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。
一、元素
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都含有氧原子,这些氧原子的原子核内都含有8个质子,即核电核数为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。不管是来源于动物、植物还是微生物的生物细胞,它们的元素组成(元素种类和质量分数)均相近。(氧65%、碳18%、氢10%、氮3%、钙1.5%、磷1.0%、钾0.35%、硫0.25%、钠0.15%、镁0.05%、其他微量)。在自然界中,由一百多种元素组成的几千万物质都是由原子、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。
二、元素符号
三、元素周期表简介