元素周期表的发现和意义
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。
G3
Bo4
C5
Mg10
Al11
Si12
Ca17
Cr18
Ti18
Zn25
Y24
Zn26
Sr31
Ce或La33 Zr32
Cd38
V40
Ba或V45 Ta46
Sn39 W47
Pb54
Th56
Hg52
N6
O7
P13
S14
Mn20
Fe21
As27
Se28
V或Mo34 Ro或Ru35
Sb41
Fe43
Nb48
Au49
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。
Bi55
Os51
— — — — Li Be
C N O P Na Mg
Si P S Cl K Ca
— As Se Br Rb Sr
Sn Sb Te I
Cs Ba
Pb Bi — — Tl —
H1
Li2
F8
Na9
Cl15
K16
Co或Ni22 Cu23
Br29
Rb30
Pd36
Ag37
I42
Cs44
Pt或Ir50
Tl53
在自然科学方面,周期表为发展物质结构理论提供了客
观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系,周 期表为发展过渡元素结构、镧系和锕系结构理论、甚至为 指导新元素的合成、预测新元素的结构和性质都提供了线 索。元素周期律和周期表在自然科学的许多部门,首先是 化学、物理学、生物学、地球化学等方面,都是重要的工 具。
远超过上个世纪的数量。归根到底,都得利于门氏的元素周期表。相信在广大青少年朋友中,一定会涌现出许多新的化学家,进一步打
素之间,一定有未被发现的元素,门捷列夫据此预付了类 硼、类铝、类硅、类锆4个新元素的存在,不久,预言得 到证实。以后,别的科学家又发现了镓、钪、锗等元素。 迄今,人们发现的新元素已经远远超过上个世纪的数量。 归根到底,都得利于门氏的元素周期表。
据此有计划、有目的的去探寻新元素,既然元素是按 一是可以据此有计划、有目的的去探寻新元素,既然元素是按原子量的大小有规律地排列,那么,两个原子量悬殊的元素之间,一定有未被发现的元素,门捷列 原子量的大小有规律地排列,那么,两个原子量悬殊的元 夫据此预付了类硼、类铝、类硅、类锆4个新元素的存在,不久,预言得到证实。以后,别的科学家又发现了镓、钪、锗等元素。迄今,人们发现的新元素已经远
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
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、 铝、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。门捷列夫工作的成功,引 起了科学界的震动。人们为了纪念它的功绩,就把 元素周期表称门捷列夫元素周期表。
在哲学方面,元素周期律揭示了元素原子核电
荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实, 从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引 起质变的规律性。元素周期表是周期律的具体 表现形式,它把元素纳入一个系统内,反映了 元素间的内在联系,打破了曾经认为元素是互 相孤立的形而上学观点。通过元素周期律和周 期表的学习,可以加深对物质世界对立统一规 律的认识。