戴维和金属钠
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汉弗莱戴维是什么家?汉弗莱戴维化学上的成就>汉弗莱戴维是英国著名的化学家,发明家,他是电化学的创始人之一。
通过汉弗莱戴维简介,能了解这个17岁开始就自学化学,并在世界化学历史上有一定影响力的英国化学家汉弗莱戴维1978年汉弗莱戴维出生于英国的一个平民家庭,由于家境不好再加上汉弗莱戴维的父亲早逝,所以母亲带着他们子女几人在养父家生活。
汉弗莱戴维从小就很喜欢生物也很喜欢做化学实验,所以他的母亲将他送到药房去工作,正是在药房的这段学习和工作经历,为汉弗莱戴维日后走上化学研究这条道路奠定了一定的基础。
据汉弗莱戴维简介介绍,他第一次参加化学研究是在1798年,当时贝多斯在克里顿创办了一个气疗研究并所邀请汉弗莱戴维加入,后来在这个研究所内戴维主要负责研制各种气体。
在克里顿的这个研究所内戴维发现了对人有麻醉效应的一氧化二氮,后来一氧化二氮普遍用于外科手术,主要用来止痛和麻醉。
汉弗莱戴维除了发现一氧化二氮的麻醉作用之外,他还发现了钠,钾,钡,钙,镁等元素,而且汉弗莱戴维还发明了电解法置换金属的这一方法,后来这个方法在世界化学界得到了广泛的应用。
汉弗莱戴维除了作为一名优秀的化学家,他还是一个很有眼光的人,正是他发现了迈克尔·法拉第的才能。
在世界上有很多优秀的物理学家和化学家,正是他们的努力为我们带来了现在的生活。
汉弗莱戴维诗歌发明家,通过汉弗莱戴维的故事,可以了解化学对我们生活的影响。
汉弗来戴维1778年出生于英国的一个贫穷家庭,从小他就失去了父亲跟随母亲生活,由于家境贫寒所以戴维在少年的时候被母亲送到一家药房去工作,汉弗莱戴维在药房跟随约翰·博莱斯先生工作的这段经历,为他以后的研究奠定了一定的基础。
汉弗莱戴维的故事和另一位科学家有关,他就是著名的物理学家法拉第。
汉弗莱戴维发现了铁匠的儿子迈克尔·法拉第在化学等方面的才能,所以将他招收到了研究机关皇家学院做他的助手,所以对于法拉第来说戴维就是他的伯乐,也正是戴维独到的眼光才奠定了法拉第的科学研究生涯。
金属の历史3.锂Li(Lithium)1817年,瑞典化学家阿尔费德森(J.A.Arfvedson)在分析从攸桃岛(uto)采集到的一种叶石pelalite(现已证明是被称作透锂长石的硅酸锂铝LiAlSi2O5)过程中,发现该叶石中含有氧化硅、氧化铝及一种新碱金属。
他把这种碱金属制成硫酸盐,进行试验,并进行详细分析计算研究后,发现该碱金属与酸类饱和的量比其它各种固定碱类要大得多,它的溶液不被过量的酒石酸沉淀,又不受氯化铂的影响。
证明这种碱金属硫酸盐既不是钾盐、钠盐,也不是镁盐。
于是他肯定这种碱金属是一种新元素,并命名为“锂”(lithium)。
阿尔费德森曾试图制取金属Li,但未成功。
1818年布兰德斯(Brandes)、戴维等人分别用强电流电解锂矿石制得了少量的这种金属。
直到1855年,本生和马提生(A.Matthiessen)采用电解熔融氯化锂的方法,才制得较多量的锂可供研究之用。
4.铍Be(Beryllium)1798年法国矿物学家霍伊(R.J.Haüy)观察到祖母绿和一般矿物绿柱石的光学性质相同,从而发现了铍。
根据霍伊的要求,法国化学家沃奎林(L.N.Vauquelin)对绿柱石和祖母绿进行化学分析,当他把苛性钾溶液加入绿柱石的酸溶液之后,得到一种不溶于过量碱的氢氧化物沉淀。
他证明这两种物质具有同一组成,并含有一种新元素。
1828年韦勒用金属钾还原铍土得到纯的金属铍粉末。
11.钠Na(Sodium)钠很早就用为玻璃的原料,1702年德国化学家施塔尔(G.E.Stahl)把“碱”分成天然的和人造的两种,即碱(碳酸钠)和钾灰(碳酸钾)。
1807年英国化学家戴维(H.Davy)用电解苏打的方法(通较大电流将苏打熔化),在阴极得到金属钠。
并为它命名。
1806年戴维在一篇论文中曾预言:“如果化学结合有如我曾大胆设想的那种特性,不管物体的天然电力多强,但总不能没有限度,可是我们人造的仪器的力量似乎能够无限地增大”,所以我们可以“希望新的分解方法使我们能够发现物体的真正元素”。
戴维发现碱金属戴维在读拉瓦锡的书时,想必被下面这段话所打动:“氧仿佛是把金属和酸结合起来的纽带;这就使我们设想,所有和酸有强亲和力的物质都含有氧。
很可能四种显著可以成盐的土质含有氧……它们非常可能是金属氧化物。
”翻译者克尔提出:“我们可以假定钾碱是……处于到现在还不知道的化合状态的一种金属物质。
”拉瓦锡虽然揣测钾碱和钠碱可能不是元素,但并没有把它们看成金属的氧化物,而是(同氨类比)认为它们可能含氮。
起初戴维以为它们可能含有与氮化合的磷或硫。
在1806年的那篇论文的结尾,戴维至少提出了三个有预见性的意见,其中之一大意如下:“如果化学结合有如我曾大胆设想的那种特性,不管物体的元素的天然电力多强,但总不能没有了限度,可是我们人造的仪器的力量似乎能够无限地增大”,所以我们可以“希望新的分解方法使我们能够发现物体的真正的元素”。
1807年,戴维宣告苛性碱可以被电分解。
“用火把钾碱完全烤干燥以后,它是一个非导电体,然而,稍加一点儿水进去,但不使其聚集状态有看得出的改变,它就变成了一个导电体,它在这种状态下很快熔化并被强电力分解。
一小块纯粹的钾碱,先在大气中暴露几分钟,使其表面有导电的能力,然后放在绝缘的白金盘上,盘与250个6和4‘能力’(即锌板和铜板面积是6英寸×4英寸)的处于高度活性状态电池组的负极相连;同时用白金丝把电池组正极连到钾碱的上表面。
整个装置暴露在空气中。
在这样的情形下,立即可以看到显著的作用。
钾碱开始在与电极接触的两端熔化。
上表面剧烈地产生气泡;在下(或负)表面,没有弹性流体放出,但见富有金属光泽、看起来很像水银的小珠出现,有的一经生成,立即燃烧并伴有爆炸,其火焰特别明亮,剩下来的东西只是光泽失掉了的最后盖在表面上的一层白膜。
经过我几次试验以后,证明这些小珠就是我要找寻的物质,是一个特殊的可燃要素,钾碱的基质。
”这个发现是1807年10月6日的事。
几天以后,他用同样的方法发现了钠。
2020-2021学年高中化学新教材鲁科版必修第1册学案:第1章第2节第1课时研究物质性质的基本方法第2节研究物质性质的方法和程序第1课时研究物质性质的基本方法发展目标体系构建1.通过对金属钠的性质研究等一系列科学探究活动,认识钠是一种非常活泼的金属单质,了解钠的物理性质、主要化学性质.2。
通过观察、分析实验现象,体会怎样科学合理地运用观察方法。
3.通过对钠与氧气反应的实验探究,体会实验方法在化学研究中的作用,并认识实验过程中控制实验条件的重要性。
4.在归纳金属钠的性质过程中,体验分类、比较等研究方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用。
5.激发学习的化学兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,同时树立安全意识和环保意识。
一、研究物质性质的基本方法研究物质的性质,常常运用观察、实验、分类、比较等方法。
1.观察法(1)含义:观察是一种有计划、有目的地运用感官考察研究对象的方法。
(2)内容观察错误!(3)运用观察法时的注意事项①不能用手直接接触化学药品。
②严禁品尝化学药品的味道.③闻气体气味时要用“扇闻法”.操作如图所示.(4)实施观察的程序错误!―→错误!―→错误!2.实验法(1)含义:通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
(2)注意的问题:在进行实验时,要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件。
(3)实验的步骤3.分类法在研究物质性质时,可以运用分类的方法总结各类物质的一般性质,并根据物质所属的类别对物质及其变化进行预测.4.比较法运用比较的方法,认识各种物质性质之间的异同与内在联系。
二、基本方法的应用——金属钠及性质1.观察法认识钠的物理性质(1)观察目的:认识金属钠的状态、颜色、硬度以及密度的相对大小及熔点的相对高低。
(2)观察内容:试剂瓶中的金属钠及钠块切面。
(3)观察记录:状态颜色光泽硬度密度熔点固体银白色有金属光泽小,可切割比水的小,比煤油的大熔点较低2.实验法、观察法、推理法的应用--金属钠与水的反应实验步骤实验现象现象分析钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔化成闪亮的小球钠的熔点低,反应放出热量小球在水面上四处游动,最后完全消失反应产生的气体推动小球运动与水反应发出嘶嘶响声钠与水反应产生气体反应后溶液变为红色反应生成碱性物质实验结论常温下,钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2。
关于钠的故事钠是一种化学元素,具有化学符号Na(来自拉丁语natrium),原子序数为11。
它是一种柔软的银白色金属,在室温下就能与氧气和水迅速反应,因此必须储存于石油或其他非极性溶剂中以防止它与空气中的湿气发生危险的化学反应。
以下是关于钠的一些有趣的故事和事实:1. 发现故事:钠是由英国科学家汉弗里·戴维(Humphry Davy)在1807年通过电解熔融的氢氧化钠(俗称烧碱)发现的。
戴维利用他的新发明——电池,成功地分离出了钠金属,这是第一次通过电解从化合物中获得一个新的元素。
2. 命名争议:戴维本打算将新发现的元素命名为"alkali metal"(碱金属),但是后来他接受了瑞典化学家贝采利乌斯的建议,采用了拉丁语中的"natrium"(来源于阿拉伯语的"natron"或希腊语的"nitron",意为碱)作为元素的名称。
3. 化学活性:钠的化学活性非常高,它能与水剧烈反应甚至引起爆炸,产生氢气和钠氢氧化物。
这个反应会放出大量的热量,因此实验室中处理钠金属需要格外小心。
4. 生物体内的钠:钠在生物体内扮演重要角色,尤其是在神经冲动传递和肌肉收缩中。
人体内钠的正常水平对于保持健康至关重要。
5. 工业应用:钠广泛应用于制造玻璃和洗涤剂,也是制造某些类型的塑料和橡胶的关键成分。
此外,钠还用于制造某些类型的电池,比如普通的碱性电池。
6. 食品添加剂:钠的化合物,比如食盐(氯化钠),是日常饮食中必不可少的调味品。
此外,许多加工食品中也含有钠,以延长保质期和改善口味。
钠既是自然界中常见的元素,又在现代社会的工业生产和日常生活中占据着举足轻重的地位。
尽管它带来了许多便利,但也需要注意钠摄入过多可能导致的健康问题,如高血压。
化学传奇之八:因为嫉妒,“电解狂魔”戴维错过了一个时代作为化学家,发现一种新元素都是一种至高无上的荣耀,尤其是他们那个年代简直就是俯首可拾,可是作为最伟大的化学家之一,李比希竟然没有发现任何一种新元素,要是没发现也就算了,毕竟这种新发现不但要靠努力还要靠运气,可李比希更遗憾的是他和新元素擦肩而过。
1824年,法国青年学生巴拉尔发现了溴元素,两年后他发表了论文《海藻中的新元素》,李比希读到论文不禁一声长叹“是溴元素发现了巴拉尔,而不是巴拉尔发现了溴元素”,也怪不得李比希长叹,因为这本来应该是他的发现。
几年前,就有人交给了他一瓶在海藻灰中提取出来的有刺鼻臭味的棕红色液体,李比希看了看就认定这不过是氯化碘,其实这就是液态溴,李比希就这样由于疏忽错过了发现溴元素的机会。
不过李比希痛定思痛,他把那瓶液体溴放在了柜子里,并把柜子叫做“错误之柜”,时刻警醒自己在科学道路上一定不要疏忽大意,这也为他以后取得巨大成就奠定了坚实的基础,所以说当我们在生活中有什么失误的时候,与其后悔哀怨,不如吸取教训避免以后再犯。
无独有偶,维勒也由于疏忽错过了钒元素,他们俩还真是一对好朋友。
维勒在分析一种矿石的时候感觉矿石里可能含有一种新元素,不过他没有深究下去,他的同门师兄却认真分析了矿石的成分,于是就发现了钒元素。
虽然也很遗憾,但维勒的遗憾还不算太大,毕竟他也发现了铍和钇两种新元素,最牛的是他还找到了提纯金属铝的方法。
传说在拿破仑时期的宫廷晚宴上,达官贵人们都使用金子制成的碗,而只有皇帝拿破仑才使用一个铝制的大碗,拿破仑也因此聘请维勒为科学顾问。
但是他们俩的遗憾都比不上戴维,他们只是错过了一两个发现,而戴维却错过了一个时代。
戴维是英国皇家学会会长,是和贝采尼乌斯同时代的大人物,要论起发现新元素来谁也比不上他,钾钠钙镁锶钡镁都是他发现的,他一个人就包揽了整个碱金属,之所以戴维这么牛,是由于他发现了一种新方法,那就是直接往溶液中通电,这就是电化学。
英国化学家-戴维戴维(HUMPHRYDAVY,1778—1829年)英国化学家。
1778年12月17日生于彭赞斯。
1795—1798年,少年时曾在普通学校读书,在药店给药剂师当学徒,业余时间自修化学,其间他读了拉瓦锡的《化学纲要》,立下研究化学的志向。
1798—1801年在布里斯托尔气体研究所工作,发现氧化亚氮(即“笑气”)的麻醉性,对医学有重要意义。
1802年进入伦敦皇家学院任教授,在那里工作了十一年。
1820—1827年担任皇家学会会长。
1829年5月29日,戴维在日内瓦逝世。
戴维一生最大的贡献是在电化学领域。
戴维思想敏锐,又精于实验。
1800年他研究新发明的伏打电堆,并利用它研究电的化学效应,亲自做水的电解实验。
1806年他发表《关于电的某些化学动力》的论文,论述电解和化学亲和力间的关系,他认为氧和氢之间、酸和碱之间,以及金属和氧之间的化学亲和力实质上是一种电力的吸引,它能使氢和氧结合成水,而“电能”又可以将水分解成氢气和氧气。
1807年,戴维电解熔融的苛性钾和苛性苏打,得到碱金属钾和钠。
同年,他还用电解硼酸或用金属钾还原硼酸的方法制备硼。
1808年,戴维给用电解法制备的汞齐加热(蒸馏法提取汞)制得钙、锶、钡和镁等碱土金属。
此外,在1809—1814年,戴维还研究卤素。
他用实验证明氯是一种元素,酸的主要成分是氢而不是氧,修正了舍勒把氯当作“脱燃素盐酸”和拉瓦锡的“酸必须含氧”的观点。
同时他研究碘和氟,认为它们是跟氯类似的元素,并试图制取氟,但没有成功。
戴维还研究过煤矿瓦斯爆炸问题,发明矿工用的安全灯。
戴维一生还著有《化学哲学课程纲要》、《化学哲学原理》、《农业化学原理》等著作,并培养出了法拉第等著名的科学家。
最帅的化学家——戴维!(下)话说拉瓦锡最早将生石灰纳入他的第一张元素表中,戴维在电解了苛性钠、苛性钾以后,将目光对准了生石灰。
在当时,生石灰和苦土(氧化镁)、重晶石(硫酸钡)、碳酸锶合称碱土,因为它们的化合物都有着碱的特性,溶液可以让石蕊试纸变蓝。
戴维想,既然苛性碱都被电解了,就用同样的方法电解碱土。
可是一切并不像戴维想的那么顺利,电流经过的导线上似乎出现了金属的薄膜,但瞬间就变暗了。
他建造了更大的电池组,可是事倍功半,只得到几小粒新的金属,还是跟铁丝的合金。
▲钙的发现者又是戴维。
(哎,我为什么要说又啊?)在戴维一筹莫展的时候,贝采尼乌斯出马了。
他写信给戴维,劝戴维不要用铁丝,而是用一个水银柱来通电。
戴维一看就明白了,新的金属分离出来以后,溶解在水银里,形成汞齐,之后再将水银蒸发掉,剩下的当然就是纯的新金属。
戴维使用这种方法,一下子将钙、镁、钡、锶四种碱土元素都提取了出来,因为钙是从白垩中提取出来的,所以用白垩(拉丁文calcis)来命名这种新元素:Calcium。
戴维没有花多少时间去研究这些新的碱土元素,因为它们正是如自己预言的那样出现了:“之所以会认为钾有问题(轻、在水面上跳舞等),是因为我们看惯了旧金属,我们一定会再发现几种新金属,将钾和铁之间的空隙完全填满。
”▲钙,银白色的金属光泽。
除了上述几种元素以外,戴维 1808年试图电解硼酸盐的水溶液,得到了一些棕色的沉积物,他认为这可能是一种元素。
后来他用钾去还原三氧化二硼,得到了一定数量棕色的硼,他也借此宣布这是一种新元素,成为硼元素的发现者。
后来,法国科学家盖吕萨克在高温下用铁还原硼酸得到了硼,证明了硼酸是硼的氧化物。
但是,由于硼在高温下极易与氧化合,因此他俩制得的硼都不纯。
一直到1909年,美国化学家EzekielWeintraub才制得了纯硼。
▲高纯的硼是这样的,从分解出硼到纯硼的制得,花了100年时间。
就这样,戴维总共发现了钾、钠、镁、钙、锶、钡、硼七种元素,是发现自然元素最多的化学家,堪称“元素之王”!他并没有停止努力,而是准备用他的利器电流来挑战化学元素界的最高难度——分解氟化物。
戴维(1778—1829)——碱金属和碱土金属元素的发现者戴维是和道尔顿是同时代的化学家,比道尔顿小十二岁。
他生活的时代,正是资本主义发展时期,他以实际行动为提高科学的社会地位作出了突出的成绩。
戴维在化学上的最大贡献是电解离析出碱金属钾钠钙镁,在电化学上取得了丰硕成果。
此外,他在研究硼酸、硝石、金刚石,在发现碘元素、发明弧光灯等方面都作出了出色的成绩。
小探险家蔚蓝色的海面波平如镜,初升的朝阳粼粼地闪烁着光芒。
就在这个清晨,两个瘦小的男孩吃力地朝着高耸的山崖攀登着。
在这个地方,大海几乎紧连着陡峭的海崖,中间只隔着二条狭窄的、灰色的砂石和鹅卵石地带。
两个孩子滑倒了,又爬起来,沿着一块又一块石头向上攀去,坚决顽强地向目的地迈进。
“瞧,我们终于到了。
”汉费莱说道,“你瞧见那些黑洞洞了吗?”“是不是在山崖上?”“对,这就是山洞,妙!谁挖的吗?挖洞又干什么呢?也许,这就是被人们忘记了的矿坑?”“那又为什么停了?咱们去看看吧。
”这是一些废弃的旧矿坑,从前曾有人在这里开过锡矿,不久以前,汉费莱看到了这些矿坑,于是告诉了好朋友皮特。
他们下定决心,无论如何要爬进这些神秘的阴森森的山洞里去。
今天一大清早,他们就跑了过来。
点燃了带来的蜡烛,他们把一根绳子拴在洞口的石头上,牵着绳子慢慢地走进去。
沿着倾斜下去的道道,他们走了好久好久,山洞洞内壁上斑斑驳驳,当然,这正是他们幻想到的,此时的他们,在脑海里还构思出一幅幅离奇古怪的情景。
当两个孩子往回走时,太阳几乎躲到地平线下面去了。
“父亲会责骂我的,”皮特发愁地说,“整整一天浪荡过去了,也没找到什么宝贝。
”“也许在我们之前,已经有人来过,把什么东西全拿走了”。
“也许吧,不过要紧的是现在该怎么办。
”“去钓点鱼啊,这样也许可以替自己辩护一下。
你知道,山崖那边有多少鱼吧,我一会儿就能给你钓不少鱼,然后咱们再回家去”。
过了一段时间,两个小探险家很满意地带着丰收的鱼儿回到农庄去了。
当汉费莱推开篱笆们走进家门时,暮色已经降临了,他决定从后门偷偷溜进厨房里去。