金属材料现代文明的物质基础长盛不衰的铁其他常见金属Word格式文档下载.docx
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其颜色随着铜锌比例不同，从红到黄连续变化，故可控制含锌量使颜色与金极为相似，制成“伪黄金”，没有经验的人很难鉴别。
大约经过了1000年左右的时间，“铁器时代”的到来结束了“铜器时代”。
其实，人类知道铁和铜一样早，但在此之前很长的岁月里，陨石是铁的唯一来源。
直到人类掌握了从矿石中冶炼铁的技术，才开始大规模炼铁以及浇铸铁器。
中国早在春秋时期，已在农业、手工业生产上广泛使用铁器。
铁器时代是人类发展史上的一个极为重要的时代。
铁器坚硬，刃口锋利，韧性高。
铁器的广泛使用，使人类生产工具的制造进入一个全新的领域，生产力得到极大的提高。
铁制造的武器杀伤力也大为提高，使战争中的伤亡更为惨烈。
铁器的使用，推动了世界上一些民族从奴隶社会进入封建社会。
人类又学会了控制含碳的比例而获得钢，发明了各式各样的机器，特别是发明了蒸汽机，学会了发电，除了会炼多种具有不同强度和硬度的钢材外，还会冶炼各种其它金属及其合金，使人类从以农业生产为主的农业社会进入以工业生产为主的工业化社会，形成了人类社会的现代物质文明。
直到今天，仍然可以说还是“钢铁时代”，但其含义只是说钢铁产量仍然比其它任何一种金属更大一些而已。
人类文明发展到今天，人们不会满足只有少数几种金属，而是要全面开发各种金属的潜能，利用它们各有千秋的长处为人类服务。
在大量使用铜和铁之后,人类较大量使用的第三个金属是铝。
因为铝是地球上最多的金属，且有轻而坚的优点，铝在20世纪初成为最时髦的金属。
在20世纪中叶，镁也风光了起来。
镁与铝很相似，是银白色的轻金属。
镁比铝更轻且十分坚硬，机械性能也不错。
人们自然地想到利用它作飞行器，早在1910年，德国就已经用镁、锌合金制造飞机了。
第一次大战后，镁铝合金得到了广泛的应用。
至此，地球上称得上普通金属（就储藏量而言）的七种金属中，除钠、钾、钙的化学性质太活泼（如遇水会起强烈化学反应），不是制造机器构件的材料外，铁、铝、镁人类已较为充分地利用了，剩下的只有钛了。
钛在地壳里的丰度是铁的1/8，但它具有非凡的综合性能。
因此，人们称它为21世纪的金属，并积极开发它的用途。
铜、铁、铝、钛分别被称为一、二、三、四代金属，但人类利用的金属远远不止这四种。
只是从使用的数量上看，前三种在当时占有明显的优势（但铝比铁产量还是低些）。
而从特殊用途上看，许多金属起着不可替代的重要作用，在各自不同的岗位上为人类文明服务。
可以毫不夸张地说，各种金属材料是现代物质文明的基础。
长盛不衰的铁
有证据表明，人类最早使用的铁，来自天外来客¾
¾
陨石。
铁陨石的含铁量可高达90％以上。
在我国及埃及、伊朗等地出土的最早铁器都是用陨铁打制的。
我国曾在3500年前的商代墓穴中发现过一种铁刃铜钺，据考证，刃口的铁就来自陨铁。
但陨铁虽好，数量极其有限，地球上的铁多于铜，铁器时代为什么落在铜器时代之后呢?
其关键在于炼铁比炼铜更难一些。
最初人们用与炼钢差不多的方法炼铁，将矿石和木炭一层夹一层地放在炉膛中加热，也就是利用高温和木炭不完全燃烧所产生的一氧化碳对铁矿石进行还原反应。
最早的炼铁炉很小，让自然风吹进去，炉内温度不高，炼出来的不是铁水，而是半熔状态的铁块，含有较多的硅、硫等杂质，含碳量低，因而很软，这种“块炼铁”用处不大。
后来，人们发现若将这种“块炼铁”反复在炭火中加热并用大锤锻打，就可得到很硬的铁。
这是由于在炭火中加热及锻打可使含碳量增加，并减少硅、硫、磷等杂质，这实际上就是钢，可称为“块炼渗碳钢”。
如果再将打成的物件加热后突然放进冷水“淬火”，则更能提高它的硬度，这是一种能改变铁的晶形结构的热处理方法。
古人虽不懂这些道理，但在长期的实践中，摸索出了这些方法。
相传，浙江有一座风景秀丽的山，山下的干将、莫邪两夫妻是春秋战国时期的炼铁能手，他们能打出寒光逼人、削铁如泥的神剑，但一把剑要打炼好几年；
真可谓“千锤百炼始成钢”。
后人将那座山叫做莫干山，就是为了纪念他们俩。
随着时间的推移，人们将炼铁炉修得高大了，并发明了各种鼓风设备，使炉温大大提高，可以炼得铁水。
利用翻砂制模的办法，可以浇铸钟鼎、干戈、犁铲等铁器。
考古工作者曾在河南辉县发掘出战国时代墓穴中的铁犁、铁斧等90余件，说明在近3000年前，我国已会冶炼铸铁了。
铸铁制品非常坚硬，很自然地取代铜成为生产工具和兵器的主要材料，人类从青铜时代迈入了铁器时代。
在唐朝，我国铁年产量达500多万千克。
到明朝高达4500万千克以上，雄踞世界第一。
在西方，铁的大规模使用开始于18世纪末。
英国工业革命兴起以后，全国的木炭几乎耗尽，制铁中心不得不转向大批森林尚未砍伐的俄国和瑞典。
但英国人不甘心，大胆地试用煤来炼铁，终于用煤炼出了比木炭更好的焦炭。
利用焦炭代替木炭炼钢，加上鼓风机的使用，炼钢炉可以炼出液态的钢水，再铸成钢锭。
这样，钢铁工业的规模迅速发展，近代钢铁工业倔起了。
1778年建成了世界第一座铁桥。
1818年第一艘铁船“火山”号在伦敦下水。
在英国，第一条铁轨铺设于1825年。
1889年美国送给法国一座大铁塔¾
埃菲尔铁塔。
当时很多人认为铁塔寿命不会太长，但它迄今依然昂首屹立，成为巴黎雄伟的象征。
在这一段时间里，中国却大大落后了。
从1890年在湖北汉阳建立第一个近代钢铁厂，到1949年新中国成立，前后59年全国只生产了760万吨钢铁。
1996年，我国钢产量突破亿吨大关，再一次雄踞世界第一。
为此，邮电部于1997年专门发行了一套邮票以资纪念。
邮票共两枚，分别展示了古代和现代的冶炼钢（铁）技术。
现在，铁有许多竞争对手，如铝、钛等等，但铁的产量仍居统治地位，主要原因是铁可以制成性能各异的合金。
钢，严格讲就是铁和碳的合金。
纯净的铁是银白色的金属，延展性很好但机械强度不高。
含碳0.1％以下称为熟铁，含碳1.7％~4.5％的称为生铁，含碳量在生熟铁之间的称为钢。
熟铁韧性强，可锻打成型，所以又叫锻铁。
生铁硬而脆，一般浇铸成型，故又称为铸铁，可用来制造机床的床身，内燃机的缸体等等。
钢的用途最广，按含碳量的高低，又可分为低、中、高碳钢。
含碳越多，钢的强度越大，硬度越高，但韧性、塑性却越差。
另外，锰、硅、铬、镍等多种元素均可与铁组成合金。
由于合金的成分、含量以及处理方法不同，所得到材料性能多种多样。
1913年，英国冶金学家布里尔研制枪膛用的合金钢，好长时间没有收获。
他心灰意冷，开始清理那一大堆废弃的试制品，突然发现在这一堆日晒雨淋锈迹斑斑的钢铁制品里，有一块居然亮晶晶的，一点没有生锈。
成分化验的结果是，它含有很多铬。
布里尔由此发现，含铬量达11.7％以上就可制成不锈钢，若再加入一些镍、铜等金属，抗锈性能会更好。
现代化炼钢厂的产品目录令人目不暇接：
弹簧钢、高温钢、高速钢、轴承钢……数不胜数，而且新产品层出不穷。
各行各业至今仍对钢铁有着大量的需求。
可以说，今天我们仍处在“新铁器时代”。
铁在地壳中的藏量为4.2％，是仅次于铝的金属。
已查明的铁矿贮藏量为3000亿吨左右，估计还有几千亿吨的藏量待查。
地球上的铁，一般都以化合物的状态存在；
如具有磁性的磁铁矿（Fe3O4），紫红色的赤铁矿（Fe2O3），棕黄色的褐铁矿（2Fe2O3·
3H2O），金灿灿的黄铁矿（FeS2）。
并非所有的铁都浓集成可供开采的矿石，如红色的土壤中就含有红色的氧化铁，将其提炼成铁的成本就太大了。
人类正准备向宇宙要铁；
1970年，前苏联空间站“月亮—16”首先从月球带回了铁矿石样品。
专家们设计了一种从月球矿石提取铁的特殊装置，其工作原理是：
利用透镜聚集太阳光熔化矿石，随后由太阳能供电进行电解，使金属铁从其它杂质中分离出来。
据估计，这种装置只有书桌大小，却可日产1吨铁。
另外，由于气压极低，铁在月亮上可出现升华现象，可以利用这种特点设计“炼铁”的特殊装置。
从另一角度看，生命也离不开铁。
一个成年人的血液中，约含有3克铁，相当于一根小铁钉的重量。
这些铁有75％是存在于血红素中，因为铁原子是血红素的核心原子，所以，如果缺铁，人就会贫血。
治贫血最普通而有效的药物就是硫酸亚铁以及各种含铁的生物制剂。
植物也离不开铁，如果一盆花缺铁；
花朵很快就会失去艳丽的颜色和醉人的芳香，叶子也会发黄枯萎，因为铁是植物制造叶绿素时不可缺少的催化剂。
铁，永远是人类的朋友。
其他常见金属
物以稀为贵。
铝，在历史上曾经非常稀有，因而也极其贵重。
100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯¾
铝杯，赠送给门捷列夫。
法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵，用铝做了一顶头盔，成了轰动一时的新闻。
每逢盛大国宴，别人都用银质餐具，而他独自使用一套铝质餐具。
这都说明在l00多年前，铝还是一种极其昂贵的“稀有金属”。
其实，地壳中的铝并非稀有，而恰恰相反，是含量最多的金属。
铝占地壳总量的7.45％，比占常用的第二位的铁差不多多一倍。
随便抓一把泥土，里面就可能含有许多铝（三氧化二铝）。
但由于铝的化学性质活泼，不易还原，因而铝的冶炼比较困难，故铝的利用比金、银、铜、铁等晚得多。
长石、云母、高岭土、冰晶石、铝土矿等含铝的化合物广泛存在于沙滩、泥土和岩石之中。
一般认为地球上没有天然铝。
但是，1953年，江苏宜兴发掘的晋代名将周处（死于公元297年）的墓穴中，发现他的遗骨腰部有一金属腰带，经鉴定为含铝85％的铝合金。
这使全世界大吃一惊；
并形成对立的两派意见：
一派认为中国人在当时就知道了炼铝的方法，这比西方早1000多年，不过后来失传了；
一派认为根据当时科技发展的状况，人类绝不可能炼出铝来，怀疑考古过程“有诈”。
前苏联科学家于1978年在西伯利亚发现了天然铝含量高达98％，但这一发现未得到公认。
1983年4月，我国广西某矿花岗岩层中又发现了天然铝，因其与石英共生，排除了外界带入的可能，它含铝96.47％，铜1.538％，还有其它微量的硅、镁、铁元素。
这个结果得到了国际新矿物委员会的承认。
因此可以说，周处的腰带来自天然铝。
但要说明的是，这一问题直到目前科学界还未最后统一认识，还是一桩“公案”。
不过有一点可以肯定，自然界即使存在天然铝，也是极其罕见的，人类要大规模地使用铝，还是得从铝的矿物中进行提炼。
1854年法国化学家用钠与无水氯化铝反应制得铝，但金属钠本身价格极其昂贵，故铝的价格不菲。
1886年，美国青年化学家霍尔等发明了电解制铝法（在霍尔的母校校园里，至今矗立着他的铝铸像，全校师生引以为荣，而在美国铝公司的展柜里至今还陈列着它制得的第一批电解铝粒），并不断改进工艺，从而大幅度降低了生产成本。
制铝工业得到迅速发展，铝的价格也就一落千丈了。
铝从此和首饰店的柜橱再见，走向了人们的日常生活。
铝合金飞机
今天，铝的产量仅次于钢铁。
铝及其兄弟姐妹¾
铝合金已成为现代文明不可缺少的金属。
铝之所以不可缺少，是因为它“身怀绝技”，或者说它有独特的性能。
铝的重要特点之一是，它的密度较小，仅为2.7，而铁为7.8，铜为8.9，而铝合金的强度足以代替钢铁。
由于它又“硬”又轻，故广泛地应用于航空航天业，现在一般的飞机外壳绝大部分是铝合金制成的，其它零件也大量使用铝合金。
一架现代化超音速飞机，铝及其合金约占总重量的70％左右。
航天器也大量使用铝，一般说来，火箭总重量的10％~15％为铝及其合金，而卫星上铝材所占的比重就更大一些。
我国第一颗人造卫星“东方红”1号的外壳全部用铝合金制成。
美国的“阿波罗－11号”宇宙飞船所用金属材料中，铝及其合金占75％左右。
可以说把人类送上天空的金属中，铝是最多的。
铝是银白色的金属，俗称“钢精”。
纯铝较软，可压成很薄的铝箔，用来作包装，人们常误认为是“银纸”。
纯铝的导电性很好，可代替铜作导线，用于电力输送，可节省大量钢材，由于铝很轻，还减轻了架设线路的困难，铝的导热能力是铁的3倍，现在家庭中烧开水的绝大多数仍是铝壶，工厂里的各种热交换设备、汽车的水箱等散热器、暖气管道和散热片多用铝制成。
铝的表面在空气中被氧化后，生成一层薄薄的氧化膜，它非常致密，能防止里面的铝继续和氧化合。
它不怕水浸火烧，熔点高达2050°
C。
用铝制的舰艇不怕海水侵蚀，而且没有磁性，不怕磁性水雷。
铝不怕浓硫酸、浓硝酸，原因也是铝碰到它们表面立即生成致密氧化膜；
保证内层铝不继续被腐蚀。
故铝罐可用来盛浓硫酸、浓硝酸，但这层膜怕盐酸、稀硫酸和碱，故不要用铝制品盛酸碱性物质。
近年来，铝及其合金的新用途还在不断地被开发出来，相信随着铝的潜能的不断开拓，铝还将大显身手。
镁在地壳中的丰度只有铝的1/4，化学性质也比铝更活泼，因此，欲从矿石中获取它，就比铝的代价更高。
但镁和铝、铁不同的是，它大量存在于海水之中。
海水又咸又苦，咸是因为NaCl，而苦是因为MgCl2。
海水中的镁仅次于钠，达2千万亿吨以上。
而且，从海水中提取出来的任何一种元素，最终可能又回到海里。
据估算，如果每年都从海水里提取1亿吨镁，过100万年，海洋里的含镁量也只会从目前的0.13％下降到0.12％，即只减少万分之一。
真可以说是取之不尽，用之不竭。
问题的关键是找到从浩瀚的大海里提取镁的经济合算的办法。
1941年，人们开始从海水里提取镁。
办法是把海水泵进巨大的容器里，然后加进氧化钙（也可从海洋中的牡蛎壳中获取）与海水中的镁离子生成氢氧化镁沉淀，再在氢氧化镁里加进盐酸，生成氯化镁，最后对氯化镁进行电解，就可获得金属镁了。
镁条在空气中燃烧时发射出耀眼的白光；
因此，早期的摄影闪光灯就曾用镁制成的闪光粉（镁粉与氯酸钾的混合物）来闪光，镁粉也被用来制成照明弹、焰火等。
镁与铝一样，在空气中表面会迅速氧化而失去光泽，同时生成一层薄薄的十分稳定的氧化膜，能保护里面的金属不再被氧化。
镁最重要的用途是制造合金。
最常见的是镁铝合金，它比纯铝强度大得多，而且比铝更容易加工和抛光，被大量用于航空航天业。
对于绿色植物来说，镁是不可缺少的。
在叶绿素中，镁的含量达2％，而且它是叶绿素中的核心原子，与周围的氢、氧等元素共同组成叶绿素分子。
据统计；
在全世界的植物体中，镁的含量高达100亿吨。
另外，镁的化合物用途也很广泛。
有人将铜、铁、铝分别称为第一、二、三代金属，它们的接班人，即第四代金属，就是后起之秀¾
钛了。
钛的拉丁文名称“Titanium”是希腊神话中的大力神“泰坦”之意，令人想起风靡一时的“泰坦尼克号”。
钛，具有不寻常的综合优点。
在航空工业中称霸已久的铝，面对钛只能是自愧不如了。
钛比铝重一些，但比钢轻一倍，而强度和硬度可与钢抗衡，同时又具有良好的可塑性、超凡的韧性、惊人的抗腐蚀性，并在-253~500°
C的温度范围内都能保持高强度，可以说是性能极其优越。
当飞机的速度超过音速的2.2倍时，飞机和空气的剧烈摩擦产生的温度会超过300°
C，铝合金的强度会急剧下降，而钛却泰然自若。
难怪美国新式战斗机钛的用量达全机重量的90％以上。
从20世纪60年代起，钛就成了卫星、火箭、宇宙飞船的重要材料。
目前每年用于航天工业的钛已超过千吨。
钛有“空间金属”的美称，同时又兼有“深海金属”的美名。
一般舰船是用钢铁制成的，会因海水腐蚀而锈损。
虽然人们想了许多诸如涂上防腐漆之类的办法，还是不能根本解决问题，使得舰船要定期大修。
而钛有惊人的抗腐蚀性能。
另一方面，海水中深度每增加10米，压力就会增加一个大气压，因此潜水艇的船体材料就要求高强度、耐腐蚀。
钛恰好可以从容胜任。
钛不仅强度高，且表面有致密的氧化膜，长期在海水中也不会被腐蚀。
1977年，前苏联用3500多吨建造了当时世界上航行速度最快的核潜艇。
美国海军也制成了以钛合金为材料的深海潜艇，能在4500米的深海中航行。
一种钛钽合金，放在沸腾的硝酸溶液中浸泡，每次连续96小时，一年后仅被腐蚀掉0.09毫米，所以它在化工厂里很多地方取代了不锈钢。
钛还有一个奇特的性能，即是一种“亲生物金属”。
植入人体后不会引起过敏反应，加之它与骨骼密度相仿，故成为比较理想的人造骨。
总之，在原来使用钢材、铝材的地方，几乎都能用钛取而代之。
而一些钢材、铝材难以胜任的地方，钛也能应付自如。
故人们称钛为“未来的钢铁，21世纪的金属”。
钛，在地球上的含量并不太少。
钛矿分布很广，仅次于铝、铁、钙、钠、钾、镁，而比铜、锡、锰、锌多得多，约占地壳重的0.6％。
1910年人们才首次得到纯钛。
1947年才开始在工厂里炼钛，当年产量仅2吨。
到1972年，钛的年产量即达20万吨。
直到目前，大规模生产高纯度的钛，仍是冶金工业追求的目标。
相信随着这一目标的实现，钛将很快脱颖而出，成为居统治泣的金属。
稀有金属
按习惯，人们将金属分成三大类：
铁、锰、铬及其合金被称为黑色金属；
金、银、铜、锡、铅、锌、镍等称为有色金属；
而将一些不常见的金属称为稀有金属。
物以稀为贵，这些金属大多价格不菲，如铂（白金）比金（黄金）贵得多，而比铂更贵的金属比比皆是。
其实，许多稀有金属在地壳中的含量大大超过了金和银，是它们的几十倍，几百倍，甚至上万倍，为什么仍称之为“稀有”呢?
这是因为，稀有金属在地壳中的分布大都很分散，或者是很难提炼。
另外，在海洋中，许多金属的总含量比陆地上大得多，实际上，周期表中已知元素的2/3都能在海水中找到，问题是要开发出能够以合算的成本从大量的海水中提取金属的办法。
还有，人们在远古时代就发现了金和银；
铜和锡也有4000年的历史，而稀有金属的发现和应用却晚得多。
如较早发现的钨和钼也只有200年历史，其它大多数都是近百年，甚至近四五十年才发现或应用的，因此，普通人对它们不够熟悉，称之为“稀有”就不足为奇了。
稀有金属数目很多，人们进一步又将其分为五大“家族”。
即轻稀有金属，高熔点稀有金属，放射性稀有金属，稀散金属和稀土金属。
轻稀有金属包括锂、铍、铯、铷等。
锂是最轻的金属，密度为铝的1/5，水的1/2。
锂十分活泼，一见空气就生成毫无机械强度可言的疏松的化合物¾
氧化锂。
“天生我材必有用”，锂的用途很多。
如金属锂与氢气作用，就生成白色的氢化锂粉末，氢化锂遇水猛烈反应，放出大量氢气。
1千克氢化锂和水作用，可放出2800升氢气，故氢化锂是很好的贮氢体，而氢是很有前途的清洁能源。
锂电池性能稳定可靠，使用寿命长，是心脏起博器的动力。
锂还是核工业的材料。
铍，这个从珍贵的绿宝石中发现的有甜味的金属，在早期化学手册上被武断地认为是没有实用价值的金属。
随着20世纪科的发展。
人们越来越认识到铍的宝贵性能和特殊而广泛的用途。
铍比铝轻1/3，而强度超过结构钢，抗拉强度是铝的6倍，1平方毫米的铍线能承受60多千克的拉力（约一个成人的体重）。
用铍制造飞机零件比铝轻且耐用得多。
在铜里加入一点点铍，就得到合金“铍青铜”，其综合机械性能极其优越，广泛用于航天工业等各个领域。
高熔点金属包括钨、钼、银、铝、钒、钛、锆等8种。
其中熔点最高的是钨，坚硬的合金钢¾
钨钢在强热时，硬度不仅不减，反而增强。
第一次大战时，俄国和法国的平射炮在发射8000发炮弹后就报销了，而德国的平射炮用了钨钢，可连续发射15万发炮弹。
金属钨的延展性极佳，拉成比头发还细的丝仍能承受上百吨的重量。
钨还常用来制作各种照明设备的灯丝。
钼主要用来制造特种钢材。
钽由于极耐腐蚀又对人体无毒，被誉为“亲生物”金属，在外科医疗上用途很大。
铌是超导元素。
在钢中加入1％的钒制成的钒钢弹性极好，故钒被称为金属维生素。
美国的汽车大王福特曾说：
“如果没有钒，就没有我的汽车。
”而锆是原子能工业的重要材料。
稀散金属如锗、镓、铟、铊，它们在地壳中的含量其实并不算太少。
如锗比金、银、铂多得多，而镓和锡差不多。
锡很容易采得，而锗、镓却难以得到，因为锡矿比较集中，而它们却极为分散，不形成单独的矿物。
它们往往和别的金属矿共生，甚至煤矿里也有锗和镓。
工业上往往在提炼铝、锌以后的废料中提取锗、镓、铟、铊，但它们的用途却不可小看。
如锗是电子工业的功臣，是常用的半导体材料，光敏电池也用到锗。
由于锗的导电能力随温度的变化极为灵敏，锗又被用来制造热敏电阻，可察觉1千米以外人体放射的红外线。
镓除了也是电子工业的材料外，还有一些奇异的特性，首先，它是超导材料。
其次，它熔点极低，为29.78°
C，放在手心里就可以熔化。
不过这只是形象地说明其熔点低，千万不要做这样的实验，因为锗和镓都有毒。
医学家发现，锗可以伤肾，破坏骨髓，引起肿瘤。
人们利用镓熔点低的特征，把镓跟锌、锡、铟等金属制成低熔点合金，用到火灾自动报警装置和自动救火龙头的开关上。
镓还有一个奇异的特性，即冷胀热缩，当镓从液体凝固成固体时，体积要膨胀3％。
放射性稀有金属，包括铀、钍、镭等等，它们是核工业的原料。
稀土金属一共有17个兄弟，它们的理化性质相近，常共生在一起。
稀土元素神通广大，稀土的开发和利用是一个极有前途的领域。
稀土在许多国家确实很稀少，但在我国却很丰富。
内蒙古的白云鄂博矿，是世界上最大的稀土矿，我国的稀土资源占世界的70％～80％。
为什么叫“稀土”这个名字呢?
这个名字是18世纪取的，当时人们认为这些元素在自然界形成的矿床极为稀少，且提取困难，故称“稀”；
又因为这些元素的氧化物不溶于水，且没有金属光泽，外形像泥土，故称“土”；
由此得到“稀土”的名称，并被沿用至今。
为什么将17个元素放在一起呢?
这是因为它们性质相近，在元素周期表上为同一族（锕系单列）。
类似于碱金属或碱土金属。
实际上，稀土元素在周期表上更集中，如果我们把元素周期表比作一栋楼房，这楼房有7层（即7个周期），每层楼的每个房间一般都只有一个元素“居民”，各个元素居民按自己的原子序数“对号入座”。
但有两处反常情况，其中一处就是从57号到71号共15个元素，由于核外电子排布和所谓“镧系收缩”的原因，他们的化学性质十分接近，以至于一定要挤在元素大楼的同一间房子里。
如果按顺序全排出来，一来周期系太长，二来破坏了同族元素的变化规律。
于是只好让它们全在一间房子里“上户口”，另在楼房外盖
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