【素材】《元素周期表》（人教）元素周期表的歷史

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1、元素周期表的歷史化學(xué)發(fā)展到18世紀(jì),由于化學(xué)元素的不斷發(fā)現(xiàn),種類越來越多,反應(yīng)的性質(zhì)越來越復(fù)雜.化學(xué)家開始對它們進(jìn)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⒈1789年,法國化學(xué)家拉瓦錫在他的專著《化學(xué)綱要》一書中,列出了世界上第一張?jiān)乇?他把已知的33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.⒉1829年,德國化學(xué)家德貝萊納（Dobereiner,J.W.1780-1849）根據(jù)元素的原子量和化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行研

2、究,發(fā)現(xiàn)在已知的54種元素中有5個(gè)相似的元素組,每組有3種元素,稱為“三元素組”,如鈣、鍶、鋇、氯、溴、磺.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＋39．1）／2＝23.⒊1862年,法國的地質(zhì)學(xué)家尚古多（Chancourtois,A.E.B.1820-1886）繪出了“螺旋圖”.他將已知的62個(gè)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(jiān)線上.他第一個(gè)指出元素性質(zhì)的周期性變化.⒋1863年,英國的化學(xué)家紐蘭茲（Newlands,J.A.R.1837-1

3、898）排出一個(gè)“八音律”.他把已知的性質(zhì)有周期性重復(fù),每第八個(gè)元素與第一個(gè)元素性質(zhì)相似,就好象音樂中八音度的第八個(gè)音符有相似的重復(fù)一樣.二、元素周期律的發(fā)現(xiàn)1869年3月,俄國化學(xué)家門捷列夫（1834-1907）公開發(fā)表了論文《元素屬性和原子量的關(guān)系》,列出了周期表,提出了元素周期律——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.”“原子量的大小決定元素的特征.”“無素的某些同類元素將按他們原子量的大小而被發(fā)現(xiàn).”1869年12月,德國的化學(xué)家邁

4、耶爾（Meyer,J.L.1830-1895）獨(dú)立地發(fā)表了他的元素周期表,明確指出元素性質(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(dú)占元素周期律的發(fā)現(xiàn)權(quán)呢?分析科學(xué)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：⒈材料豐富在前門捷列夫時(shí)期,發(fā)現(xiàn)的元素及有關(guān)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(gè)整體考慮,因此也就不能很好地解釋過去和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和化學(xué)現(xiàn)象.在門捷列夫時(shí)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

5、的有關(guān)知識,如物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、化合價(jià)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(jìn)展.1860年,在世界化學(xué)家大會上,化學(xué)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.⒉自洽性好紐蘭茲機(jī)械地按當(dāng)時(shí)測定的原子量大小排列元素,沒有估計(jì)到原子量數(shù)值存在錯(cuò)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(cuò)誤.門捷列夫卻對一些原子量進(jìn)行了大膽

6、地修改,從而消除理論內(nèi)部的矛盾.如當(dāng)時(shí)公認(rèn)金的原子量為169．2,金就應(yīng)排在鋨198．6,銥196．7的前面,而門捷列夫認(rèn)為應(yīng)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190．9,銥193．1,鉑195．2,金197．2.事實(shí)證明了門捷列夫的正確.另外,他還大膽地修改了鈾、銦、鑭、釔、鉺、鈰、釷的原子量.⒊預(yù)見性好門捷列夫在表中對尚未發(fā)現(xiàn)的元素留下了4個(gè)空格,在1871年的新表中又列出6個(gè)空格,且預(yù)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(yù)言.1875年,法國化學(xué)家

7、布阿博德朗（Boisbandran,P.E.L.1838-1912）在分析比里牛斯山的閃鋅礦時(shí)發(fā)現(xiàn)一種新元素,命名為鎵（法國的古名叫加里亞）.這只是又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新元素而已——第65個(gè)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(yīng)當(dāng)是布阿博德朗所求出的4．7,而應(yīng)當(dāng)在5．9到6．0之間.署名是“圣·彼德堡大學(xué)教授狄米德里·門捷列夫”.布阿博德朗是世界上獨(dú)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

8、?布阿博德朗感慨萬千.但畢竟他是一個(gè)真正的科學(xué)家,他用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度來對待此事.他重新測定了純凈鎵的比重,是5．96.憤慨變?yōu)闅J佩.布阿博德朗在一篇論文中寫到：“我認(rèn)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.”這是科學(xué)史上破天荒第一次事先預(yù)言一個(gè)新元素的發(fā)現(xiàn).1879年,瑞典化