元素的发现

人们对化学元素概念的认识，是随着生产的发展不断深入的。人们对各种化学元素的认识，也是随着生产的发展不断深入的。

早在古代，人们学会钻木取火时，便认识了碳——木头烧成乌黑的木炭，这木炭就是碳。学会了取火，学会了制造木炭，这就为冶炼一些容易被还原的金属提供了技术条件。例如把绿色的孔雀石（铜矿）和木炭一起煅烧，铜便被木炭从孔雀石中还原出来，变成火红的铜水。

同样的道理，锡、铅、汞、镍、锌等较易被还原的金属，也都相继被人们在生产实践中发现了。另外，有些元素在自然界中有纯净的单质，也很快被人们发现了，如天然的金、银和硫。

这些化学元素是古代劳动人民在生产实践中发现的，而发现这些化学元素进一步推动了生产的发展。其中，人们发现的元素中最重要的要算是铜了，因为纯铜可以用来制造各种生产工具。我国考古工作者曾在河南省安阳市的小屯村发掘到许多孔雀石、木炭、碎铜块以及铜制的矛、刀、斧、钟、鼎等。安阳一带并不产孔雀石。据考证：安阳是我国古代的“铜都”，那些孔雀石是从外地运来炼铜用的，而木炭、碎铜块则正是古代炼铜的遗迹，至于矛、刀、斧之类铜器则说明我国古代应用铜制造武器和生产工具。据考证，我国劳动人民早在公元前2700年便懂得炼铜了。后来，人们又发现，如果把铜矿和锡矿放在一起冶炼，炼出来的合金更容易浇铸，机械性能也更好，于是便普遍用这种办法冶炼。现在发掘出来的古代炼制的铜器一般都含有锡，含锡的铜是青铜。由于那时广泛用青铜制造各种生产工具，所以那个时代在历史上被称为“青铜时代”。

后来，人们又发现了铁。铁比铜难还原，炼铁所需的温度比铜高。因此，只有在炼铜技术发展到一定程度时，人们才可能学会炼铁。先发明炼铜，而后发明炼铁，这充分说明“科学的发生和发展一开始就是由生产决定的”。铁矿比铜矿普遍，铁的机械性能在很多方面优于铜，因此，铁很快就取代了铜，被大量地用来制造各种生产工具。于是，继“青铜时代”之后，便出现了“铁器时代”。我国是世界上最早发明冶炼铸铁的国家。铁制工具的出现，大大促进了生产，特别是农业生产的发展。公元1世纪后，铁成了我国使用最普遍的金属。到了公元997年，即宋太宗时，我国铁生产量竟达1.5万吨。这在近1000年前，是非常了不起的事情，中国是当时世界上铁的年产量最高的国家！

另外，我国发现和使用锌和镍，也都早于世界其他国家。我国南北朝（公元4世纪）时就会炼制黄铜——铜锌合金。在唐代的文献中，有用“炉甘石”（即锌矿，化学成分为碳酸锌）制黄铜的记载。明代的文献中更有炼“倭铅”（即金属锌）的记载。我国发掘出土的西汉时期（公元前1世纪）的白铜（即铜镍合金）器中，经化学分析，证明含镍。在《广雅》一书（公元3世纪成书）中，也记载着“鋈”。“鋈”就是白铜，亦即铜镍合金。

我国唐代炼丹家马和对空气的成分做了详细的研究，并发现了氧气。

至于铝，南京博物院的考古工作者们于1953年发掘江苏宜兴周墓墩的周处墓时，曾发现尸骨腰部有铝质的金属片，从而说明我国古代已会制铝。但后来的考证对这一提法表示否定。这一问题尚待进一步探讨。

在封建社会时期，由于封建统治阶级提倡和重用金丹术，沉醉于追求点金石与长生之丹，结果在漫长的1000多年中，只在炼金、炼丹的偶然机会中，发现了砷、磷、铋三种元素。那时，化学正处于“中世纪的黑夜”之中。

到了18世纪，随着资本主义的兴起，生产迅速地向前发展，特别是冶金、染料、制药、酸碱等化学工业的迅速发展，为大量发现新元素提供了技术条件。正如恩格斯所指出的：如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，那么，我们要再次把这个奇迹归功于生产。

在18世纪，人们接连发现了氢、氮、钛、铬、钼、碲、钨、铀、锰、氯、钴等元素。到了1800年，人们共发现了28种化学元素。

19世纪，随着工业革命的迅速发展，发现的化学元素就更多了。在那时，报纸、杂志上，接二连三地发表关于发现新元素的消息。仅在19世纪的头50年中，就发现了27种化学元素。特别是在1800——1812年这12年中，人们就发现了19种新元素，发现的速度达到了最高峰。

19世纪，人们发明了电解法，用这一新技术发现了一系列过去没法还原的，较活泼的金属元素——钠、钾、镁、锶、钡，并用钠、钾等活泼金属元素去还原非金属化合物，发现了新的非金属元素——硼和硅。

随着化学分析技术的提高，特别是光谱分析的发明，人们又继续发现了镉、镧、铟、铽、铒、镱、铊、镝、硒、钌等元素，这些元素大部分是地球上比较稀少的元素。到了1869年，人们共发现63种化学元素，其中金属元素48种，非金属元素15种。这些新元素，有的是直接在生产实践中发现的。例如，当时巴黎郊区有一家硝石工厂，工人们在制造硝石时，发现铜槽常常很快就被腐蚀。为了解决这个生产问题，人们着手寻找腐蚀铜槽的原因，结果发现在碱液中含有一种腐蚀铜槽的物质。经过提纯，这种物质变成了一种紫黑色的晶体。人们再仔细进行研究，发现这种晶体原来是一种未知的元素——碘。也有的许多元素，是人们在科学实验中发现的。例如，铯、铷、铊、铟、氦等新元素，是在研究光谱技术时发现的。铯的拉丁文原意是“天蓝”，是因为它的光谱谱线是天蓝色；铷的谱线是暗红色，铷的拉丁文原意是“暗红”；铊和铟的谱线分别为翠绿和蓝紫色，铊的拉丁文原意是“绿色”，而铟的拉丁文原意是“蓝靛”。至于氦，因为是人们在研究太阳光谱时发现的，所以它的拉丁文原意是“太阳”。

19世纪末，人们在对空气进行研究时，接连发现了六种新的稀有气体——氦、氖、氩、氪、氙、氡。（人们先是在太阳光谱中发现氦的谱线，只是表明在太阳上有氦，而后在空气的研究中制得了氦，证明氦在地球上也存在）这六种气体的化学性质都很不活泼，叫作惰性气体。氖的希腊文原意是“不活泼”，即惰性气体；氪的希腊文原意是“隐藏的”，即隐藏于空气中好多年才被发现；氙的希腊文原意是“生疏的”，即为人们所生疏的气体；氡的希腊文原意是“射气”，因为它是放射性元素镭蜕变而产生的一种放射性气体。再加上人们在这一时期发现的几种新元素，总共发现了79种化学元素。

到了20世纪，随着生产的发展，人们又发现了几种较难以被发现的新元素，这些元素在地球上很稀少。1913年，人们发现了镤；1925年发现了铼；1945年发现了钷。因此，到了1945年，人们便发现了存在于地球上的所有天然元素，连没有稳定同位素的锝、钷两种元素也被发现了。

化学元素只有这些吗？不，随着原子能工业的发展，人们又用“原子大炮”——加速器，射出中子或质子，制造人造元素。

1940年，人们用慢中子轰击铀，制得了93号元素——镎。1941年，又用氘原子轰击铀，得到镎238，但镎238不稳定，进行β衰变时，得到了第94号元素——钚。1944年，用具有四千万电子伏特能量的高速α质子轰击铀238，制得第95号元素——镅。同年，科学家还制得了第96号元素——锔，在随后的几年又制得第97号元素——锫，第100号元素——镄，第101号元素——钔。1958年，制得第102号元素——锘。1961年，制得第103号元素——铹。后来，人们又制得了第104号元素——和第105号元素——。

第105号元素，是不是最后的元素呢？2016年6月8日，国际纯粹和应用化学联合会宣布，由俄罗斯、美国和日本科学家在最近几年制成的4种人造化学元素获得承认，进入元素周期表，即第113号元素、115号元素、117号元素和118号元素。科学家们还在继续制造人造化学元素。随着生产的发展、科学技术水平的提高，化学元素家族的成员在不断增多！