元素发现史2
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现代化学方法
人们发现含有氰化物的水能溶解金，生成溶于水的
NaAu(CN)2。采用0.03~0.08%浓度的NaCN冲洗金砂使金溶解， 将所得溶液用锌处理，锌置换金。
4Au+8NaCN+2H2O+O2 4Na[Au(CN)2]+4NaOH
Zn+2[Au(CN)2]-
[Zn(CN)4]2-+2Au
47
第三节 铜和锡
29
铜（Cuprum，Cyprus岛的铜矿）
质地较软，坚韧、耐磨损，有很好的延展性、较 好的导热和导电性能。 ✓自然界中的铜为红铜； ✓ 埃及人大约在公元前五千年开始利用红铜。
熔炼铜矿制铜
孔雀石
碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3
蓝铜矿
பைடு நூலகம்
Cu2(OH)2CO3 2 CuO + C
银 （Argentum,明亮）
银在地壳中的含量大约是黄金的15倍，但很少 以游离态存在，发现晚于金，约5,6千年以前； 在古埃及，银金价格比值2.5:1； 金主要用作货币和首饰，银还有其它用途，如 盛水容器。
“灰吹法”从银矿中提取银
银矿石经磨碎、水洗、干燥，然 后和溶剂一起熔融，木炭加热， 得到银铅合金，将合金煅烧，银 在空气中加热时几乎不被氧化， 而铅却几乎完全转变成氧化物， 氧化铅的溶点是896℃，而银的 熔点是960℃ ；这样就得到了几 乎是纯的银。
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）
给C60球面加上氟原子，可做超级耐高温的润滑剂；
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；
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。
1955年，英国的一组科学家霍尔等人首次将石墨转变成金刚石： 以熔融的FeS作溶剂，在3000℃，13万个大气压的条件下获得成功
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 University的克鲁托 (H.W.Kroto)、斯莫利(R.E.Smalley) 和柯尔(R.F.Carl) ,因C60而获得 1996年诺贝尔化学奖.
金在自然界中主要以游离状态存在； 金的最大特点是具有延展性，1克的金可拉 成长达4000米的细金丝。
在史前石器时代的埃及人，用黄金制造装饰品
古代“沙里淘金”
根据沙(2)和金(19)的比重不同，把含有金屑的沙粒在 水(1)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 熔化加工，制成金块、金条。
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。
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。
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-111．5℃；氧 气比臭氧稳定，没有臭氧的氧化性强。
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 钾，在充满氧气的密闭金钵中，
发生猛烈的燃烧。
graphite
diamond
1799年，法国化学家德.毛沃通过隔绝空气加热，成功地把金刚 石转变成石墨。
2、把燃烧金刚石得 到的无色气体通到石 灰水中，产生白色沉 淀CaCO3.
O2
Ca(OH)2
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。
I 栏：简单物质 光、热质、氧、氮、氢 II 栏：非金属简单物质 硫、磷、碳、盐酸基、氟酸基、硼 酸基 III栏：金属简单物质 锑、银、砷、铋、钴、铜、锡、铁、 锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌 IV 栏：土类简单物质 石灰、镁土、钡土、铝土、硅土
钻木取火得到木炭
自然界中常见的碳的同素异形体
石墨
金刚石 (钻石)
金刚石成分的鉴定
佛罗伦萨科学院大事记：1649年金刚石消失之谜 1772年，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碳，因而金 刚石和炭具有相同的成分。
1、把金刚石放在充满 氧气的钟罩内，用巨 大的凸透镜将日光聚 焦在金刚石上，顷刻 化为乌有。
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 素的几种分子进行确认时，在所得谱图中发现了 一个由60个碳原子组成的分子。
“烟火法”制备C60: 用大功率激光束轰击石墨使其气化，用1MPa 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 成新的碳分子C60。
偶然发现的碳纳米管、石墨烯
1991年，日本电气公司的 饭岛澄男教授在用高分辨 电镜观察富勒烯样品时偶 然发现多壁碳纳米管。
2004年，英国曼切斯特大 学的Andre K. Geim教授在 研究石墨薄膜的电学特性 时，偶然发现石墨烯。
第二节 金和银
79
金 (Aurum,曙光) --- 马克思写道： 金实际上是人类最早发现的金属
C60分子是一种单纯由60个碳原子构成 的稳定分子，形似足球。又名足球烯。
C60具有60个顶点和32个面，其中12个 为正五边形，20个为正六边形。其相对分 子质量为720。
又名富勒烯。1967年建筑师富勒为 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 边形创造出“弯曲”的表面。
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
❖ 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。 ❖ 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。
人们发现含有氰化物的水能溶解金，生成溶于水的
NaAu(CN)2。采用0.03~0.08%浓度的NaCN冲洗金砂使金溶解， 将所得溶液用锌处理，锌置换金。
4Au+8NaCN+2H2O+O2 4Na[Au(CN)2]+4NaOH
Zn+2[Au(CN)2]-
[Zn(CN)4]2-+2Au
47
第三节 铜和锡
29
铜（Cuprum，Cyprus岛的铜矿）
质地较软，坚韧、耐磨损，有很好的延展性、较 好的导热和导电性能。 ✓自然界中的铜为红铜； ✓ 埃及人大约在公元前五千年开始利用红铜。
熔炼铜矿制铜
孔雀石
碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3
蓝铜矿
பைடு நூலகம்
Cu2(OH)2CO3 2 CuO + C
银 （Argentum,明亮）
银在地壳中的含量大约是黄金的15倍，但很少 以游离态存在，发现晚于金，约5,6千年以前； 在古埃及，银金价格比值2.5:1； 金主要用作货币和首饰，银还有其它用途，如 盛水容器。
“灰吹法”从银矿中提取银
银矿石经磨碎、水洗、干燥，然 后和溶剂一起熔融，木炭加热， 得到银铅合金，将合金煅烧，银 在空气中加热时几乎不被氧化， 而铅却几乎完全转变成氧化物， 氧化铅的溶点是896℃，而银的 熔点是960℃ ；这样就得到了几 乎是纯的银。
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）
给C60球面加上氟原子，可做超级耐高温的润滑剂；
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；
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。
1955年，英国的一组科学家霍尔等人首次将石墨转变成金刚石： 以熔融的FeS作溶剂，在3000℃，13万个大气压的条件下获得成功
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 University的克鲁托 (H.W.Kroto)、斯莫利(R.E.Smalley) 和柯尔(R.F.Carl) ,因C60而获得 1996年诺贝尔化学奖.
金在自然界中主要以游离状态存在； 金的最大特点是具有延展性，1克的金可拉 成长达4000米的细金丝。
在史前石器时代的埃及人，用黄金制造装饰品
古代“沙里淘金”
根据沙(2)和金(19)的比重不同，把含有金屑的沙粒在 水(1)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 熔化加工，制成金块、金条。
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。
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。
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-111．5℃；氧 气比臭氧稳定，没有臭氧的氧化性强。
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 钾，在充满氧气的密闭金钵中，
发生猛烈的燃烧。
graphite
diamond
1799年，法国化学家德.毛沃通过隔绝空气加热，成功地把金刚 石转变成石墨。
2、把燃烧金刚石得 到的无色气体通到石 灰水中，产生白色沉 淀CaCO3.
O2
Ca(OH)2
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。
I 栏：简单物质 光、热质、氧、氮、氢 II 栏：非金属简单物质 硫、磷、碳、盐酸基、氟酸基、硼 酸基 III栏：金属简单物质 锑、银、砷、铋、钴、铜、锡、铁、 锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌 IV 栏：土类简单物质 石灰、镁土、钡土、铝土、硅土
钻木取火得到木炭
自然界中常见的碳的同素异形体
石墨
金刚石 (钻石)
金刚石成分的鉴定
佛罗伦萨科学院大事记：1649年金刚石消失之谜 1772年，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碳，因而金 刚石和炭具有相同的成分。
1、把金刚石放在充满 氧气的钟罩内，用巨 大的凸透镜将日光聚 焦在金刚石上，顷刻 化为乌有。
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 素的几种分子进行确认时，在所得谱图中发现了 一个由60个碳原子组成的分子。
“烟火法”制备C60: 用大功率激光束轰击石墨使其气化，用1MPa 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 成新的碳分子C60。
偶然发现的碳纳米管、石墨烯
1991年，日本电气公司的 饭岛澄男教授在用高分辨 电镜观察富勒烯样品时偶 然发现多壁碳纳米管。
2004年，英国曼切斯特大 学的Andre K. Geim教授在 研究石墨薄膜的电学特性 时，偶然发现石墨烯。
第二节 金和银
79
金 (Aurum,曙光) --- 马克思写道： 金实际上是人类最早发现的金属
C60分子是一种单纯由60个碳原子构成 的稳定分子，形似足球。又名足球烯。
C60具有60个顶点和32个面，其中12个 为正五边形，20个为正六边形。其相对分 子质量为720。
又名富勒烯。1967年建筑师富勒为 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 边形创造出“弯曲”的表面。
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
❖ 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。 ❖ 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。