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元素周期表的由来

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1867年,彼得堡大学聘请年轻化学家德·伊·门捷列夫担任普通化学教授。他讲课轰动一时,非常成功,但是在门捷列夫的内心深处,一点也不满足。那时候,化学家所认识的元素一共有63种,每一种都要和其它物质化合形成几十、几百、甚至几千种化合物:氧化物、酸、碱、盐……他们对于每一种都了解得很详细,这些数不清的化学物质的性质,可以讲述几个星期,几个月也讲不完。这样枝枝节节地讲很多,人们对化学的认识反而很少,在这片混乱的天地里就没有一点统一性,也没有系统性吗?难道组成世界的这些材料当真是慢无秩序,及其巧合的凑在一起的吗?门捷列夫打算在大学生面前展开一幅描写物质的统一的、逻辑的图画,打算给他们指出宇宙的物质构造所凭借的几条重要法则。

决定元素在物质行列中的位置,究竟是什么样的基本性质,或关键性的特征呢?门捷列夫找到一个标记就是“原子量”。每一种化学元素都有它自己独特的原子量。门捷列夫用厚纸板切成了63个方形卡片,在每一张卡片上写下元素的名称、主要性质及原子量,然后“玩”起这副纸牌来。他把这些小纸片一组组地摆起来,改变位置寻找一般的规律性,寻找一切元素共同遵循的统一的法则。

元素们的性质,每隔7个元素周期地重复出现一次。相同的元素总要“鱼贯”地组成一个小队或一族。这样那表面好像杂乱无章的物质世界,就显现了惊人的统一性。门捷列夫找出他们内在的一致性,铁一般的规律性,于是他给这种规律起名叫周期律。

1869年2月,年仅35岁的俄国彼得堡大学化学教授门捷列夫,经过艰苦的努力,终于明确提出了:“元素的性质随原子量的增加,呈周期性的变化。”并把这个规律定为“元素周期律”。接着,他又把元素按原子量由小到大分成几个周期,并把原子量大的那一周期重叠在原子量小的周期下面。这样性质相似的元素就落在同一纵行里,制成了“元素周期表”。门捷列夫在排周期表时,运用周期律,大胆地在周期表里留下许多空格,每个空格代表一种未发现的元素,并预言了这些元素的性质。后人陆陆续续发现不少新元素,都无私地填在了门氏元素周期表的空格里。

常见的元素周期表除长式元素周期表外,还有短式元素周期表,螺旋元素周期表,三角元素周期表等。

在元素周期律的指导下,利用元素之间的一些规律性知识来分类学习物质的性质,就使化学学习和研究变得有规律可循。现在,化学家们已经能利用各种先进的仪器和分析技术对化学世界进行微观的探索,并正在探索利用纳米技术制造出具有特定功能的产品,使化学在材料、能源、环境和生命科学等研究上发挥越来越重要的作用。

      对外经贸大学附中(94中) 荆连有

参考文献:1.《元素的故事》,依·尼查叶夫 著,任庆文 译,2009年1月版

审核;李继良

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