7 元素概述（课件）- 《无机化学》同步教学（清华大学版）

第7章 元素概述 本章主要内容 7.2 元素在自然界中的分布和存 在形态 7.3 单质的物理性质和化学性质 7.4 单质的制取方法 7.1 元素的发现和分类 7.1 元素的发现和分类 元素周期表中的112种元素的发现、认识和 利用，经历了漫长而曲折的过程。 元素按其主要性质 金属 非金属 准金属 稀有气体 时 期 金属 准 金属 非 金属 稀有 气体 发现 数目 古代 Cu Fe Ag Sn Au Hg Pb Sb C S 10 7世纪 As 1 17世纪 Zn P 2 18世纪 Ti Cr Mn Co Ni Sr Y Zr Mo W Pt Bi U Te H O N Cl Se 19 19世纪 上半叶 Li Be Na Mg Al K Ca V Nb Ru Rh Pd Cd Ba La Ce Tb Er Ta Os Ir Th B Si Br I 26 19世纪 下半叶 Sc In Ga Rb Cs Pr Nd Sm Gd Dy Ho Tm Yb Tl Po Ra Ac Ge F He Ne Ar Ke Xe Rn 25 元素发现的时期与分类 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 112 6 11 7 88 (人工合成元素18种) 合计 6 Bh Hs Mt Uun Uuu Uub 80年代 至今 2 Db Sg 70年代 2 Lr Rf 60年代 5 Cf Es Fm Md No 50年代 7 At Np Pu Am Cm Bk Pm 40年代 7 Tc Eu Lu Hf Re Fr Pa 30年代 20 世 纪 时期 金属 准 金属 非 金属 稀有气体 发现数目 元素发现的时期与分类 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 地壳中的丰度不低 分布分散、难于提炼 化学上，将元素分为普通元素和稀有元素 自然界中含量少或分布稀散； 稀有 元素 钛 20世纪40年代才被重视，并被归入稀有金属 发现较晚，难从矿物中提取； 在工业制备和应用较晚的元素。 铂系金属：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt； 轻稀有元素： Li、Rb、Cs、Be； 高熔点稀有元素：Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、 Mo、W； 分散性稀有元素：Ga、In、Tl、Se、Te； 稀有气体：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn； 稀土金属：Sc、Y、Lu、镧系元素； 放射性稀有元素：Fr、Ra、Tc、Po、Ac、 锕系元素。 稀有元素的分类 7.2 元素在自然界中的分布 和存在形态 112种元素： 元素在地壳中的含量称为丰度， 天然元素92种，其余为人工合成元素。 丰度通常用质量百分数或原子百分数表示。 地壳中主要元素的丰度 元 素 质量百分数 元 素 质量百分数 O Si Al Fe Ca 8.6 26.3 7.73 4.75 3.45 Na K Mg H Ti 2.74 2.47 2.00 0.76 0.42 10种元素占地壳总质量的99.2%， 其余所有元素总共不超过1%。 自然界中元素存在的两种形式： ◆ 元素以游离形式态存在的三种情况 (3) 金属单质： Hg、Ag、Au及铂系元素单质 由陨石引进的天然铜和铁 (1) 气态非金属单质： N2、O2、H2、稀有气体等 (2) 固态非金属单质：如C、S 游离态（单质）和化合态（化合物） 主要以氧化物、硫化物、氯化物、碳酸盐、 磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐等广泛存 在于矿物及海水中： ⅠA族和Mg与ⅦA族形成的离子型卤化物， ◆ 元素以化合态形式存在的情况 (1) 活泼金属元素： 如NaCl、KCl、光卤石（KCl·MgCl2）等。 存在于海水、盐湖水、地下卤水、 气井水及岩盐矿中。 如石灰石（CaCO3）、菱镁矿（MgCO3）、 白云石（CaMg(CO3)2）； (3) 准金属元素(除B外)以及ⅠB、ⅡB族元素： (2) ⅡA族元素： 以硫酸盐形式存在的有石膏（CaSO4）、 重晶石（BaSO4）、芒硝（Na2SO4）等。 以难溶硫化物形式存在于矿物中， 辉锑矿（Sb2S3）、辉铜矿（Cu2S）、 闪锌矿（ZnS）、辰砂矿（HgS）等。 以难溶碳酸盐形式存在于矿物中， 金红石（TiO2）、铬铁矿（FeO·Cr2O