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《浅谈门捷列夫与元素周期律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、浅谈门捷列夫与元素周期律摘要：道尔顿总结了原子论，阿伏伽德罗提出了分子的概念，而后多位科学家不懈地探究各种元素它们的内在规律，但并没有系统地归纳出来。门捷列夫在吸收了前人的研究成果，又经过自己严谨的思考，通过预言的科学方法，终于归纳出了元素周期律。元素周期律的发现为多门学科的研究提供了方便，也为科学的发展做出了不可替代的贡献。关键字：门捷列夫；元素周期律；科学方法;预言元素周期律是门捷列夫的重大发现之一，它揭示了物质世界的秘密，把一些看似互不相关的元素统一起来，组成了一个完整的自然体系。一、历史背景及其发现过程1、元素周期律发现的历
2、史背景19世纪初,道尔顿的原子论提出以后,人们对化学元素的概念就更加清晰了。到1869年时,已经发现的元素达到了63种。经过意大利物理学家阿伏伽德罗细致地考察和思考,于1811年明确地提出了分子的概念:分子是物质中能够独立存在并保持该物质一切化学性质的最小微粒。单质的分子是由相同元素的原子所组成。从而,在同温同压下,相同体积的不同气体具有相同数目的分子，而不是原子。经过将近50年的反复曲折,特别是气体分子运动论的成就和爱因斯坦的布朗运动理论在实验上得到证实,关于原子和分子的真实存在已经是一个不争的事实。到了19世纪60年代,物质的原
3、子─分子论终于获得公认而被完全确定了下来。它结束了在化学式、原子量、化合价问题上长期的混乱局面,不但成为整个化学理论的基础,而且也已经成为整个自然科学的基本信念。自然界到底有多少元素?元素之间有什么异同和存在什么内部联系?新的元素应该怎样去发现?这些问题,在当时的化学界还都处在探索阶段。虽然有些化学家如德贝莱纳和纽兰兹等从不同角度发现了元素间的某些联系,猜到了其中的一些规律性,但是由于他们没有把所有的元素作为一个整体来概括,所以他们的工作还都是初步的。19世纪初叶,整个科学界还处在搜集科学事实的阶段,精力都集中在积累个别事物和现象的
4、具体知识。而在化学界,化学家们则重在研究物质的化学成分和化学元素的性质以及各种化合物的特性。到19世纪中叶,这些知识和事实在化学方面已经相当多了,积累了大量关于元素物理和化学性质的感性材料,这些材料多、杂、乱,缺乏系统性。因此,整理和概括所积累的知识的任务就被顺理成章地提了出来。另一方面,相关学科的发展也为成功地建立元素周期律提供了可能和条件。尤其是原子量测定工作的日益精确及原子价学说的确立为元素周期律提供了必要的辅助手段。同时,19世纪上半叶能量守恒定律、进化论和细胞学说三项重大发现,揭示了自然界内部的普遍联系和相互制约,彰显了物
5、质世界内在的统一性,又从思想上促进了元素周期律的发现。到19世纪中叶,元素周期律思想便逐渐显露在化学家们的视野之中。1829年,德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”的分类方法。把三种性质相似的元素划为一组,把十五种元素分为五组:锂、钠、钾;钙、锶、钡;磷、砷、锑;硫、硒、碲;氯、溴、碘。发现中间元素的原子量约等于前后两元素原子量的平均值。1862年,法国化学家和地质学家尚古多按照原子量由小到大递增顺序排列了一个“螺旋图”来表现元素周期性。他将已经发现的元素绘在一条带子上,然后将这条带子缠绕在一根柱子上,如果垂直地从上往下看,就会发现
6、这些元素之间有某些相似的性质。这就是说,每隔一定距离的元素之间有性质的相似。三十五年以后,1864年德国化学家迈耶尔基于元素的性质是其原子量的函数的认识,提出了一个包括二十八种元素的“六元素表”。他把元素分成六类,同一类各元素的原子量差数相近,如C和Si,N和P,O和S,原子量差数分别是16.5、16.95与16.07。1865年,英国化学家纽兰兹又提出了“八音律表”。他按原子量增加的次序来排列元素,发现从任意一种元素算起,每到第八个元素,其性质跟第一个元素相似,如第1、第8和第15号之间,第9和第16号元素之间,有许多相似的性质,
7、如同音乐中的八度音阶。到1869年时,对元素分类的方法已超过50种,但是,他们的工作却仅停留在对大量元素机械人为的排列,并未抓住其内在的规律,且也未把所有已经发现和可能存在的元素都包罗其中,因此,没有引起当时学术界的重视。尽管他们的工作还不系统和完整,但却预示了存在着更深层次的元素周期规律。2、元素周期律发现的经过2.1发现的起点门捷列夫作为化学家的生涯可以追溯到1854年,那年他发表了第一篇科学论文,内容是关于芬兰矿物质的化学分析。在这篇文章中人们可以看到作者整理大量数据并使之系统化的非凡能力。1859年,门捷列夫获得政府的资助前
8、往西欧考察并参加学术会议。在旅欧期间,他对种种物质(尤其是有机化合物)的凝聚力进行了研究,还曾致力于寻找表达由表面张力的凝聚力与物质组成(以及它的密度和分子量)间关系的一般公式,为此他还订购了研究必备的精密测定仪器。值得提及的是,在此
