硅造房子用的砖、瓦、砂石、水泥、玻璃，吃饭、喝水用的瓷碗、水杯，洗脸间的洁具，它们看上去戳然不同，其实主要成分都是硅。虽然人们早在远古时代便使用硅的化合物粘土制造陶器。但直到1823年，瑞典化学家贝采利乌斯才首次分离出硅元素，并将硅在氧气中燃烧生成二氧化硅，确定硅为一种元素。中国曾称它为矽，因矽和锡同音，难于分辨，故于1953年矽改称为硅。硅是一种非金属元素，化学符号是Si。它是构成矿物与岩石的主要元素。在自然界硅无游离状态，都存在于化合物中。硅的化合物主要是二氧化硅（硅石）和硅酸盐。例如，花岗岩是由石英、长石、云母混合组成的，石英即是二氧化硅的一种形式，长石和云母是硅酸盐。砂子和砂岩是不纯硅石的变体，是天然硅酸盐岩石风化后的产物。硅约占地壳总重量的27.72％，其丰度仅次于氧。
硅是非金属元素，有无定形和晶体两种同素异形体，晶体硅具有金属光泽和某些金属特性，因此常被称为准金属元素。硅是一种重要的半导体材料，掺微量杂质的硅单晶可用来制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。二氧化硅（硅石）是最普遍的化合物，在自然界中分布极广，构成各种矿物和岩石。最重要的晶体硅石是石英。大而透明的石英晶体叫水晶，黑色几乎不透明的石英晶体叫墨晶。石英的硬度为7。石英玻璃能透过紫外线，可以用来制造汞蒸气紫外光灯和光学仪器。自然界中还有无定形的硅，叫做硅藻土，常 用作甘油炸药（硝化甘油）的吸附体，也可作绝热、隔音材料。普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸于燥脱水后的产物为硅胶，它有很强的吸附能力，能吸收各种气体，因此常用来作吸附剂、干燥剂和部分催化剂的载体。
铅是人类最早使用的金属之一，在公元前3000年，人类已能从矿石中冶炼铅。铅约占地壳重量的0.016%，主要存在于方铅矿、白铅矿中，各种铀矿和钍矿中也含有铅。铅为带蓝色的银白色重金属，化学符号为Pb。
金属铅在空气中受到氧，水蒸气和二氧化碳的作用时，其表面会很快氧化，生成一层保护膜而失去光泽。这层膜可能是碱式碳酸盐。水能使铅的保护膜脱落，继续氧化。铅对无氧、无二氧化碳的纯水是稳定的。铅与冷盐酸，浓硫酸几乎没有反应，这是因为表面生成的二氯化铅和硫酸铅极难溶于水。铅能慢慢地落于稀硝酸而生成硝酸铅。
因为铅的密度很大，高能辐射几乎不能通过较厚的铅板，故铅板可用来防护X射线、射线等辐射。铅、锡和锑合金可铸铅字、锡和铅的合金可做焊锡。在化学、原子能、建筑、桥梁和船舶工业中。铅常用来制造防酸蚀的管道和各种构件。铅还曾大量用于制造汽油抗爆剂。
铅及其化合物对人体各器官都有毒。人体吸入或食用铅及其化合物所引起的中毒症称铅中毒。慢性中毒的早期表现为头昏、头痛、记忆力减退等神经衰弱症状和牙龈边缘变黑色或灰蓝色；中毒较深时出现神经系统损害；急性中毒的症状是消化系统严重损坏。因为铅及其化合物对人体有较大毒性，并可在人体内积累，经常与铅接触或大量应用时要严防铅中毒。
打碎体温计，就会有一大滴银色的液珠滚落在地上，这就是汞。自然界中有80多种金属，在常温下呈液态的只有汞。在中国和埃及，自古以来汞就为人们所熟知。考古发现公元前1500年的埃及古墓中已有汞。古罗马博物学家埃尔德称汞为液态银，名称由水和银得来。汞的化学符号为Hg，在地壳中含量为510-5%。自然界里的汞主要存在于辰砂矿中，也有少量的自然汞。在火山或温泉附近有成滴汞，有时有较大的流体与辰砂伴生。
汞的表面张力很大，能碎裂为银色液珠而不呈液流，这种现象在液体中很独特，俗名水银也是由此而来。汞在常温下不被空气氧化，加热时缓慢氧化成氧化汞。汞和汞盐都有毒，其蒸气有剧毒。氯化汞对人的致死量为0.3克；空气中的汞含量不得超过10-5PPm。汞能溶解很多金属，所构成的合金统称为汞齐，其中钠汞齐是很好的还原剂，金易溶于汞而形成金汞齐。
汞广泛用于制作温度计、气压计、压力计、电学仪器和各种控制器。在农业中汞用于杀灭真菌。在氯碱工业中用作流动电极。2％~5％的汞红溶液可用作皮肤防腐剂，俗称红药水。因为细菌可将汞转变成有毒化合物，因此在河流和近海水域排放含汞废水是一种严重的水体污染。必须加以制止。
钛是一种银白色的金属，早在1791年，英国科学家威廉姆格里戈尔在英国密那汉郊区找到这种神奇的元素时，首先发现了这种新元素。过了四年，德国化学家克拉普洛特又从匈牙利布伊尼克的一种红色矿石中，发现了这种元素，便以希腊神话中的英雄来命名。钛的意思是大地之子。
钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。在常温下.钛可以安然无恙地躺在各种强酸、强碱中；就连最凶猛的酸王水，也不能腐蚀它。有人曾把一块钛片扔进大海，经过五年以后取出来，仍然闪闪发亮，没有半点锈斑。
俗话说：真金不怕火炼。可是钛的熔点比黄金还高出600多摄氏度。
正因为钛的本领非凡，所以有着广泛用途。现在，钛是制造飞机、坦克、军舰、潜艇不可缺少的金属。在宇宙飞船和导弹中，也大量用钛代替钢铁。
钛与氮、碳结合生成的氮化钛、碳化钛，也是非常坚硬的化合物，它们的耐热本领甚至比钛还高一倍。这样坚硬而耐热的材料，可以代替超级钢，制造高速切削刀具。金黄色的氮化钛也可以电镀到手表外壳上，成为一种装饰材料。钛的许多特殊性能，还在化工，超声波和超导技术中得到应用。
然而，钛有个最大的缺点，就是提炼比较困难。这主要是国为钛在高温下可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，所以人们曾把钛当作稀有金属。其实，钛的含量约占地壳重量的千分之六，比铜、锡.锰、锌的总和还要多10多倍。在世界上，我国钛的储藏量最多，四川的攀枝花，钛的储藏量占全国90％以上，有世界上罕见的大钛矿。
13世纪，印度已经能冶炼出纯锌。是世界上最早冶炼锌的国家。15世纪，中国开始用锌铸币，16世纪已能大规模冶炼锌。约在1637年，中国宋应星已在《天工开物》中记载了用炉甘石制锌的方法，并将锌命名为倭铅。德国的马格拉夫1746年才在密闭器皿中用锌矿石制得锌。
自然界无游离态锌，锌矿主要有闪锌矿、红锌矿和菱锌矿。大多数食物中都含有锌，蛋白质中含锌量最高。人体中平均含锌量约为2克。锌是人体必需的微量元素，它是人体内多种酶的组分。锌的缺乏，会导致人体发育停滞。纯锌的新磨光表面呈蓝白色，有光泽。纯锌有较好的延展性，少量杂质会使它变脆。锌粉在空气中能燃烧，发出明亮的蓝绿色火焰。生成氧化锌。纯锌与酸度应极慢，粗锌与稀酸反应放出氢气的速度较快。锌既能与酸发生反应，也能与强碱作用产生氢气。锌在加热条件下，可与绝大多数非金属发生反应。锌的重要化合物是氯化锌、氧化锌、硫化锌、硫酸锌等。
锌最重要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。表面镀锌的铁称白铁，据估计，用于制造白铁的锌几乎占锌产量的一半。锌还用来作干电池的外皮。放射性锌65在医学上用来了解锌的代谢过程。内服大剂量的硫酸锌能导致器官损伤和死亡。
锡1912年有一支探险队登上南极大陆，他们带去的汽油奇迹般全部损失殆尽。探险队因此全军覆灭。原来装汽油的铁筒是用锡焊接的，而金属锡在13.2℃以下就会开始变得不稳定，丧失金属的延展性和光泽。自动变为粉末状的灰锡，造成油桶开焊。锡是金属元素，化学符号为Sn。约在公元前2000年，人类就开始使用锡。青铜器的主要成分就是锡和铜。锡在地壳中含量为0.O4%，主要矿石是锡石，但很少见到高品位的锡石。锡容易从矿石中冶炼出来。金属锡柔软，熔点相时较低，锡有白锡、灰锡和脆锡3种同素异形体。
常温时锡与空气几乎不起作用。性质比较稳定，但能被硝酸氧化成偏锡酸。干燥氯气能把锡氧化成四氯化锡。此外，锡还能同碱发生反应，锡本身无毒。但其有机化合物有剧毒。
锡最重要的用途是镀覆贮存食品的钢制容器，以保护容器；也用来镀铁和铜以增加抗腐蚀能力或增加美观。镀锡的铁片称做马口铁。不论是锡的有机化合物还是无机化合物均广泛用于电镀、陶瓷和塑料工业中。锡的合金应用范围也很广，如铅锡合金、易熔合金和铅字合金。二氯化锡可作还原剂。有机锡化合物为聚合作用的催化剂和杀菌剂。氟化锡没有毒，用在牙膏中作为防腐添加剂。
大自然中，锡常常住在花岗岩的上层，这同它的出身有关。当地球最初形成的时候，锡是跟氯、氟相化合，成为气态的化合物，跑到了岩浆的上层。后来，地球表面温度渐渐降低，形成地壳，这时候花岗岩上层的锡，就同氯、氟分手了，而与水蒸气相互作用，变成一种固体矿物叫锡石。
锡石是最主要的锡矿，它的主要成分是二氧化锡。纯净的二氧化锡，是白色的物质。由于锡石中含有铁、锰等杂质，所以多数的锡石是黑色或黄褐色的。
远在铁被发现以前，人们便知道怎样炼锡了：把锡石和木炭放在一起加热，不久便流出白花花的锡液来。
锡非常怕冷。1916年，俄国从海参崴运锡到彼得堡途中，锡竟变成了一堆灰色的粉末。这些轰动一时的疑案，正是寒冷的天气所为。
我们常见的锡叫白锡。常温下，白锡的晶体是稳定的。如果温度低于-18℃，锡的体积膨大，由个别点开始，向周围扩散。随着温度降低到-33℃时，达到高峰，一夜间就能使锡块变成粉末。
锡不但怕冷，也很怕热。温度升高到161℃以上，白锡又会转变成脆锡。但是，锡有一种很大的本领，它能保护铁，使之不受腐蚀。让铁皮穿上一件锡衣，就成了马口铁。现在全世界每年生产的锡，将近一半是用来制造马口铁片，而马口铁最大的用途是制造罐头，所以人们称锡为制造罐头的金属。
镍这种外貌银白漂亮的金属，人们却给它取了个名字叫恶魔镍。传说很久以前，法国人找到一种红色的铜矿石，可是怎么也提炼不出铜来。矿工们以为是魔鬼作怪，便把这种红矿石叫做鬼铜。后来人们才知道，这种红矿石含有镍和砷。
地球上镍的蕴藏量很少，只有铁的六百分之一。镍又是同许多种元素混在一起的，不容易提炼。先要把矿石放入炉中冶炼，取得铁、镍、铜和硫的混合物，再除去铁，提炼出硫、铜、镍合金。然后分离、通电，提取纯镍。这叫火法取镍。用火冶炼镍会产生有毒气体，现在已有人研究把镍矿溶解于水，采用湿法提取镍。
镍不怕热，一般要到1500℃才熔化。所以日常用的电炉，都用镍铬合金来做电炉丝。如果没有镍合金的耐高温本领，就不会有喷气式飞机。喷气发动机和宇宙飞船里，一些零件常被加鹊?000℃以上，用含镍59%的尼木镍合金制作零件安全可靠。一些镍合金还用来制作原子反应堆的零部件。
镍在空气、水和某些酸中不锈蚀。在钢中掺入镍后，无论在空中、水下还是酸中，都能挡住腐蚀，所以用于制造船舶、化工管道、仪器、水阀、医疗器械和精密仪器。
镍还是金属材料的佐料。它加入的量多少，会引起材料性质的各种变化。镍极易磁化，许多磁铁就是由镍、钴、铝、铁合成的。但是，永久性磁铁磁化容易去磁难。人们用75%的镍和25％的铁制成新合金，制造的零件，磁化和去磁都很容易。如果需要一种既坚固又不生锈，同时又不被磁铁吸引的零件，只要制成使镍含量为五分之一的不锈钢，就可以了。在许多情况下，只要给生铁或钢里加进极少量的镍，就能使它们变得更有韧性、更坚固。
铝
1855年在巴黎举行的世界商品博览会上，人们把一小块银白色的金属跟最珍贵的宝石放在一起，并称它是来自粘土的白银。这一小块金属就是铝。铝在当时的身价，比银还要高许多倍，甚至帝王贵族也不一定都能买到它。铝是一种金属元素，化学符号是Al。铝的化学性质很活泼，没有金、银那样耐腐蚀。生产金属铝实在太难。它有银样的光泽，表面有细密的氧化层，能起到很好的保护作用，且质地很软、很轻，易于加工，于是奇货可居，它的价格一时高得令人难以置信。
1886年两个21岁的同龄人：美国人霍尔和法国人埃鲁在不同的地方分别发明了相同的电解氧化铝和冰晶石熔盐制铝法。从此能获得较大量的铝，才使铝的价格大为下降，成为可供实用的金属。
铝在地壳中的含量为8％，仅次于氧和硅，是地壳中含量最多的金属元素，几乎占所有金属元素的1/3。它广泛分布于岩石、泥土和动植物体内。沸点高达2467℃，具有良好的延展性、导电性和导热性。铝是活泼金属，常温下在干燥空气中铝的表面立即形成厚度约为50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步被氧化并能耐水的腐蚀。这层氧化膜可吸着染料而使铝表现为各种颜色。细粉状的铝与空气混合极易燃烧。铝在高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属，这种反应称为铝热反应。铝既能溶于强碱，形成铝酸盐和氢气，也能溶于稀酸，形成相应的铝盐和氢气。铝的纯度越高，与酸的反应越慢。
铝及其合金可作门窗板壁，制造飞机的机身等构件和发动机部件。铝的电导率高，又比铜便宜，所以广泛用于电力工业。在日常生活中到处都能看到铝的身影。随着生物科学研究的探入，人们发现铝的摄入量过多时，最终可导致人体疾病。因此近年来饮具、餐具。以及食品包装逐渐不再使用铝制品。
现在到处可见的铝锅、铝壶、易拉罐等铝制品，在一百多年前还是一种稀罕的贵金属。
铝所以从高贵走到民间，完全是电的功劳。在现代化的生产铝的工厂里。没有高炉和烟囱，只有纵横交错的地下电缆和巨大的变压器。人们从铝土矿中，提取纯净的白色氧化铝；再放到电解槽中，采用电解炼铝。但是，氧化铝要在2O50℃以上才熔化。科学家想了个办法，在氧化铝中加了一定量的冰晶石，温度升到正1000℃就熔化，变成银闪闪的金属铝。1981年，国外试验成高炉炼铝。将含铝的粘上、矾土和页岩等与焦煤粉混匀，制成团矿，加热炭化后装入高炉，就可以像炼钢一样得到纯铝。
工业上用的大多是铝的各种合金，很少用纯铝。
铝的最大优点是轻盈，它的重量只有同体积铜的三分之一，因此首先在航空上得到广泛应用。现代飞机有70%是铝和铝合金制造的，所以人们称铝是会飞的金属。
铝的导电性只及铜的60％，但铝的重量轻。如果用相同重量的铝和铜分别制成同样长度的导线，则铝的导电本领可超过铜的两倍。我国研制的掺加稀土元素的铝合金导线，有着很高的强度，曾经受12级台风而不断。
铝还可在许多方面替代钢铁、水泥、塑料、木材等材料。航空母舰采用铝代替钢材，可减轻1O00吨重量；新型汽车采用铝材后，不仅可以多载乘客，而且有利于节油和加速。还有火车、地铁、船舶、自行车以至门窗等建筑材料，都在逐步铝化。铝，还在起飞。
铜人类最先使用的金属是铜。古代埃及人在约公元前5000年开始利用红铜（即自然铜），公元前3500年会制青铜。中国约在公元前3000年的新石器时代晚期开始使用红铜和青铜。
铜的化学符号为Cu。钢在自然界中分布极广，在地壳中含量居第22位。自然界存在的铜矿有3种：自然铜、硫化铜矿和氧化铜矿，大都是含铜1％左右的低品位矿。
铜为淡红色金属、质地坚韧，有延展性，导电性导热性极好、其电导率为银的94％，因此广泛用于电气工业中。铜合金中，黄铜可作各种零件；青铜用作加工制品和异形铸件；白铜用于精密机械、船舶制造等方面。
铜的化学性质不活泼.在干燥空气和水中无反应。铜与含有二氧化碳的潮湿空气接触时表面逐渐形成绿色的铜锈。在空气中加热时表面形成黑色氧化铜。铜与盐酸、稀硫酸无反应，但遇氧化性强的硝酸或浓硫酸时能够溶解生成铜盐。铜具有抗腐蚀性，可用作电镀层以保护内部其他金属不被腐蚀。在日常生活和工业生产中广泛应用的有各种各样的铜合金。
如果把铁钉放入硫酸铜溶液中，铁钉就会变成金钉。二千多年前我国人民就知道这种点铁成金的技术。因为铁的化学性质比铜活泼，它能把硫酸铜里的铜顶替出来，自己变成硫酸亚铁。被顶替出来的铜附在钉子表面，铁钉就变成金黄色的金钉了。在化学上，这叫置换反应。
在欧洲，直到17世纪70年代，才由西班牙人用类似的方法浸岩来炼铜。
到了19世纪中，人们从矿山流出的酸矿水中发现了许多细菌，其中有一种名叫硫化杆菌。它们有一种绝技：一面将低价铁氧化成高价铁，从而使硫酸亚铁变成硫酸铁；一面又将元素硫或硫化物氧化成硫酸。这样形成的硫酸铁溶液和硫酸溶液便能将铜矿石中的铜浸出。因此，现代就让细菌当采铜的矿工，只要把硫酸铁、硫酸和细菌浸出剂注入铜矿里，就可以提炼出铜来。现在世界上每年用细菌法浸提的铜，占铜总产量的五分之一以上。现代工业生产铜的最常用方法，是电解法。
在工业上，到处需要铜和铜的合金。纯铜的导电性能非常好，仅次于银，被广泛用于电气工业。黄铜是铜和锌的合金，可制成金粉、金箔和金漆。
古代的兵器，差不多都是用青铜做的。青铜是铜和锡的合金。秦始皇在统一中国之后，把天下所有的兵器都收集起来，熔铸了12个金人，这些金人实际上是铜人。青铜中加入512%的铝，可制成铝青铜，它和青铜一样，极为耐磨，可制成工业上有名的耐磨轴承。
不仅有像金子一样的黄铜，也有像银子一样的白铜。白铜是铜和镍的合金，它不易生铜绿，常被用来制造精密仪器和装饰品。白铜导电导热性能很差，是电阻箱、热电偶等电工仪器上的理想材料。
钨
耀眼的电灯光，是灯泡里灯丝通电后发热发光的结果。电灯发光时，灯丝的温度高达3000℃以上而不熔化，是因为灯丝是由钨制成的。钨是一种金属化学元素，化学符号是W。自然界中，钨以白钨矿和锰铁钨矿的形式存在。钨矿的主要产地在中国，约占世界钨矿的50％。块状钨为银白色，熔点高达3410℃，是所有金属中熔点最高的。钨不仅熔点高，密度也很大，与金差不多。钨的瑞典语原意便是重的意思。
钨是从瑞典出产的一种白色矿石当时称之为重石的矿物中被发现的。在很长时期内，人们并不认识这种含钨的矿石，以为是锡矿石或铁矿石。直到1781年，瑞典化学家舍勒证明这种矿石中并不含有锡和铁的成分，而是除主要含有石灰外，还有一种很特殊的成分。当用热硝酸分解这种矿石时，析出一种鲜黄色的沉淀。这种沉淀烘干后，很难熔化，也不升华，于是推断它是一种新金属的氧化物，舍勒称此物质为钨酸，并宣称还原钨酸可能获得一种新金属。1783年，西班牙的两位化学家埃尔亚尔兄弟共同研究白钨矿和钨锰铁矿，首次获得金属钨。
钨除了制作灯丝外，还能制作其他电器元件，在冶金工业中用来制备钨钢。钨和硅的化合物可制作半导体器件，钨和铼的合金可用于火箭发动机、人造卫星的结构元件等。钨的氧化物和硫化物可以作化学反应中的催化剂。
金
金在自然界中以单质状态存在，光亮美丽而又稀少，所以十分贵重，被称为贵金属。公元前3000年古代埃及人已采集黄金制作饰物，中国古代用金银合金做装饰品，河南安阳出土的商代金箔薄到0.01毫米。金的化学符号为Au，原意是光辉的黎明。
金在地球上分布很广。通常因矿石含金量太低，而没有开采价值。游离态金存在于石英砂金中，海水中也含有浓度很低的金，每吨海水含金约10微克。金是热和电的良导体，延展性特别好，易于被做成厚0.0001毫米的半透明金箔和拉成极细的丝。在装饰品中金的品质以K表示，纯金为24K。将24K乘以含百分数即为饰品金质的K值。例如含金75%的饰品为18K金饰品。金是化学性质稳定的贵金属之一。在空气中不被氧化、亦不变暗，能长期保持灿烂的光泽。金不溶于水、酸、碱、但能溶于王水，金箔对辐射有很强的反射性。故用于制造宇航员的飞行衣、面罩等。著名的红宝石玻璃中就含有金。金的最大用途是作为国家的黄金储备、装饰品和货币。占生产总量的75%。一个国家黄金储备量的多少，反映了这个国家的经济实力。
由于金在自然界中主要以游离态存在于石英砂中，最古老的提取办法是漂洗法。常称为沙里淘金。金还可用氰化物法提取。在电解法炼铜过程中也可制得较为纯净的金。
金的贵重曾吸引无数古代炼金术士守侯在炼金炉旁。企图把铜、汞等普通金属转变为金，结果都成泡影。1941年，一些科学家用中子轰击汞，首次制得金。日本科学家松木高明后来5000万电子伏特的射线照明汞70天，得到74千克黄金。但这些方法产生的黄金比天然开采的要贵得多，制作起来并不合算。也许若干年后，科学家们能找到便宜的黄金生产方法，到那时黄金就不再是贵金属了。
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