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(jiǎn)明元素化學(xué)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(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)1.4 單質(zhì)的制取方法1.5 現(xiàn)代代無機(jī)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(duì)角線劃分位于該對(duì)角線左下方的單質(zhì)都是金屬；右上方都是非金屬。這條對(duì)角線邊上的元素為準(zhǔn)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(duì)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(diǎn)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(zhì)）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(zhǔn)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(zhì)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(zhì)有

4、2種 2種（1）Hg、Br；（2）低熔點(diǎn)，易形成過冷態(tài) Cs （熔點(diǎn)28.5）和 Ga（熔點(diǎn)30）其余的單質(zhì)均為固態(tài)（1）固態(tài)非金屬單質(zhì)：如碳；（2）金屬單質(zhì)：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(diǎn)物質(zhì)熔沸點(diǎn)決定于物質(zhì)的晶體類型主族元素，從左到右，熔沸點(diǎn)由低到高再到低。副族均為金屬元素，其單質(zhì)具有一般金屬熔沸點(diǎn)通性1.3 單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)2022/8/8102、硬度和密度同周期主族元素從左到右，單質(zhì)的密度是兩頭小中間大，這與原子半徑和晶體結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)。副族元素具有較大的密度和硬度

6、。單質(zhì)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(dǎo)電性（周期表從左到右）主族元素單質(zhì)呈現(xiàn)出由導(dǎo)體向半導(dǎo)體、（絕緣體）非導(dǎo)體變化的趨勢(shì)。位于 p 區(qū)的對(duì)角線附近的金屬是半導(dǎo)體，其中Si ，Ge 被認(rèn)為是最好的半導(dǎo)體。副族元素均為金屬，易導(dǎo)電。2022/8/8111.4 單質(zhì)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(zhì)形態(tài)存在的，在物理性質(zhì)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(zhì) 如 HgS(s) Hg（l）+ SO 2O 2加熱3、電解法 活潑金屬和非金屬單質(zhì)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(zhì)。 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(zhì)。例如： 2H2 S + 3O2 2SO2 + 2H2O 2H2 S + SO2 3S + 2H2O2022/8/8131.5 現(xiàn)代化學(xué)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(xué)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(xué)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，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(zhì)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(diǎn)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(xué)氣相沉積是氣態(tài)物質(zhì)在同一固體表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)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(jī)材料的新技術(shù)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(shí)在水的自生壓強(qiáng)下，原始混合物進(jìn)行反應(yīng)的過程一般在高壓不銹鋼反應(yīng)釜進(jìn)行。如人工寶石、鐵電、光電固體材料、非線性光學(xué)材料等的合成5 化學(xué)氣相沉積 高壓合成是在高壓或超高壓條件下進(jìn)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(zhì)進(jìn)行化學(xué)合成的一種技術(shù)等離子體分為熱等離子體和