1、1 元素發(fā)現(xiàn)與資源（概述）2 堿金屬和堿土金屬元素（s區(qū)）3 p區(qū)元素（鹵素、氧族和碳族）4 過渡元素（d區(qū)）5 鑭系元素與稀土元素（f區(qū)）第四部分 簡明元素化學2022/8/811 元素發(fā)現(xiàn)與資源1.1 元素的發(fā)現(xiàn)、分類和存在形態(tài)1.2 元素的自然資源1.3 單質的晶體結構和物理性質1.4 單質的制取方法1.5 現(xiàn)代代無機合成2022/8/821.1 元素的發(fā)現(xiàn)、分類和存在形態(tài)1 元素的發(fā)現(xiàn)2 元素的分類3 元素在自然界中的存在形態(tài)2022/8/832022/8/841 元素的發(fā)現(xiàn) 迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的天然存在的元素有92種，人工合成的元素有20左右種，共112 種2 元素的分類金屬元素（9

2、0種）和非金屬元素（22種）BSiAsTeAt 和AlGeSbPo對角線劃分位于該對角線左下方的單質都是金屬；右上方都是非金屬。這條對角線邊上的元素為準金屬 普通元素和稀有元素稀有元素是指在自然界中含量較少和分布較散；或被發(fā)現(xiàn)較晚。 鈦在地殼中含量排第十位，但難于制備；有些普通元素比較集中，但總量較少，因此普通與稀有的劃分不是絕對的2022/8/85 稀有元素通常分為以下幾類輕稀有元素：如鋰（Li）銣（Rb）等；高熔點稀有元素：鈦（Ti）、鋯（Zr）等；分散性稀有元素：鎵（Ga）、銦（In）等；鉑系元素：鋨（Os）、鉑（Pt）等；稀土元素：鈧（Sc）、鑭（La）及鑭系等；放射性稀有元素：錒（A

3、c）及錒系、鐳等；稀有氣體：氦（He）、氖（Ne）等。2022/8/863 元素在自然界中的存在形態(tài) 存在形態(tài)有：游離態(tài)（單質）和化合態(tài)（化合物）1）化合態(tài) （大多數(shù)元素以化合態(tài)存在）（1）活潑金屬元素與A（鹵素）形成的離子型化合物，存在與各種水體及礦體之中；（2）A族元素還常以難溶性碳酸鹽或硫酸鹽形式存在于礦物中；如石灰石（CaCO3）等；（3）準金屬元素（B除外）以及B族和B元素常以難溶性硫化物存在，如輝銅礦（Cu2S）（4）BB族過渡元素主要以穩(wěn)定的氧化物存在，如軟錳礦（MnO2）2022/8/87常溫常壓下的單質以氣體存在的有11種 氮、氧、氫、氯、氟和六種稀有氣體以液態(tài)存在的單質有

4、2種 2種（1）Hg、Br；（2）低熔點，易形成過冷態(tài) Cs （熔點28.5）和 Ga（熔點30）其余的單質均為固態(tài)（1）固態(tài)非金屬單質：如碳；（2）金屬單質：如Hg、Au等及鉑系元素等。2）游離態(tài)2022/8/881.2 元素的自然資源元素在自然界總含量稱為豐度。 豐度占前十位的元素為（數(shù)字均為百分比）O H Si Al Na 52.32 16.95 16.67 5.53 1.95Fe Ba Mg K Ti 1.50 1.48 1.39 1.08 0 .22 大多數(shù)元素的豐度還是很小的，總和還不到1； 地殼中的元素存在于礦物及天然水系中我國礦物資源豐富。世界上已知礦物元素在我國都找到了，其中

5、鉛礦、鎢礦等很多重要礦產(chǎn)已成為我國的重要出口礦藏。2022/8/89s區(qū)的元素均為金屬晶體；p區(qū)的元素的中間部分，有的為原子晶體，有的為分子晶體。最右邊非金屬和稀有氣體則全部為分子晶體。從左至右，由典型的金屬晶體經(jīng)過原子晶體等，最后過渡到分子晶體；由上而下，由分子晶體或原子晶體過渡到金屬晶體。1、熔沸點物質熔沸點決定于物質的晶體類型主族元素，從左到右，熔沸點由低到高再到低。副族均為金屬元素，其單質具有一般金屬熔沸點通性1.3 單質的晶體結構和物理性質2022/8/8102、硬度和密度同周期主族元素從左到右，單質的密度是兩頭小中間大，這與原子半徑和晶體結構的變化有關。副族元素具有較大的密度和硬度

6、。單質中密度最大的是Os、Ir、Pt ；硬度最大的是Cr，僅次于金剛石。3、導電性（周期表從左到右）主族元素單質呈現(xiàn)出由導體向半導體、（絕緣體）非導體變化的趨勢。位于 p 區(qū)的對角線附近的金屬是半導體，其中Si ，Ge 被認為是最好的半導體。副族元素均為金屬，易導電。2022/8/8111.4 單質的制取方法1、物理分離法 該法適用于分離、提純那些以單質形態(tài)存在的，在物理性質上有顯著區(qū)別的元素。如淘洗黃金。2、熱分解法熱穩(wěn)定性差的某些金屬化合物（如Ag2O等）受熱易分解為金屬單質 如 HgS(s) Hg（l）+ SO 2O 2加熱3、電解法 活潑金屬和非金屬單質可通過電解法制備。例如： 2Na

7、Cl + H2O NaOH + H2 + Cl2 電解2022/8/8124、還原法 用還原劑還原化合物（如氧化物）來制備金屬單質。 例如： 2CO+ MnO2 Mn +2CO2加熱5、氧化法 用氧化劑氧化化合物來制備單質。例如： 2H2 S + 3O2 2SO2 + 2H2O 2H2 S + SO2 3S + 2H2O2022/8/8131.5 現(xiàn)代化學合成1 高溫合成2 低溫合成3 水熱合成4 高壓合成5 化學氣相沉積6 等離子體合成2022/8/8141 高溫合成高溫合成是指在高溫條件下合成主要有：固相合成，化學轉移反應，固氣相合成，高溫熔煉和合金的制備，相變合成，溶鹽電解，等離子體下的

8、超高溫合成和區(qū)域熔煉提純等。如激光基質材料釔鋁石榴石Y3Al5O12的單晶是用固相合成法制得。2 低溫合成低溫合成是指在低于環(huán)境溫度條件下的合成氫氰酸、稀有氣體化合物等某些熔沸點較低的易揮發(fā)的化合物的合成，例如： 2F2 + Xe XeF4 -78.C 放電，3h2022/8/8153 水熱合成化學氣相沉積是氣態(tài)物質在同一固體表面上進行化學反應生成固態(tài)沉積物的過程近二、三十年發(fā)展起來的一種合成無機材料的新技術4 高壓合成水熱合成是指在密閉容器中，以水為溶劑，一定溫度時在水的自生壓強下，原始混合物進行反應的過程一般在高壓不銹鋼反應釜進行。如人工寶石、鐵電、光電固體材料、非線性光學材料等的合成5 化學氣相沉積 高壓合成是在高壓或超高壓條件下進行的合成，如金剛石的合成2022/8/8166 等離子體合成等離子體合成是利用等離子體的特殊性質進行化學合成的一種技術等離子體分為熱等離子體和