元素周期表

门捷列夫发现的元素周期表给我们学生带来的启发元素周期并不是由门捷列夫一人独创的，它经过了几代人的努力。1．德国化学家德贝莱纳和“三素组”1829年，德国化学家德贝莱纳（Dobereiner，1780—1849），根据元素性质的相似性提出了“三素组”学说。他归纳出了5个“三素组”：Li、Na、K；Ca、Sr、Ba；P、As、Sb；S、Se、Te；Cl、Br、I。在每个“三素组”中，中间元素的相对原子质量约是其他两种元素相对原子质量的平均值，而且性质也介于其他两种元素之间。但是，在当时已经知道的54种元素中，他却只能把15种元素归入“三素组”一、事物的发展，需要有一定的基础2．德国人迈那耳和《六元素表》1864年，德国人迈那耳（Meyer，1830—1895）发表了《六元素表》。在表中，他根据物理性质和相对原子质量递增的顺序把性质相似的元素六种、六种地进行分族，排出一张元素分类表这张表比以往任何一张元素分类表都高明，但有下列致命缺点，那就是只盲目按相对原子质量递增排列，而未空出应有的位置来。其次，它按物理性质排列，很难揭示元素内在联系，而且包括的元素并不多，还不到当时已知元素的一半。Li,Be,C,N,O,PNa,Mg,Si,P,S,Cl,K,Ca,As,Se,Br,Rb,Sr,Sn,Sb,Te,I,CsBa,Pb,Bi,Ti3．纽兰兹和“八音律”1865年，英国皇家农业学会化学师纽兰兹(A.Y.Newlands，1837—1898)，把当时已知的62种元素按相对原子质量由小到大的顺序排列，每当排列到第八种元素时就会出现性质跟第一个元素相似的情况，犹如八度音阶一样，他把这个规律叫做“八音律”。但是，由于他没有充分估计到当时的相对原子质量测定值可能有错误，而是机械地按相对原子质量由小到大顺序排列，同时他也没有考虑到还有未被发现的元素，没有为这些元素留下空位，更未能揭示元素从量变到质变这一重要规律。因此，他按“八音律”排的元素表在很多地方是混乱的，没能正确地揭示出元素间的内在联系的规律。H1Li2G3Bo4C5N6O7F8Na9Mg10Al11Si12P13S14Cl15K16Ca17Cr18Ti18Mn20Fe21Co或Ni22Cu23Zn25Y24Zn26As27Se28Br29Rb30Sr31Ce或La32Zr33V或Mo34Ro或Ru35Pd36Ag37Cd38V39Sn40Sb41Fe42I43Cs44Ba或V45Ta46W47Nb48Au49Pt或Ir50Tl51Pb52Th53Hg54Bi55Os564．门捷列夫元素周期表1869年，俄国化学家门捷列夫在批判和继承前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括。他总结：元素的性质随着相对原子质量的递增而呈现周期性的变化。这就是元素周期律。他还根据元素周期律编制了第一张元素周期表，把已经发现的63种元素全部列入表里。他预言了类似硼、类铝、类硅的未知元素的性质，并为这些元素在表中留下了空位。他在周期表中也没有完全按照相对原子质量数值由小到大的顺序排列，并指出了当时测定某些元素的相对原子质量数值有错误。若干年后，他的预言都得到了证实。事实上，在1869年，德国的迈耶和俄国的门捷列夫几乎同时发现了元素周期律。一项科学技术的发现或发明，同时被几个人在不同地方各自独立地完成，这在科学史上屡见不鲜的。因为科学是反映客观规律的，科学技术的发现和发明绝不是孤立的现象，它是前人研究成果的继续和在此基础上的突破，是时代的使命，是科学技术发展到一定阶段时的必然结果。如果这项科学成果，只有某个人能发现，而另外的人不能够发现，那么就不成其为反映客观规律的科学了。只不过科学发现的时间略有早晚而已。二、科学研究工作，需要付出艰辛的劳动当有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单、轻松，说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现时，门捷列夫却认真地回答说，从他立志从事这项探索工作起，一直花了大约20年的功夫，才终于在1869年发表了《元素周期律》。他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。此外，因为他具有很大的勇气和信心，不怕名家指责，不怕嘲讽，勇于实践，敢于宣传自己的观点，终于得到了广泛的承认。为了纪念他的成就，人们将美国化学家西博格在1955年发现的第101号新元素命名为Mendelevium，即“钔”。三、只有建构模型，工作效率才会大幅提高元素周期律揭示了一个非常重要而有趣的规律：元素的性质，随着原子量的增加呈周期性的变化，但又不是简单的重复。门捷列夫根据这个道理，不但纠正了一些有错误的原子量，还先后预言了15种以上的未知元素的存在。结果，有三个元素在门捷列夫还在世的时候就被发现了。1875年，法国化学家布瓦博德兰，发现了第一个待填补的元素，命名为镓。这个元素的一切性质都和门捷列夫预言的一样，只是比重不一致。门捷列夫为此写了一封信给巴黎科学院，指出镓的比重应该是5.9左右，而不是4.7。当时镓还在布瓦博德兰手里，门捷列夫还没有见到过。这件事使布瓦博德兰大为惊讶，于是他设法提纯，重新测量镓的比重，结果证实了门捷列夫的预言，比重确实是5.94。这一结果大大提高了人们对元素周期律的认识，它也说明很多科学理论被称为真理，不是在科学家创立这些理论的时候，而是在这一理论不断被实践所证实的时候。当年门捷列夫通过元素周期表预言新元素时，有的科学家说他狂妄地臆造一些不存在的元素。而通过实践，门捷列夫的理论受到了越来越普遍的重视。后来，人们根据周期律理论，把已经发现的100多种元素排列、分类，列出了今天的化学元素周期表，张贴于实验室墙壁上，编排于辞书后面。它更是我们每一位学生在学化学的时候，都必须学习和掌握的一课。四、科学在不断发展，观念需不断更新现在，我们知道，在人类生活的浩瀚的宇宙里，一切物质都是由这100多种元素组成的，包括我们人本身在内。可是，化学元素是什么呢？化学元素是同类原子的总称。所以，人们常说，原子是构成物质世界的“基本砖石”，这从一定意义上来说，还是可以的。然而，化学元素周期律说明，化学元素并不是孤立地存在和互相毫无关联的。这些事实意味着，元素原子还肯定会有自己的内在规律。这里已经蕴育着物质结构理论的变革。终于，到了19世纪末，实践有了新的发展，放射性元素和电子被发现了，这本来是揭开原子内幕的极好机会。可是门捷列夫在实践面前却产生了困惑。一方面他害怕这些发现“会使事情复杂化”，动摇“整个世界观的基础”；另一方面又感到这“将是十分有趣的事……周期性规律的原因也许会被揭示”。但门捷列夫本人就在将要揭开周期律本质的前夜——1907年带着这种矛盾的思想逝世了。门捷列夫并没有看到，正是由于19世纪末、20世纪初的一系列伟大发现和实践，揭示了元素周期律的本质，扬弃了门捷列夫那个时代关于原子不可分的旧观念。在扬弃其不准确的部分的同时，充分肯定了它的合理内涵和历史地位。在此基础上诞生的元素周期律的新理论，比当年门捷列夫的理论更具有真理性。元素周期表