化学元素周期表里1~20号元素的性质

化学元素周期表里1~20号元素的性质
化学元素周期表里1~20号元素的性质

化学元素周期表里1~20号元素的性质
氢是元素周期表中的第一号元素,元素名来源于希腊文,原意是“水素”.氢是由英国化学家卡文迪许在1766年发现,称之为可燃空气,并证明它在空气中燃烧生成水.1787年法国化学家拉瓦锡证明氢是一种单质并命名.氢在地壳中的丰度很高,按原子组成占15.4%,但重量仅占1%.在宇宙中,氢是最丰富的元素.在地球上氢主要以化和态存在于水和有机物中.有三种同位素：氕、氘、氚.
　　氢在通常条件下为无色、无味的气体；气体分子由双原子组成；熔点-259.14°C,沸点-252.8°C,临界温度33.19K,临界压力12.98大气压,气体密度0.0899克/升；水溶解度21.4厘米³/千克水（0°C）,稍溶于有机溶剂.
　　在常温下,氢比较不活泼,但可用合适的催化剂使之活化.在高温下,氢是高度活泼的.除稀有气体元素外,几乎所有的元素都能与氢生成化合物.非金属元素的氢化物通常称为某化氢,如卤化氢、硫化氢等；金属元素的氢化物称为金属氢化物,如氢化锂、氢化钙等.
　　氢是重要的工业原料,又是未来的能源.
氦,原子序数2,原子量4.002602,为稀有气体的一种.元素名来源于希腊文,原意是“太阳”.1868年有人利用分光镜观察太阳表面,发现一条新的黄色谱线,并认为是属于太阳上的某个未知元素,故名氦.后有人用无机酸处理沥青铀矿时得到一种不活泼气体,1895年英国科学家拉姆赛用光谱证明就是氦.以后又陆续从其他矿石、空气和天然气中发现了氦.氦在地壳中的含量极少,在整个宇宙中按质量计占23%,仅次于氢.氦在空气中的含量为0.0005%.氦有两种天然同位素：氦3、氦4,自然界中存在的氦基本上全是氦4.
　　氦在通常情况下为无色、无味的气体；熔点-272.2°C(25个大气压),沸点-268.9°C；密度0.1785克/升,临界温度-267.8°C,临界压力2.26大气压；水中溶解度8.61厘米³/千克水.氦是唯一不能在标准大气压下固化的物质.液态氦在温度下降至2.18K时,性质发生突变,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,并变成超导体；其比热容、表面张力、压缩性都是反常的.
　　氦是最不活泼的元素,基本上不形成什么化合物.氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等.
锂,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素.元素名来源于希腊文,原意是“石头”.1817年由瑞典科学家阿弗韦聪在分析透锂长石矿时发现.自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等.在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂.天然锂有两种同位素：锂6和锂7.
　　金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为180.54°C,沸点1342°C,密度0.534克/厘米³,硬度0.6.金属锂可溶于液氨.
　　锂与其它碱金属不同,在室温下与水反应比较慢,但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体.锂的弱酸盐都难溶于水.在碱金属氯化物中,只有氯化锂易溶于有机溶剂.锂的挥发性盐的火焰呈深红色,可用此来鉴定锂.
　　锂很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂.锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分.锂在原子能工业中有重要用途.
铍,原子序数4,原子量9.012182,是最轻的碱土金属元素.1798年由法国化学家沃克兰对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现.1828年德国化学家维勒和法国化学家比西分别用金属钾还原熔融的氯化铍得到纯铍.其英文名是维勒命名的.铍在地壳中含量为0.001%,主要矿物有绿柱石、硅铍石和金绿宝石.天然铍有三种同位素：铍7、铍8、铍10.
　　铍是钢灰色金属；熔点1283°C,沸点2970°C,密度1.85克/厘米³,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多.
　　铍的化学性质活泼,能形成致密的表面氧化保护层,即使在红热时,铍在空气中也很稳定.铍即能和稀酸反应,也能溶于强碱,表现出两性.铍的氧化物、卤化物都具有明显的共价性,铍的化合物在水中易分解,铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物.
　　金属铍主要用作核反应堆的中子减速剂.铍铜合金被用于制造不发生火花的工具,如航空发动机的关键运动部件、精密仪器等.铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好,已成为引人注目的飞机和导弹结构材料.铍化合物对人体有毒性,是严重的工业公害之一.
硼,原子序数5,原子量10.811.约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金.1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用金属钾还原硼酸制得单质硼.硼在地壳中的含量为0.001%.天然硼有2种同位素：硼10和硼11,其中硼10最重要.
　　硼为黑色或银灰色固体.晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点2550°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆.
　　硼在室温下比较稳定,即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起作用.硼能和卤组元素直接化合,形成卤化硼.硼在600～1000°C可与硫、锡、磷、砷反应；在1000～1400°C与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应,形成金属硼化物.这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质,常具有特殊的性质.
　　硼的应用比较广泛.硼与塑料或铝合金结合,是有效的中子屏蔽材料；硼钢在反应堆中用作控制棒；硼纤维用于制造复合材料等.
碳,原子序数6,原子量12.011.元素名来源拉丁文,愿意是“炭”.碳是自然界中分布很广的元素之一,在地壳中的含量约0.027%.碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨；有无定形碳如煤；有复杂的有机化合物如动植物等；碳酸盐如大理石等.
　　单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构.高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等.
　　常温下单质碳的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应,生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下,单质碳较易被酸氧化；在高温下,碳还能与许多金属反应,生成金属碳化物.
氮,原子序数7,原子量为14.006747.元素名来源于希腊文,原意是“硝石”.1772年由瑞典药剂师舍勒和英国化学家卢瑟福同时发现,后由法国科学家拉瓦锡确定是一种元素.氮在地壳中的含量为0.0046%,自然界绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中,氮气占空气体积的78%.氮的最重要的矿物是硝酸盐.氮有两种天然同位素：氮14和氮15,其中氮14的丰度为99.625%.
　　氮为无色、无味的气体,熔点-209.86°C,沸点-195.8°C,气体密度1.25046克/升,临界温度-146.95°C,临界压力33.54大气压.
　　氮分子是由两个氮原子组成,特别稳定,它对许多反应试剂是惰性的.在高温、高压并有催化剂存在的情况下,氮和氢作用生成氨.空气中的单质氮和氧在雷电的作用下,可生成氧化氮.锂和氮在常温下即可反应,过渡金属在高温下也可和氮反应,生成氮化物.
　　氮是组成动植物体内蛋白质的重要成分,但高等动物及大多数植物不能直接吸收氮.氮主要用来制造氨,其次是制备氮化物、氰化物、硝酸及其盐类等.此外,还可用作保护性气体、泡沫塑料中的发泡剂,液氮可用于冷凝剂.
氧：状态： 无色、无臭、无味的气体.熔 点(℃): -222.65 沸 点(℃): -182.82 密度(g/L,273K,1atm): 1.429