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主题：【转帖】化学常识——元素的发现历史！

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发表于：2010/12/20 12:27:57 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
一、前言

目前我们已知的元素共有105种，其中存在自然界中的有88种，另外的17种，是用人工方法在实验中製得的。这105种元素的发现，从远古直到现代，贯穿整个化学史。由于一个元素发现的迟早，与各元素之性质(尤其是活性)、存在量、当代科学智识与技术的背景等有关，因此，如果我们把各元素按发现的年代与先后来探讨时，不但可对化学的发展与成长获得一个有趣的印象，更能由其中寻绎得一些有关化学的与物质的基本知识。
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2010/12/20 12:28:12 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
二、史前时期

人类化学的萌芽是十七世纪以后的事，比起天文、物理、地理与医学等科学的进展迟了一大截。一般物质能以元素状态存在于自然界的已经不多，存量多到可以被人类直接使用的则更少。因此，在化学尚未发展以前，人类所能认识和使用的元素，只有活性较小，能以游离状态存在自然界，或用简单方法即可提炼得到的种金属及固态非金属而已。这样的元素，也就是在有信史记载以前，人类即已发现的元素，一共只有九种：二种非金属碳、硫和七种金属金、银、铜、铁、锡、铅、汞。它们究竟于何时、何地，被何人所发现，中外皆不可考。惟我们可相信，金是最早被人类所熟知的金属元素，远在西元前一万年，古埃及已留下许多金饰物品。其次为铜，大约在纪元前四千年左右，当人类文化由石器时代进入陶器时代，制陶所须的高温窑，即可能使人类在无意中学得了由含铜矿石冶炼金属铜的技术，于是人类文明迅即步入铜器时代。相传黄帝时已懂得开採首山(山西省永济县)的铜，以铸造器物。
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2010/12/20 12:28:22 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
银也是较早被人类所认识的金属，其美丽与安定迅即赢得人们的珍视。第四种是铅，虽然晦暗而深重，但因易于铸造，得快的成为製作器物的重要材料。锡则约在纪元前2500年左右才被发现，当时的冶炼技术已足以製造铜锡合金—比铜更坚硬而更易于加工的「青铜」。我国在青铜之製造方面，居于古代世界之领导地位；在殷商时代，青铜器之造艺术，已达登峰造极之境界，即在今加观之，都要叹为观止，闻名世界的毛公鼎即是其代表作。
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2010/12/20 12:28:52 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
第六项被人类所使用的金属是铁，铁是地壳中含量第四多的元素，也是第二多的金属。铁矿遍及世界各地，却经过这么长久的埋没，其用途才为人所发掘，实在是不可思议，主要原因是铁的活性太大，提炼须要高温及还原剂，不像炼铜那样简单，所以人类文明的进展，是先铜器时代再进入铁器时代的。历史上说，小亚细亚的西台人就由于发现了铁，有了比青铜製品更强有力的武器，才能一度君临肥腴月湾，称霸两河流域。西台帝亡后，冶铁的技术流传出来，至今，铁成为人类生活中最普遍、最重要的金属。
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2010/12/20 12:29:24 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
汞是唯一的液态金属元素，由于提炼简单(辰砂加热即可)，性质怪异，是液体却那么沉重，而且晶亮如银，因此，约在纪元前200年，已在水银王国西班牙被发现。当时称为快银，意为活动之银，在我国则称为水银，更为传神。这奇异的金属，在后来的炼金术中，成为一种具有神秘意味的物质。

至于非金属的碳和硫，则发现必然甚早，大概人类一旦知道用火，即知道碳的存在，其纯粹的形式金刚石，也很早即被人们视为珍宝，只是不知其成分为碳罢了。硫元素大量分布于温迫、火山、地热地带，早期的地壳中含量甚丰，火药发明以前，虽未有什么重要用途，却甚早为人所知，中世纪时已是炼金术士和巫医等的宠儿。
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2010/12/20 12:30:02 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
三、中世纪的发现

首先对我们生活的环境产生好奇，而试图建立理论去加以解释和归纳的是希腊人。在两人类思想的黄金时代，许多卓越的哲学家，提出了许多形形色色的物质论、元素论—大部分凭着直觉和玄想,有些在今日看来，实在是匪夷所思、幼稚而可笑。着名的亚里斯多德，就是那时候的领导人物。他在人类思想史上，无疑是一伟常的天才，但在科学史上，由于他错误的学说具有的权威性，却使得科学的进步迟滞了十几世纪。自然科学从那以后，随着错误的引导，陷入了黑暗时期，他学走上了一条歧路—鍊金术。

所谓鍊金术：就是试图从各种物质中提炼出永恒的元素—哲人石、黄金、甚或可使人长生不老的仙丹，在这方面，中西两方真是不约而同。那些炼金术士或炼丹方家，穷毕生之精力，茫无头绪的设计各种方法，从事各种实验，却从没有人得到满意的结果。不过，在这漫长的摸索中，人们却得到了一些意外的收获，除了建立了蒸馏、结晶、熔炼等化学操作手续外，还认识了几种新元素，只是数量实在少得可怜。
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2010/12/20 12:30:19 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
从希腊时代到十八世纪的三十年代，近两千年中，人类只新认识了五种元素，砷、锑、锌、铋和磷。砷最早，在1250年被发现，此后其化合物即以毒性建立了不朽的名气。锑和铋约1450年左右即在使用，但直到1600年以后方被确认。锌和铜熔成之合金黄铜，也早为人所使用，但也到16世纪才由鍊金家帕拉塞尔萨斯确认它是一种新的金属。磷的发现具有重大的历史意义。1669年德国鍊金家布兰德在自已汉堡的实验室中，意外的得到一块在空气中自己会发光燃烧的白色沉淀。那古快的光芒照亮了他黑暗的实验室，使他惊吓得跪了下来。按照一般鍊金家的习惯，他把这物质之来源及製法秘而不宣，然而，却在偶然的机会裡，由这磷元素发现的启发，开始了一个崭新的化学时代。
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2010/12/20 12:30:39 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
四、从波以耳到拉瓦节

文艺复兴以后，人文主义勃兴，人类的智识逐渐开放，造成了科学萌芽的契机。地理大发现、地动说提出、物理定律一一问世，终于也到了化学发皇的时期。

布兰德发现磷的故事，辗转传到了英国划时代的巨人波以耳的耳中，波以耳以他不世的天才，从有限的传闻资料裡去整理与探讨，着了「怀疑的化学家」一书，对元素这一名词加以明确的定义，使得化学从迷失了千年的歧路上，步入了正确的坦途。

于是，从1730到1790的六十年间，许多重要的元素陆续被发现了。1735年发现了铝和铂，1751年发现镍。再来从1766年间开始的十年内，是气体元素擅场时代，钝气以外的五种气体元素，全在这十年内被发现了。1766年，英国的伟大科学家卡文狄斯发现了宇宙中最丰富的元素—氢；1771年，瑞典的谢累，发现活性最大的非金属，也是最毒的气体—氟；1772年，英国卜利士力发现氮；1774年再发现氧，(实际上谢累在1771年即已製得)；同年，谢累发现了氯。
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2010/12/20 12:31:01 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
氧和氮从亘古以来即充斥于大气中，是与人类关係最密切的元素，没想到却迟至两百多年前才被人类所认知，实在是化学史上一件极有趣的事。空气的存在，早在希腊时代即已普遍被接受，但由于气体无色、无臭、无味、无形，不易掌握，不易观察的特性，对它的定性与定量的研究，一直迟迟没有发展，而一但研究的钥匙被人们所掌握，气体的秘密就一日千里的被揭开了。
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2010/12/20 12:31:39 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
除氧、氯以外，1774年还从磁铁矿中发现了锰，接着1778年，谢累发现了熔点第五高的金属—钼；1782年发现碲；1783年发现了熔点最高的金属—钨；法国大革命那年，1789年，克拉普洛斯发现了自然界中最重的元素铀，及不受中子碰撞影响的锆(Zr)，二者都是今日核子反应中的主要角色。

这时候的欧洲继英国波以耳之后，法国出现了一位伟大的重要科学家，被尊称为现代化学之父的拉瓦节。他是物质不灭定律的发明人，为人类解答了燃烧的秘密，以波以耳所下的定义，确立了鑑别元素的方法，于是在1789年列出了最早的一份元素表，正确的描述了当时已知的28种元素中的23种。波以耳和拉瓦节二人并未发现什么新元素，但在人类对元素的认识上却有着不朽的重要贡献。
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2010/12/20 12:31:55 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
五、十九世纪初叶

对元素的鑑别有了经验之后，一些较稀少的元素也陆续被发现了。18世纪的末10年，再发现了地壳中存量居第九位的钛(Ti)(1791)，可治神经痛的钇(Y) (1794)，以及做不锈钢的铬(Cr)(1797)，到此，1800年来临时，人类所知的元素已有31种。

1801年，在哥伦比亚发现了铌(Nb)；1802年发现了熔点第四高，几乎完全不受侵蚀，可在外科手术中代替骨骼、神经、肌肉来修补人体的钽(Ta)；1803年，伍拉斯顿发现铑(Rh)及钯(Pd)。今日化学符号的创用人，瑞典的柏济利阿斯发现了稀土族中最富饶的铈(Ce)。田纳特则剸现了国际标准仟克、标准米尺所用的袭及密度最大、熔点第三高的金属锇(Os)。这时期，化学由于几位伟大科学家的努力，已有了相当辉煌的成就。定比定律、倍比定律、当量比定律、原子说、气体反应定律、及亚佛加厥分子学说相继提出，给化学奠下了坚实的基础，为未来舖陈了一片美丽的远景。
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