钾、钠等元素的发现
汉弗莱·戴维，1778年12月17日出生在英格兰彭赞斯城附近的一个木匠家庭里。戴维6岁入学，是个淘气、贪玩的学生。他衣服的两个口袋常常是一个装有钓鱼的器械，另一个装满各种矿石。他有惊人的记忆，富有情感，从小喜欢背诵诗歌、讲述故事。小学毕业后，父亲送他到彭赞斯城读书。老师认为他成绩最好的功课是将古典文学译成当代英语。另外，他还阅读过哲学著作，如康德的先验论等，并且开始写诗。不过在城里，最吸引他的是医生配制药物时物质的各种奇异变化。他常常偷偷躲入顶楼，用碗、杯、碟作器具，学做实验。从此，他对化学实验的兴趣有增无减。但由于家境贫困，他没能在学校里继续学习，15岁便辍学了。
为谋生糊口戴维来到了彭赞斯城外科医生博莱斯的药房里。药房的工作跟化学有密切关系。戴维利用这里的条件，读了不少书。他还被准许到博莱斯家族的图书室去阅览。他读了包括拉瓦锡在内的许多著名科学家的著作，大大丰富了化学知识。在这里他还做了不少比较难的化学实验，为此，人们送他一个“小化学家”的称号。
1798年，他的朋友将他介绍到克利夫顿的化学研究所工作。在那里，他在医生托马斯·贝杜斯的指导下，研究各种新发现的气体对人体的作用。就是在这时戴维发现了“笑气”（N2O），人一吸入就会不自觉地兴奋发笑。到1801年他又被邀请到伦敦皇家学院去任讲师，第二年又升为教授。第三年，也就是他不满25岁的时候又当选为皇家学会的会员。
1801年，戴维被聘任职于皇家化学学院。1803年伦福德伯爵与妻子移居法国。因此戴维成为这个学院的实际支撑者。他所作的学术讲演，由于他雄辫的口才、渊博的知识、有力的论证和精巧的实验，博得了人们的赞赏。他的演讲吸引了一些著名的科学家和各界知名人士，大家都被他的才能折服。不久，他就升为皇家化学学院的教授。
1807年10月6日，他用电解熔融苛性钾的方法，制出了金属钾，继这次巨大的成功之后，他又用同样方法制出了金属钠。同年11月19日，他向皇家学院递交了发现钾、钠的报告。这项科学成就开辟了用电化学方法发现元素的道路，在化学发展史上写下了光辉的一页。就在这一年的12月，法国皇帝拿破仑决定，向在电学上创造出最好成绩的英国科学家汉弗莱·戴维颁发一枚勋章，以示嘉奖。
之后，戴维又用电解的方法制得了钙、锶、钡、镁等碱土金属和硼、硅等非金属。
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，修正了舍勒把氯当做“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。
煤矿爆炸事故的发生，是因为矿灯引燃了煤矿中的沼气（即甲烷）。戴维从研究火焰与爆炸的关系入手，想设计出一种不致引发沼气燃烧爆炸的矿工照明用灯。
他的学生法拉第和他一起投入到了这项研究。工作进行了将近半年，于1816年终于成功地设计出一种安全矿灯。这种矿灯就是用一种网眼很小的金属网代替了矿灯的玻璃罩。因为金属丝网可以把火焰的热量传导开来，防止未燃气体达到燃点，爆炸也就不会发生了。这种矿灯使用效果很好。不久便被各煤矿普遍采用。人们把这种安全灯叫戴维灯，这种灯在世界上使用了100多年，直到20世纪30年代才改用电池灯。
1820年，戴维当选为英国皇家学会主席。此后，他依然坚持进行着电化学方面的研究。
由于长期在实验室中接触一些有毒的药剂和疯狂的工作，戴维的身体异常衰弱，虽然他到欧洲去遍访名医，但也无济于事，过早地于1829年5月29日在瑞士的日内瓦逝世，年仅51岁。
戴维谢世后，他的弟弟替他编了一部全集，书名是《汉弗莱·戴维爵士全集》，共九卷，成为化学史上的重要文献。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。
用途广泛的铝
铝，原子序数13，相对原子质量26.98。铝是银白色的轻金属，熔点660.37℃，沸点2467℃，密度2.702克/立方厘米。铝为面心立方结构，有较好的导电性和导热性；纯铝较软。
铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈反应；高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属；铝是两性的，即易溶于强碱，也能溶于稀酸。
铝的应用极为广泛。
早在古代，人们就曾用一种称为明矾（含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐）的矿物作染色固定剂。俄罗斯生产明矾的历史可追溯到8~9世纪。明矾在当时一般用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。
中世纪，在欧洲有好几家生产明矾的作坊。
16世纪，在铝的历史上写下了新的一页的是德国医生兼自然科学历史学家——帕拉塞斯。他研究了很多物质和金属的性质，其中也包括明矾，证实它们是“某种矾土盐”。这种矾土盐的一种成分是当时还不知道的一种后来叫做氧化铝的金属氧化物。
1754年，德国化学家马格拉夫通过试验分离出“矾土”。这正是帕拉塞斯提到过的那种物质。但是，直到1807年，把隐藏在明矾中的金属分离出来的是英国的戴维。电解法发现了钾和钠，却没能够分解氧化铝。瑞典化学家贝采里乌斯进行了类似的实验，但是失败了。不过，科学家还是给这种含糊不清的金属取了一个名字。开始贝采里乌斯称它为“铝土”。后来，戴维又改称它为铝。这是一个奇怪的现象，在没提炼出纯铝时，铝就有了自己的名字。
1825年，丹麦科学家奥斯特发表文章说，他提炼出一块金属，颜色和光泽有点像锡。他是将氯气通过红热的木炭和铝土（氧化铝）的混合物，制得了氯化铝，然后让钾汞齐与氯化铝作用，得到了铝汞齐。将铝汞齐中的汞在隔绝空气的情况下蒸掉，就得到了一种金属。现在看来，他所得到的是一种不纯的金属铝。
因刊登文章的杂志不出名，奥斯特又忙于自己的电磁现象研究，这个实验就被忽视了。两年后，提炼铝的荣誉落到了德国年轻的化学家维勒身上。
奥斯特是维勒朋友，他把自己铝的制备实验过程和结果告诉维勒，并说打算不再继续做提炼铝的实验。而维勒却很感兴趣。他重复了奥斯特的实验，发现钾汞齐与氯化铝反应以后，能形成一种灰色的熔渣。当将熔渣中所含的汞蒸去后，得到了一种与铁的颜色一样的金属块。把这种金属块加热时，它还能产生钾燃烧时的烟雾。维勒把这一切写信给了贝采里乌斯，告知他重复了奥斯特的实验，但没有制取出金属铝。
于是，维勒重新设计自己的试验来提炼铝。他将热的碳酸钾与沸腾的明矾溶液作用，将所得到的氢氧化铝经过洗涤和干燥以后，与木炭粉、糖、油等混合，并调成糊状，然后放在密闭的坩埚中加热，得到了氧化铝和木炭的结合物。将这种结合物加热到红热的程度，通入干燥的氯气，就得到了无水氯化铝。然后将少量金属钾放在铂坩埚中，在它的上面覆盖一层过量的无水氯化铝，并用坩埚盖将反应物盖住。当坩埚加热后，很快就达到了白热的程度，等反应完成后，冷却坩埚，并把坩埚放入水中。此时，发现坩埚中的混合物与水不发生反应，水溶液也不显碱性，可见坩埚中的金属钾已经完全反应了。剩下的混合物是一种灰色粉末，它就是金属铝。
1827年末，维勒发表文章介绍了自己提炼铝的方法。当时，他提炼出来的铝是颗粒状的，大小没超过一个针头。他用了18年时间坚持实验，终于提炼出了一块致密的铝块。此外，他还用相同的方法制得了金属铍。
因为维勒是最初分离出金属铝的化学家。在美国威斯汀豪斯实验室曾经铸了一个铝制的维勒挂像。
生活中重要的金属——铁
在现实生活中，铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重要的金属了。在工农业生产中，每天都离不开铁；衣食住行，缺了铁寸步难行；国防和战争，更是钢铁的较量。从某种意义说，钢铁的年产量可以代表着一个国家的现代化水平。
尽管我们经常把钢和铁连在一起讲，可是实际上，它们各有各的特定含义。
铁位于周期表第四周期第Ⅷ族。元素符号Fe，原子序数26，是一种重要的过渡元素。为光亮的银白色金属，密度7.86克／立方厘米，熔点1535℃，沸点2750℃。纯铁的抗蚀力相当强，但通常的铁都含有碳和其他元素，因而它的熔点降低，抗蚀力也减弱。铁是银白色金属，有导热性，也能导电。但导电性比铜、铝都差。铁能被磁体吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性。
铁延展性很好，可以展成薄片、拉成细丝。但是，通常见到的铁却是黑色的。这是因为铁很容易生锈，表面蒙上一层黑褐色的铁锈的缘故。因此铁也被称为“黑色金属”，钢铁工业也叫做“黑色冶金工业”。
冷的浓硝酸或冷的浓硫酸能使铁钝化。含有杂质的铁在潮湿空气中易生锈。能溶于稀酸。加热时能同卤素、硫、磷、硅、碳等非金属反应，但同氮不能直接化合。氮化铁须在氨气中加热生成。
重要矿石有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿和菱铁矿等。铁是工业部门和日常生活不可缺少的金属。纯铁可由氢气还原纯氧化铁而得，还原铁粉可用于粉末冶金。工业上将铁矿石、焦炭和助熔剂（石灰石）置于高炉内冶炼而得，其中含有碳、硫磷、硅等元素。据含碳量不同，又可分为生铁、熟铁、钢等。生铁含碳在1.7％～4.5％；熟铁含碳在0.1％以下；而钢的含碳量介于生铁和熟铁之间，在0.1％～1.7％。
钢是指含碳量0.03%~2%的铁碳合金。钢坚硬，有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，根据冶炼方法可分为平炉钢、电炉钢、转炉钢和坩埚钢，根据用途可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。若按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢即普通钢，它所含的碳、硅、锰、硫、磷等比生铁要少得多。碳素钢的性质与含碳量有关，含碳量越多的硬度越大，含碳量越低的韧性越强。工业上一般把含碳量低于0.3%的叫低碳钢；含碳量在0.3%~0.6%的叫中碳钢；含量在0.6%以上的叫高碳钢。低碳钢和中碳钢用来制造机器零件、管子等；高碳钢用来制造刀具、量具和冲压模具等。合金钢也叫特种钢。是含有一定量的合金元素的钢，常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钨、钼、钒、钛、锆、铝、铜、铌、硼等。由于所加入的合金元素不同，使钢具有不同的性能和用途。例如，钨钢、锰钢硬度很大，可制金属加工工具、拖拉机履带和车轴等；锰硅钢韧性特别强，可以制造弹簧片、弹簧圈；钼钢能抗高温，可以制造飞机的曲轴、特别硬的工具等；钨铬钢的硬度大，韧性很强，可以做机床刀具和模具；镍铬钢抗蚀性强，不易氧化，也叫不锈钢，可以制造化工生产上用的耐酸塔以及医疗器械、日常用具等。
铁元素是现代金属材料中最重要的金属，而且在人类历史上，它曾经显赫荣耀一时。它是戴着神秘的光环降临人世间的。
人类在铁的使用上有着悠久历史。大约在4500年前，人类便开始和铁密切接触了。不过，那时的铁是来自太空的陨铁。铁陨石中含铁量为90%，还有不到10%的镍和钴。
在古代美索不达米亚的乌尔城旧址（伊拉克境内），曾经发掘在古代苏美尔人的墓葬中，有一柄用陨铁制成的小斧。而苏美尔人的语言中，铁就是“天降之火”（陨石）的意思。
埃及人把铁称为“天石”，认为是上天赐予的神奇的石头，对它十分崇拜，用它作为太阳神神像的宝座。
在古希腊语里，“铁”和“星星”是同一个词。
我国是最早冶炼生铁的国家。早在春秋时代，我国就出现了用生铁铸造的农具和兵器，比欧洲早1900年。
铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的5.1%，仅次于氧、硅和铝。距地面3000千米深的地心，却是一个铁镍的核心。这个核心内含90％多的铁和不到10％的镍。地核的温度高达5000℃，压力高达两三百万个大气压。在那儿，铁不仅熔化为液体，而且密度比地面上的固体铁高50％。它集中了地球1/3的质量。如果将地球比作一枚鸡蛋，这个铁镍地核好比鸡蛋黄。
在化学组成方面，地下的铁镍核心又与天降的陨铁是那样的一致。这说明陨铁根本不是神灵赐给的，天体也并不是那样神秘。和地球一样，它属于统一的物质世界。
