作业帮共有多少种化学元素?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 18:47:23
共有多少种化学元素?
迄今为止,我们所知道的化学元素包括原子序为93以上的人造超铀元素,已有109种.其中在常温下有两种是液体,11种为气体,81种是固体（其中72种是金属）,其它12种是人造合成的.
还会不会有新的发现?
在回答这个问题之前首先我们要对原子的结构做一简单的介绍.现代原子模型奠基於二十世纪初拉赛福的阿尔法粒子撞击实验.现在我们知道,原子的质量集中在一个很小的原子核当中,原子核内包含了带正电的质子与不带电的中子.在原子核外围通常环绕著一些带负电的电子.在中性的原子内电子数与质子数相等,有时电子数会稍多於或少於质子数,我们通常将其分别称为负（阴）离子或正（阳）离子.各种元素原子的差异在於原子核内的质子数不同,因而影响到电子组态乃至於化学性质的不同,比如说碳原子核有六个质子而氮原子核有七个质子,因而造成这两种元素在化学性质上极大的差异.质子数相同但中子数不同的原子称为同位素,例如氢与氘（重氢）都含有一个质子但氘原子核还包含了一个中子.同位素原子的大部分化学性质非常类似.
从天文的观测中我们知道,这些种类丰富的元素并不是地球上所独有的,而是分布在於宇宙的各个角落.并且很明显的,大部分的这些元素已经存在非常久的时间了.因此,要了解这些元素的起源我们必须从宇宙发展的历史谈起.自从西元1929年天文学家哈伯发现宇宙持续膨胀的现象之后,科学家一般都认为宇宙起源於一个大爆炸,时间大约在一百三十七亿年前,一切的物质、能量、时间都由此产生.在大爆炸的那一瞬间宇宙中可看成为只有强烈的辐射能量而没有任何物质.一般相信在大爆炸之后约 0.0001 秒左右温度降至 1012K,此时宇宙中的质子与中子脱离与辐射线的平衡而成型.到了大约在大爆炸之后四秒左右温度降至低於 1010 K,此时宇宙中的电子也脱离与辐射线的平衡而成型.至此,构成原子的基本粒子都已经出现,但由於温度仍然太高,宇宙中尚无重於氢的稳定原子核,此时宇宙中充斥著高速运动的质子、中子、与电子以及非常高能量的辐射线.
在大约宇宙型成三分钟后,质子与中子开始可以结合而成重氢的原子核而不立刻被光子所分解.接下来一连串的核反应将绝大部分的重氢很快的转变成包含二个质子及二个中子的稳定氦原子核.然而,比氦更重的原子核此时不易形成因为自然定律中不容许有原子量为五或八的稳定原子核存在；而缺乏这些作为桥梁的原子核,更重的原子核不易快速的被制造出来,而宇宙仍持续的膨胀、冷却.在大约宇宙生成30分钟后,大爆炸所产生的核反应完全停止进行.此时,宇宙中的物质以质量而言约含75%的质子、25%的氦原子核、大量很轻的电子、以及非常微量的重氢及锂原子核.此时的宇宙温度仍然非常高 (108 K 左右),强大的辐射线使电子无法停留在固定的原子核上,物质主要以单原子离子状态存在.由於自由运动的电子很容易散射光线,此时宇宙是处於名符其实的混沌状态；光子无法自由穿越,辐射场与物质间不断的进行能量交换.这种情况一直持续到了大约 四十万年后,当宇宙的温度降到了约一万度以下,电子才开始能与原子核结合型成中性的原子,宇宙也在此时便成透明,辐射场与物质间的作用大幅降低,而重力的作用正开始逐渐朔造新的宇宙结构.
化学元素的制造如果到此结束的话这将是一个非常枯燥乏味的宇宙.此时宇宙中主要的元素只有氢和氦,实在没有多少化学可言,任何人都可以把化学学得非常透彻,只不过在这种宇宙中是不会有任何生物存在的.我们生命所需得其他元素大都是数十亿年后在我们银河系恒星的演化过程中所产生的.至於宇宙是如何从早期物质均匀分布的状态迅速的型成星系及恒星目前仍然不是非常清楚.一般认为很可能由於一些量子效应使得早期的宇宙在能量分布上就有一些不均匀；这些微的不均匀性经过会重力效应的放大作用使得物质迅速的向物质密度高的地方聚集而型成星系以及恒星.目前的证据显示第一颗恒星可能在宇宙诞生后的 数亿年就开始型成而发光,而在其内部的热核反应中进行宇宙中下一步的元素合成.
还会不会有新的发现?
在回答这个问题之前首先我们要对原子的结构做一简单的介绍.现代原子模型奠基於二十世纪初拉赛福的阿尔法粒子撞击实验.现在我们知道,原子的质量集中在一个很小的原子核当中,原子核内包含了带正电的质子与不带电的中子.在原子核外围通常环绕著一些带负电的电子.在中性的原子内电子数与质子数相等,有时电子数会稍多於或少於质子数,我们通常将其分别称为负（阴）离子或正（阳）离子.各种元素原子的差异在於原子核内的质子数不同,因而影响到电子组态乃至於化学性质的不同,比如说碳原子核有六个质子而氮原子核有七个质子,因而造成这两种元素在化学性质上极大的差异.质子数相同但中子数不同的原子称为同位素,例如氢与氘（重氢）都含有一个质子但氘原子核还包含了一个中子.同位素原子的大部分化学性质非常类似.
从天文的观测中我们知道,这些种类丰富的元素并不是地球上所独有的,而是分布在於宇宙的各个角落.并且很明显的,大部分的这些元素已经存在非常久的时间了.因此,要了解这些元素的起源我们必须从宇宙发展的历史谈起.自从西元1929年天文学家哈伯发现宇宙持续膨胀的现象之后,科学家一般都认为宇宙起源於一个大爆炸,时间大约在一百三十七亿年前,一切的物质、能量、时间都由此产生.在大爆炸的那一瞬间宇宙中可看成为只有强烈的辐射能量而没有任何物质.一般相信在大爆炸之后约 0.0001 秒左右温度降至 1012K,此时宇宙中的质子与中子脱离与辐射线的平衡而成型.到了大约在大爆炸之后四秒左右温度降至低於 1010 K,此时宇宙中的电子也脱离与辐射线的平衡而成型.至此,构成原子的基本粒子都已经出现,但由於温度仍然太高,宇宙中尚无重於氢的稳定原子核,此时宇宙中充斥著高速运动的质子、中子、与电子以及非常高能量的辐射线.
在大约宇宙型成三分钟后,质子与中子开始可以结合而成重氢的原子核而不立刻被光子所分解.接下来一连串的核反应将绝大部分的重氢很快的转变成包含二个质子及二个中子的稳定氦原子核.然而,比氦更重的原子核此时不易形成因为自然定律中不容许有原子量为五或八的稳定原子核存在；而缺乏这些作为桥梁的原子核,更重的原子核不易快速的被制造出来,而宇宙仍持续的膨胀、冷却.在大约宇宙生成30分钟后,大爆炸所产生的核反应完全停止进行.此时,宇宙中的物质以质量而言约含75%的质子、25%的氦原子核、大量很轻的电子、以及非常微量的重氢及锂原子核.此时的宇宙温度仍然非常高 (108 K 左右),强大的辐射线使电子无法停留在固定的原子核上,物质主要以单原子离子状态存在.由於自由运动的电子很容易散射光线,此时宇宙是处於名符其实的混沌状态；光子无法自由穿越,辐射场与物质间不断的进行能量交换.这种情况一直持续到了大约 四十万年后,当宇宙的温度降到了约一万度以下,电子才开始能与原子核结合型成中性的原子,宇宙也在此时便成透明,辐射场与物质间的作用大幅降低,而重力的作用正开始逐渐朔造新的宇宙结构.
化学元素的制造如果到此结束的话这将是一个非常枯燥乏味的宇宙.此时宇宙中主要的元素只有氢和氦,实在没有多少化学可言,任何人都可以把化学学得非常透彻,只不过在这种宇宙中是不会有任何生物存在的.我们生命所需得其他元素大都是数十亿年后在我们银河系恒星的演化过程中所产生的.至於宇宙是如何从早期物质均匀分布的状态迅速的型成星系及恒星目前仍然不是非常清楚.一般认为很可能由於一些量子效应使得早期的宇宙在能量分布上就有一些不均匀；这些微的不均匀性经过会重力效应的放大作用使得物质迅速的向物质密度高的地方聚集而型成星系以及恒星.目前的证据显示第一颗恒星可能在宇宙诞生后的 数亿年就开始型成而发光,而在其内部的热核反应中进行宇宙中下一步的元素合成.