閱讀材料化學元素分類和元素周期律

1、化學元分類和元素期律化學發(fā)展到 世紀化學元素的不斷發(fā)現(xiàn)越來越多的性質(zhì)越來越復雜家開始對它們進行了整理、 分類的研究，以尋求系統(tǒng)的元素分類體系。一、門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律前對元素分類的研究年國化學家拉瓦錫在他的?；瘜W綱要書中，列出了世界上第一張元素表的 種元素分成了氣體元素、非金屬、金屬、能成鹽之土質(zhì)等四類。但他把一些物，如光、 石灰、鎂土都列入元素。年國化學家德貝萊據(jù)元素的原子量和化學性質(zhì)之間的關系進行研究知的 種元素中有5 個相似的元素組，每組有種元素，稱為“三元素組”，如鈣、鍶、鋇、氯、溴、碘。每組中間一種元素的原子量為其它二種的 平均值。例如，鋰、鈉、鉀，鈉的原子量為（69）23。年國的

2、地質(zhì)學家尚古出了“螺旋圖”的 個元素按原子量的大小次序排列成一條圍繞圓筒的螺線，性質(zhì)相近的元素出現(xiàn)在一條堅線上。他第一個指 出元素性質(zhì)的周期性變化。年國的化學家紐蘭出一個“八音律”。他把已知的性質(zhì)有周期性重復，每第八個元素與第一個元素性質(zhì)相似，就好象音樂中八音度的第八個音符有相似的重復一 樣。二、元素周期律的發(fā)現(xiàn)1869 3 ，俄國化學家門捷列夫（）公開發(fā)表了論元素屬性和原子量的關系表出了元素周期律元素的性質(zhì)隨著元素原子量的遞增而呈周期性的變化。他在論文中指出：“按照原子量大小排列起來的元素，在性質(zhì)上呈現(xiàn)明顯的周期性?！薄霸恿康拇笮Q定元素的特征?！?869 年 月，德國的化學家邁耶爾（）獨

3、立地發(fā)表了他的元素周期表元素性質(zhì)是它們原子量的函數(shù)。 在他的表中，出現(xiàn)了過渡元素族。為什么門捷列夫理論能戰(zhàn)勝前期和同期理論，獨占元素周期律的發(fā)現(xiàn)權呢分析科學史上的這一重大案例，可知門捷列夫 理論在以下幾方面較其他理論優(yōu)越：、材料豐富在前門捷列夫時期，發(fā)現(xiàn)的元素及有關的材料較少，分類工作都是局限于部分元素，而不是把所有元素作為一個整體考慮不能很好地解釋過去和現(xiàn)有的實驗事實和化學現(xiàn)象。在門捷列夫時期，發(fā)現(xiàn)的元素已占全部元素（現(xiàn)周期表上元素）的一半，且掌握了這些元素的有關知識，如物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、化合價等，測定元素性質(zhì)的方法得到了重大突破，特別是原子量的測定工作不斷取得進展 年世界化學家大會上，化

4、學家們同意形成統(tǒng)一的原子量測定方法和系統(tǒng)的原子量表。門捷列夫出席了這次大會，并接受了阿佛加德羅的分子論。 這促使他能提出正確的元素周期律。、自洽性好紐蘭茲機械地按當時測定的原子量大小排列元素，沒有估計到原子量數(shù)值存在錯誤，又沒有考慮尚未發(fā)現(xiàn)的元素，因此很難將事物的內(nèi)在規(guī)律清楚地揭示出來。理論內(nèi)部的混亂引來了其它人的嘲笑和譏諷。而邁耶爾犯了同樣的錯誤。門捷列夫卻對一些原子量進行了大膽地修改，從而消除理論內(nèi)部的矛盾。如當時公認金的原子量為，金就應排在鋨，銥的前面，而門捷列夫認為應排在這些元素后面。經(jīng)重新測定這些元素的原子量分別為：鋨，銥，鉑，金。事實證明了門捷列夫的正確。另外，他還大膽 地修改了鈾

5、、銦、鑭、釔、鉺、鈰、釷的原子量。預見性好門捷列夫在表中對尚未發(fā)現(xiàn)的元素留下了 4 空格，在1871 年的新表中又列出 空格言了這些元素的存在及它們的性質(zhì)。邁耶爾雖然也在表中留有空格，但他沒有對未知元素 的性質(zhì)作出預言。 年，法國化學家布阿博德朗）在分析比里牛斯山的閃鋅礦時發(fā)現(xiàn)一種新元素，命名為鎵（法國的古名叫加里亞又發(fā)現(xiàn)了一個新元素而已第 個元素，本身并無精彩出奇的地方。然而，令鎵的發(fā)現(xiàn)者吃驚的是一封來信，筆跡不熟，來自“圣彼得堡”。來信說，他所找到的鎵的性質(zhì)并不完全對，特別是該金屬的比重不應當是布阿博德朗所求出的，而應當在到之間。署名是“圣彼德堡大學教授狄米德里門捷列夫”。布阿博德朗是世界

6、上獨一無二的手中拿著剛發(fā) 現(xiàn)鎵的人，從沒見過鎵的俄羅斯教授怎么能這樣說呢布阿博德朗感慨萬千。但畢竟他是一個真正的科學家，他用嚴謹?shù)目茖W態(tài)度來對待此事。他重新測定了純凈鎵的比重，是。憤慨變?yōu)闅J佩。布阿博德朗在一篇論文中寫到：“我認為沒有必要再來說明門捷列夫先生的這一理論的偉大意義了?！边@是 科學史上破天荒第一次事先預言一個新元素的發(fā)現(xiàn)。 年，瑞典化學家尼爾森（）發(fā)現(xiàn)了經(jīng)門捷列夫預言并詳細描述了的第二個元素“類硼”。尼爾森把它叫做鈧。他寫 到：俄羅斯化學家的思想已經(jīng)得到了最明白的證明了。 年，德國的化學家文克列爾（）發(fā)現(xiàn)了元素鍺。門捷列夫在 年就曾經(jīng)特別詳細地預言過這個他叫“類硅”的元素性質(zhì)。文克

7、列爾的論文一問世，人們就把它與年前門捷列夫的預言相比，有令人感到驚奇的巧合。發(fā)明者本人說到：未 必再有例子能更明顯地證明元素周期學說的正確性了。 年英國化學家拉姆塞（）等人發(fā)現(xiàn)了氣體元素氦、氬、氙等一系列惰性氣體元素；1899 年，居里夫人等人發(fā)現(xiàn)釙、鐳等放射性元素，它們都按門捷列夫周期表中預定的位置就座。另外 Mn 一列留下的空位電力公司老板不惜重金去探索這一元素 國化學家諾塔婦發(fā)現(xiàn)了它錸， 一種制白熱電燈的極好燈絲的元素。這些都是科學思維的偉大勝利。因此，對此理論的發(fā)現(xiàn)，有人作了這樣的描述：在科學大道上，有一塊寶石，它就是元素周期律。拉瓦錫、德貝萊納、紐蘭茲、邁耶爾等人從它身邊走過，都把它

8、拿起來看看，然后又把它扔掉。是門捷列夫吸取前人經(jīng)驗，仔細研究它，使之散發(fā)出本身的光彩，最后他拿著這塊寶石，登上了化學的高峰，統(tǒng)一了 整個無機化學。為了紀念門捷列夫， 號元素被命名為鍆功地把過去遭到嘲笑和懷疑的的元素周期律排列的研究變成為任何人都無可置疑的事實，使宇宙間的所有元素都能如此精彩地進行排列。這是繼原子理論后對龐雜的化學實驗資料的又一次大規(guī)模的綜合，是人們對元素概念認識的又一次深化和飛躍。它揭示了各種化學元素和化合物之間，各種不同原子間的內(nèi)在聯(lián)系。它表明分布于整個自然界的化學元素并不是偶然的、雜亂無章地出現(xiàn)，而是存在于一個嚴整的、有著內(nèi)在聯(lián)系的系統(tǒng)之中。元素周期律統(tǒng)一了整個無機化學。它又作為基本定律貫穿于化學領域的各個分支，它的科學思想滲透于邊緣學科和交叉學科之中，改變著人們的思維方法與認識手段。它揭示了自然界的普遍聯(lián)系的思想，應用了從量變到質(zhì)變的辯證法規(guī)律，這是科學史上的一個偉大勛業(yè)，具有偉大的科學意義和哲學 意義。