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* * 元素发现史Discovery of chemical element 2010-10-14 Ⅲ) 石英中的元素--“硅” 矽（xi） 曾用名 28.09 原子量 14 原子序数 silicon 英 文 Si 元素符号 硅是极为常见的一种元素，是地壳中含量第二多的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧（49.4%）； 自然界中，硅以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中； 长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等都是硅酸盐类，水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子、燧石等都是二氧化硅； 单质硅有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，但是，硅在自然界中没有单质状态存在，这就注定它的发现比碳和氧晚。 橄榄石 云母 燧石 长石 角闪石 硅石（二氧化硅）化学性质非常稳定，除氢氟酸外，其余酸无法溶解它，十八世纪以前，硅石被认为是不能再分的简单物质，即元素； 1789年，硅石被列入拉瓦锡的元素表中，但拉瓦锡认为硅石可能是某种元素的氧化物。 晶体硅石 戴维用强力的电池去分解硅土、用钾蒸气通过红热的硅土，以求分离出单质硅，均未成功。 1811年，盖吕萨克和泰纳尔提取硅实验. 四氟化硅和钾蒸气共同加热，发生剧烈的反应，获得一种红棕色可燃固体粉末。 化学反应式: 可能是不纯的无定形硅 SiF4 + 4 K Si + 4 KF 1823年，贝采里乌斯将氟硅酸钾（K2SiF6）与过量金属钾共热制得无定形硅。 实验一 硅土、铁、碳的混合物高温加热，获得硅化铁 SiO2 + Fe + C SiFe 盐酸液 氢气 产物中除铁外，还含有其它金属。 1823年，贝采里乌斯采用两种方法获得无定形硅. 实验二 采用盖吕萨克实验方法，在四氟化硅气体中将钾燃烧，产生褐色物质，投入水中放出氢气，同时有深褐色粉末沉于水底，即为混有难溶的氟硅酸钾（K2SiF6）的单质硅，通过贝氏耐心反复的洗涤，最终制得了纯净的硅粉。 四氟化硅+钾 水 反复洗涤 无定形硅 实验三 氟硅酸钾与过量的钾混合加热，所得产物中氟化钾溶于水，无定形的硅沉于水底。 K2SiF6 + 4K Si + 6KF 产物硅在氧气中燃烧，生成了二氧化硅，证明从硅土中提取出了新元素“硅”。 游离态的硅在1811年第一次制得，而其元素的本质，直至1823年才被确定。 ? 1854年，法国化学家德维尔（Deville,H.,1818~1881） 最先制得晶体硅。 用强力电池组电解石英砂和冰晶石（AlF3.3NaF）的混合熔融物，在阴极上得到一种灰色性脆的粒状金属，当这种金属颗粒冷却后，就会析出一种有金属光泽的片状晶体。 经研究，片状晶体与非晶形硅粉具有完全相同的化学性质。 Ⅳ 粘土中的银--元素“铝” 26.98 原子量 银白色金属 颜色状态 13 原子序数 Aluminum 英 文 Al 元素符号 金属铝 明矾 矾土 刚玉坩埚 铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。 在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。 铝有金属光泽，质地柔软而坚韧，有延展性，相互碰击能发出响亮的声音，以轻、良好的导电和导热性能、高反射性、耐氧化而著称。 铝的发现较晚，主要是由于氧化铝 (矾土,Al2O3)极其稳定所致。 人类对铝的化合物早已有所了解：古代利用高岭土（硅铝酸盐）烧制陶瓷；明矾（KAl(SO4)2.12H2O）很早被用作医药；红宝石、石榴石、蓝宝石、绿松石这些珍贵的宝石，铝是其中的主要成分之一。 红宝石是指颜色呈红色、粉红色的刚玉，它是刚玉的一种，主要成分是氧化铝(Al2O3)，红色来自铬(Cr)。 蓝宝石，是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝（Al2O3）；蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（Ti）和铁（Fe）杂质所致。 “明矾”是什么？组成长期未被确定，常与其他化合物混淆 1754年，德国化学家马格拉夫试图明确明矾的组成. 纯碱(Na2CO3) 明矾溶液 矾土 H2SO4 马格拉夫实验三十年后，人们才弄清楚矾土是一种未知元素的氧化物，列入拉瓦锡元素表中。 戴维和贝采里乌斯曾尝试电解分离出矾/铝土中的游离态元素(铝),未获成功. 1807年，戴维建议把这个未知元素称为“aluminium”（源于拉丁文alumen,明矾） ? 第一次提取出铝单质的是丹麦物理和化学家厄斯泰德（Oersted, H. C. 1777---1851）。 Step 1: 制取低熔点的无水氯化铝； 粘土