。的表面。类C60的衍生物(对C60分子进行掺杂,在笼内或外俘获其它原子或基团)u给C60球面加上氟原子,可做超级耐高温的润滑剂;u把K、Cs、Tl等金属原子掺进C60分子的笼内,就能使其具有超导性能,用这种材料制成的电机,只要很少电量就能使转子不停地转动;u相对分子质量很大地碳氢化合物C60H60热值极高,可做火箭的燃料。偶然发现的碳纳米管、石墨烯偶然发现的碳纳米管、石墨烯19911991年,日本电气公司的年,日本电气公司的
9、饭岛澄男饭岛澄男教授在用高分辨教授在用高分辨电镜观察富勒烯样品时电镜观察富勒烯样品时偶偶然发现然发现多壁碳纳米管。多壁碳纳米管。20042004年,英国曼切斯特大年,英国曼切斯特大学的学的Andre K.GeimAndre K.Geim教授在教授在研究石墨薄膜的电学特性研究石墨薄膜的电学特性时,时,偶然发现偶然发现石墨烯。石墨烯。第二节 金和银金(AuAurum,rum,曙光曙光)-)-马克思写道:马克思写道:金实际上是金实际上是人类最早发现的金属人类最早发现的金属u 金在自然界中主要以游离状态存在;金在自然界中主要以游离状态存在;u 金的最大特点是具有延展性,金的最大特点是具有延展性,1 1
10、克的金可拉克的金可拉成长达成长达40004000米的细金丝。米的细金丝。在史前石器时代的埃及人,用黄金制造装饰品在史前石器时代的埃及人,用黄金制造装饰品7979古代“沙里淘金”根据沙根据沙(2)和金和金(19)的比重不同,把含有金屑的沙粒在的比重不同,把含有金屑的沙粒在水水(1)中荡洗,沙子随水流去,金子留在底部,即沙里淘金。中荡洗,沙子随水流去,金子留在底部,即沙里淘金。经过淘洗大量的沙子,得到很少量的金粒。把这些小金粒熔经过淘洗大量的沙子,得到很少量的金粒。把这些小金粒熔化加工,制成金块、金条。化加工,制成金块、金条。现代化学方法 人们发现含有人们发现含有氰化物氰化物的水能溶解金,生成溶于
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