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世界上的万物是由什么形成的?这是人类自古以来就不断探索的问题。 在人们认识了原子和原子的结构之后,对组成万物的基本物质有了进一步的理解。 ![]() 利用化学方法分析众多的物质, 发现组成它们的基本成分——元素其实只有一百多种, 就像可拼写出数十万个英文单词的字母只有26 个一 样。例如,蛋壳、贝壳和石灰石的主要成分都是碳酸钙(图3-16), 而碳酸钙是由碳、氧、钙这三种元素组成的。再如,氧气(O2 )、二氧化碳 (CO2 )的组成和性质不同, 但它们都含有氧元素。 ![]() 氧分子和二氧化碳分子中都含氧原子, 这些氧原子的原子核内都含有8 个质子, 即核电荷数为8,化学上将质子数(即核电荷数)为8 的所有氧原子统称为氧元素。 同样, 将质子数为 1 的所有氢原子统称为氢元素, 将质子数为6 的所有碳原子统称为碳元素。 可见, 元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。 在物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素也不会改变。 各种元素在地壳里的含量如图3-17 所示, 其中含量最多的是氧元素, 它的质量分数接近50%,其次是硅元素。 ![]()
由一百多种元素组成的上亿种物质都是由原子、分子或离子构成的(如图 3-18)。 元素的化学性质与其原子的核外电子排布, 特别是最外层电子的数目有关。 ![]() ![]() 如果用文字来表示一百多种元素以及由它们组成的上亿种物质将十分麻烦。 国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母(大写)来表示元素, 如氢元素的符号为H,氧元素的符号为O ; 如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同, 就附加一个小写字母来区别, 如用Cu 表示铜元素, Cl 表示氯元素, Ca 表示钙元素。 书写元素符号时应注意, 由两个字母表示的元素符号,第二个字母必须小写。 元素符号表示一种元素, 还表示这种元素的一个原子。例如, 元素符号“O ”既表示氧元素, 又表示氧元素的一个原子。 ![]()
![]() 超级市场里有成百上千种商品, 为了便于顾客选购, 必须分门别类、有序地摆放。 我们周围的物质世界是由一百多种元素组成的, 为了便于研究元素的性质和用途,也需要寻求它们之间的内在规律性。 为此, 科学家们根据元素的原子结构和性质,把它们科学有序地排列起来,这样就得到了元素周期表。 元素周期表共有7 个横行, 18 个纵列。每一个横行叫做一个周期, 每一个纵列叫做一个族(8 ,9 ,10 三个纵列共同组成一个族)。 为了便于查找, 元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号,叫做原子序数。 原子序数与元素原子核电荷数在数值上相同。 元素周期表上对金属元素、非金属元素和稀有气体元素用不同的颜色做了分区, 并标上了元素的相对原子质量。 元素周期表是学习和研究化学的重要工具,它的内容十分丰富, 目前由于我们所学知识不足, 尚不能完全掌握,但仍然可以从表上获得许多知识。
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