元素周期表发现简介

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元素周期表的历史和发展

元素周期表的历史和发展

元素周期表的历史和发展元素周期表是现代化学的基石,它为我们展示了丰富多彩的元素世界。

那么,元素周期表的历史和发展是怎样的呢?1. 前身:原始元素概念追溯到古希腊时期,人们对于自然界中的物质缺乏系统性的认识。

直到17世纪,阿图斯·帕拉西奥提出了“元素”的概念,即认为物质可以分解成一些不可再分的基本粒子,比如金、铁、铜、水、土等。

这些基本粒子被称为原始元素。

但是由于当时的认识水平有限,所谓的元素其实并不够严谨。

2. 发展:元素概念的逐渐完善直到18世纪,化学家开始使用氧气和燃烧等方法进行实验,发现将不同的物质加热后,会产生不同的物质和氮气。

这表明物质可以被分解成更小的物质,从而更加精细化的元素概念渐渐形成。

进入19世纪,化学家尤其是道尔顿提出了原子概念,认为所有物质都由基本粒子——原子组成。

同时,拉瓦锡还提出了单质概念,即单一种原子构成的物质。

3. 雄才大略:门捷列夫的发现1869年,俄罗斯化学家门捷列夫发现了周期定律。

他将元素按照原子量从小到大排列,然后每隔一定的位置,即一个周期,性质会有相似的变化。

比如说,元素之间的化合价往往会有规律性的变化。

门捷列夫的这一发现被后来者称之为“元素周期律”。

4. 发展:多位科学家的贡献门捷列夫的发现奠定了元素周期表的基础,但近百年来的科学家们也为周期表的完善作出了巨大贡献。

在20世纪初,美国化学家门罗发明了一种新的周期表,称之为长式周期表。

他在该周期表中,将元素按照原子序数而非原子量排序,并将元素分为7个横向周期。

此外,还有英国化学家莫斯利在1913年提出了原子结构的概念,从而推动了元素周期表的发展。

后来,随着 X 射线晶体学、光谱学等领域的进步,元素周期表的内容和形式也逐渐得到完善。

5. 当下:元素周期表的现代化现代元素周期表不仅包含了元素的化学性质和物理性质,还涵盖了元素的电子排布、原子质量、相对原子质量等信息。

此外还有元素周期表应用领域的不断扩大,比如说生物化学、地球化学等。

化学元素周期表的发现和应用

化学元素周期表的发现和应用

化学元素周期表的发现和应用化学元素周期表是化学界最重要的工具之一,它通过将元素按照一定规则排列,展示了元素的相关属性和特征。

本文将探讨化学元素周期表的发现历程以及其在科学研究、教育和工业应用中的重要性。

一、化学元素周期表的发现历程1. 迈尔和门德莱夫的探索在19世纪初,科学家迈尔和门德莱夫独立地开始研究元素的特性和化合物的组成。

迈尔通过对多种化合物中重量比例的分析,发现了一些规律性的变化,这为元素周期表的发现奠定了基础。

门德莱夫则提出了“三大定律”,即质量守恒定律、比例定律和等量交换定律,这些定律进一步深化了化学元素周期表的发现。

2. 存在于元素周期表的“周期性”英国科学家门德里夫爵士在1869年发现,将元素按照原子质量进行排列时,元素的性质会出现周期性变化。

他把这个观察结果表现在一张表中,这张表就是我们现在所熟知的元素周期表。

门德里夫根据元素的特性和性质,将它们划分为不同的组和周期,使元素的分类更加清晰和有序。

3. 后续的改进和发展随着科学研究的不断深入,元素周期表得到了不断的改进和发展。

科学家们发现,将元素按照原子序数(即元素核中原子的数量)排列,可以更好地反映元素的性质和周期变化。

同时,随着新元素的发现,元素周期表也不断扩充和完善,目前已经发现的元素共有118个。

二、化学元素周期表的应用1. 科学研究中的应用化学元素周期表为科学家们研究元素和化合物的性质、相互作用等提供了基础和指导。

通过元素周期表,科学家们可以对元素的化学行为进行预测和解释,有助于新物质的合成和发现。

此外,元素周期表也为研究化学反应、催化剂的设计等提供了理论支持。

2. 教育和学习中的应用化学元素周期表是化学教育中必不可少的教学工具。

通过学习周期表,学生们可以了解元素的性质、周期规律、元素间的关系等基础概念,进一步深入学习有机化学、配位化学、无机化学等领域的知识。

此外,通过元素周期表的学习,可以培养学生的逻辑思维和科学方法。

元素周期表的发现

元素周期表的发现

一、元素周期表发现史在化学教科书中,都附有一张“元素周期表”。

这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。

它的发明,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展,起了巨大的作用。

看到这张表,人们便会想到它的最早发明者——门捷列夫。

德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫生于一八三四年二月七日俄国西伯利亚的托波尔斯克市。

这个时代,正是欧洲资本主义迅速发展时期。

生产的飞速发展,不断地对科学技术提出新的要求。

化学也同其它科学一样,取得了惊人的进展。

门捷列夫正是在这样一个时代,诞生到人间。

门捷列夫从小就热爱劳动,热爱学习。

他认为只有劳动,才能使人们得到快乐、美满的生活;只有学习,才能使人变得聪明。

门捷列夫在学校读书的时候,一位很有名的化学教师,经常给他们讲课。

热情地向他们介绍当时由英国科学家道尔顿始创的新原子论。

由于道尔顿新原子学说的问世,促进了化学的发展速度,一个一个的新元素被发现了。

化学这一门科学正激动着人们的心。

这位教师的讲授,使门捷列夫的思想更加开阔了,决心为化学这门科学献出一生。

门捷列夫在大学学习期间,表现出了坚韧、忘我的超人精神。

疾病折磨着门捷列夫,由于丧失了无数血液,他一天一天的消瘦和苍白了。

可是,在他贫血的手里总是握着一本化学教科书。

那里面当时有很多没有弄明白的问题,缠绕着他的头脑,似乎在召呼他快去探索。

他在用生命的代价,在科学的道路上攀登着。

他说,我这样做“不是为了自己的光荣,而是为了俄国名字的光荣。

”——过了一段时间以后,门捷列夫并没有死去,反而一天天好起来了。

最后,才知道是医生诊断的错误,而他得的不过是气管出血症罢了。

由于门捷列夫学习刻苦和在学习期间进行了一些创造性的研究工作,一八五五年,他以优异成绩从学院毕业。

毕业后,他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。

这期间,他一边教书,一边在极其简陋的条件下进行研究,写出了《论比容》的论文。

元素周期表的发现和意义

元素周期表的发现和意义

元素周期表的发现和意义元素周期表是化学史上的一大里程碑,它的发现和建立对化学研究和应用产生了深远影响。

下面将对它的发现和意义进行阐述。

一、元素周期表的发现元素周期表最早是由俄罗斯化学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)在1869年发明的。

他在研究元素的物理性质和化学反应时发现,一些元素具有相似的化学性质,尤其是它们的原子量和化学反应规律相似。

于是,他依据这些相似性,将元素按照它们的原子量从小到大排列,并将它们分为几个列和行。

他发现,这种排列方式让相似性的元素彼此“彼此相邻”,并且在排列的过程中留下了几个空位,这些空位用来预言未来可能出现的元素。

这一系列的“观察”和“设计”使得元素周期表和它的马上大获成功。

当然,使用门捷列夫的画法排列元素仅仅只是一种“布局”,背后的理论模型是由许多化学家在他之前做出的类似的工作,门捷列夫的贡献是将它们整合到了一个更为有条理的框架,将偶然性减到了最少。

二、元素周期表的意义1. 将元素分类元素周期表将所有已知元素按照它们的物理性质和化学性质分类。

通过分类,我们可以更好地理解元素之间的关系。

确定每个元素的物性和化性,并制定相应的管控规则。

元素周期表还通过周期性变化,解释了元素的多种特性,如化学反应活性,熔点,密度等等。

2. 预测新元素原子序数(即原子的电荷数)不断增加,会导致一些元素变得不稳定,并转变为其他的物质。

此时,元素周期表上的空位对预测新元素是极其重要的。

通过元素周期表中的空位,科学家们可以预测或发现新的元素(如钚、镆、锔就是这样被预测出来的)。

3. 指导制造新材料元素周期表的应用不止于此,伴随着半导体、材料工程学的不断发展,元素周期表被赋予更多的用途。

通过元素周期表,科学家们可以设计和制造更好的高温、高压、高强材料,这些材料可应用于战略、能源、航空航天等领域。

4. 提高化学知识普及程度元素周期表作为化学教育的一个中心教学工具,可以让学生掌握基本化学知识,了解化学与人类生活的联系,促进化学普及程度的提高。

化学元素周期表的发现与发展

化学元素周期表的发现与发展

化学元素周期表的发现与发展化学元素周期表是描述和分类化学元素的重要工具,对化学科学研究和应用具有极大的价值。

本文将从历史的角度,介绍化学元素周期表的发现与发展过程。

1. 元素分类的起步在18世纪末19世纪初,化学家开始研究元素的性质和相互关系。

1808年,英国化学家道尔顿提出了原子理论,认为所有物质都由不可分割的小粒子组成。

随后,化学家们开始将已知的元素进行分类。

2. 前身——三法则19世纪中叶,化学家们发现了三种规律,为元素分类提供了基础。

分别是达布林金(Döbereiner)的三种类比律、诺斯特拉夫(Newlands)的八度律和门德莱耶夫(Mendeleev)的周期律。

3. 达布林金的三种类比律达布林金观察到一些具有相似性质的元素,他将这些元素组成了一组,这被称为质量三法则。

其中最著名的是他发现了三种类比律,它们分别是氯、溴和碘的类比,钙、锶和钡的类比,锂、钠和钾的类比。

4. 诺斯特拉夫的八度律诺斯特拉夫打破既定的元素分类模式,提出了八度律。

他认为元素的性质会每隔八个元素重复一次。

尽管八度律的规律性有限,但这是化学元素分类的重要进展。

5. 门德莱耶夫的周期律门德莱耶夫是化学元素周期表发展过程中最重要的贡献者之一。

他将已知的70多种元素按照其性质进行了分类,并基于这些性质提出了周期律。

门德莱耶夫预测了期未发现的元素的性质,并预测了一些元素的存在。

6. 化学元素周期表的完善随着科学技术的进步,越来越多的元素被发现和研究,化学元素周期表也在不断完善和调整。

随着元素周期表的进一步发展,新的元素不断被添加进去,已有元素的属性也得到了更新。

7. 现代化学元素周期表现代化学元素周期表根据门德莱耶夫的周期律进行排列,并加以修改和扩展。

元素周期表通常按照元素的原子序数从小到大排列,并根据元素的属性进行分组。

现代化学元素周期表一般包含18个竖排,称为主族元素和残余元素。

8. 元素周期表的应用化学元素周期表被广泛应用于科学研究、教学和工业生产。

化学元素周期表的发展历史

化学元素周期表的发展历史

化学元素周期表的发展历史化学元素周期表是化学领域中非常重要的一种工具,它的发展历史见证了人类对化学元素的认识和理解的不断深入。

以下是化学元素周期表的发展历史的知识点介绍:1.早期元素发现:早在古代,人们就已经开始发现并使用一些元素,如金、银、铜、锡、铅等。

到了17世纪和18世纪,随着化学的兴起,科学家们开始系统地研究元素,陆续发现了更多的元素。

2.门捷列夫的周期表:1869年,俄国化学家门捷列夫发表了第一个元素周期表。

他根据元素的原子量和化学性质,将已知元素排列成一个表格。

这个周期表初步展现了元素之间的关系,并预测了一些尚未发现的元素。

3.周期表的改进:在门捷列夫的周期表基础上,科学家们不断进行改进。

1913年,丹麦物理学家玻尔提出了玻尔模型,对原子的内部结构有了更深入的理解,为周期表的改进奠定了基础。

4.长式和短式周期表:随着元素种类的增加,周期表也不断演变。

目前常用的周期表有两种形式:长式和短式。

长式周期表将元素按照原子序数递增的顺序排列,短式周期表则将元素按照电子排布的规律排列。

5.周期表的现代结构:现代周期表共有7个周期和18个族。

周期表示元素原子的电子层数,族表示元素原子的最外层电子数。

周期表的这种结构反映了元素的原子结构和化学性质的周期性变化。

6.周期表的新元素:随着科学技术的不断发展,人类对元素的认识也在不断拓展。

截至2021年,周期表已知的元素达到118种,其中大部分是在20世纪发现的。

新元素的发现往往是通过粒子加速器等高精尖设备实现的。

7.周期表的应用:周期表在化学、物理学、材料科学等领域具有广泛的应用。

它不仅有助于科学家们预测元素的性质和反应,还有助于我们了解宇宙中元素的分布和地球资源的开发利用。

综上所述,化学元素周期表的发展历史见证了人类对化学元素的认识的不断深化,为我们了解元素的世界提供了重要的工具。

习题及方法:1.习题:门捷列夫是哪个国家的化学家?解题方法:通过查阅相关资料,可以得知门捷列夫是俄国的化学家。

化学元素周期表发现和演变历程概述

化学元素周期表发现和演变历程概述

化学元素周期表发现和演变历程概述化学元素周期表是研究化学的基础,它对于科学界、教育界和工业界都具有重要意义。

元素周期表的发现和演变历程是一段充满智慧和创新的历史。

本文将对这段历程进行概述,介绍元素周期表的发现、演变和现代化。

1. 元素周期表的起源元素周期表的起源可以追溯到18世纪末和19世纪初的化学研究。

当时的科学家开始认识到,化学物质是由一种或多种基本组成部分构成的,并试图对这些组成部分进行分类和系统化。

一开始,人们试图将化学元素按照它们的质量、化学性质和其他特征进行分类,但是这样的分类方法并不完善。

2. 近代元素周期表的发现1869年,俄国化学家德米特里·门捷列夫发表了《化学元素周期系统试论》,这是第一个现代意义上的元素周期表。

门捷列夫根据元素的原子质量和化学性质将元素分类,并将它们排列成一个周期性的表格。

门捷列夫的周期表为后来的研究和发展奠定了基础。

3. 周期表的演变随着科学家对元素的研究的深入,元素周期表也不断演变和完善。

20世纪初,质子和电子的发现为元素分类提供了新的线索。

亨利·莫塞里、威廉·拉文德和格伦·塞卡共同发现了质子数(即元素的原子序数)与元素的性质之间存在着规律性关系。

这些发现使得新的元素周期表能够更好地解释元素的性质和行为。

4. 莫尔规则和原子量20世纪初,西班牙化学家门德莱夫·莫尔提出了著名的莫尔规则。

莫尔规则指出,元素的性质与其原子序数(质子数)有密切关系。

这个规律改变了以往将元素按照原子质量进行分类的方式,转而将元素按照原子序数进行分类。

此外,莫尔还提出了一种新的单位,即原子量。

原子量是一个相对质量单位,以碳-12同位素为参照进行计算。

5. 考夫斯基的周期表1913年,英国化学家亨利·莫塞里的学生尤金·考夫斯基提出了一种新的元素周期表,在这个表中,元素按照它们的电子构型进行排列。

考夫斯基的周期表更加符合元素的化学性质和行为,成为近代元素周期表的又一里程碑。

(完整版)元素周期表发展史

(完整版)元素周期表发展史

发展历史元素周期律的发现是许多科学家共同努力的结果1789年,安托万-洛朗·拉瓦锡出版的《化学大纲》中发表了人类历史上第一张《元素表》,在该表中,他将当时已知的33种元素分四类。

1829年,德贝莱纳在对当时已知的54种元素进行了系统的分析研究之后,提出了元素的三元素组规则。

他发现了几组元素,每组都有三个化学性质相似的成员。

并且,在每组中,居中的元素的原子量,近似于两端元素原子量的平均值。

1850年,德国人培顿科弗宣布,性质相似的元素并不一定只有三个;性质相似的元素的原子量之差往往为8或8的倍数。

1862年,法国化学家尚古多创建了《螺旋图》,他创造性地将当时的62种元素,按各元素原子量的大小为序,标志着绕着圆柱一升的螺旋线上。

他意外地发现,化学性质相似的元素,都出现在同一条母线上。

1863年,英国化学家欧德林发表了《原子量和元素符号表》,共列出49个元素,并留有9个空位。

上述各位科学家以及他们所做的研究,在一定程度上只能说是一个前期的准备,但是这些准备工作是不可缺少的。

而俄国化学家门捷列夫、德国化学家迈尔和英国化学家纽兰兹在元素周期律的发现过程中起了决定性的作用。

1865年,纽兰兹正在独立地进行化学元素的分类研究,在研究中他发现了一个很有趣的现象。

当元素按原子量递增的顺序排列起来时,每隔8个元素,元素的物理性质和化学性质就会重复出现。

由此他将各种元素按着原子量递增的顺序排列起来,形成了若干族系的周期。

纽兰兹称这一规律为“八音律”。

这一正确的规律的发现非但没有被当时的科学界接受,反而使它的发现者纽兰兹受尽了非难和侮辱。

直到后来,当人人已信服了门氏元素周期之后才警醒了,英国皇家学会对以往对纽兰兹不公正的态度进行了纠正。

门捷列夫在元素周期的发现中可谓是中流砥柱,不可避免地,他在研究工作中亦接受了包括自己的老师在内的各个方面的不理解和压力。

门捷列夫出生于1834年,俄国西伯利亚的托博尔斯克市,他出生不久,父亲就因双目失明出外就医,失去了得以维持家人生活的教员职位。

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元素周期表的发展作者:(兰州城市学院化学与环境科学学院,甘肃兰州 730070)摘要:本文通过讨论元素周期表的发展历史,介绍了随着科学的发展及认识的不断深化人们研制出许多种类型的元素周期表,通过对元素周期表进行了详细的解读,让人们更好的了解化学这门学科的发展历史。

关键词:元素周期表;门捷列夫,元素元素周期表的发展史含有丰富的化学史资源,“化学史是了解化学史上重大事件和重要人物,以及重要化学概念的形成、法则和原理的提出、化学理论的建立的重要途径”[1]。

本文就通过讲述元素周期表的几个发展阶段介绍了有关元素周期表的内容。

元素周期表是元素周期律的具体表现形式,随着科学的发展及认识的不断深化人们研制出许多种类型的元素周期表,使其进一步趋于合理化和科学化。

1 元素周期表的历史发展1661年波义再提出元素的科学概念,化学确立为一门科学。

随着采矿,冶金,化工等工业的发展,人们对元素的认识也逐渐丰富起来,到了十九世纪后半叶,已经发现了六十余种元素,这是为找寻元素问的规律提供了条件。

1869年,俄国化学家捷列夫在总结前人经验的基础上发现著名的化学元素周期律,这是自然界中重要的规律之一。

有了周期律,人们对元索性质变化的内在规律性有了比较系统的认识。

门捷列夫根据他发现的元素周期律,把元素按原子量的大小排列起来;构成图表的形式,这就是第一比重元素周期表。

门捷列夫还根据元素周期律正确的修改了铍,铟等七种元素的原子量,并预言了当时尚未发现的原子量为44(Sc ),68(Ga )和72 (G )等元素的存在和性质。

1875至1886年之间,科学家在自然界发现了这3种素。

这无疑使门捷列夫成名垂青史的化学家。

值得一提的是,德国化学家Meyer于1870年也独立作出了几乎相同于门捷列夫周期律的观点的结论。

从19世纪末20世纪初人们又发现了许多新元素,于是对门捷列夫周期表进行了一定的调整,最明显的是增加了一个竖行(族),即稀有气体,并以镧系元素系列取代了Ba和之间的一种元素2O世纪初元素总数已增85,在之后的25年中,又发现了铀等超重元素。

后来,核裂变反应的实现导致了更多的超元素的发现。

1964—1968年,苏联科学家首先合成了104号和105号元素,并在此基础上[2],合在了106号元素。

20世纪80年代初,德国人合成了107,108,109等3种元素。

1994年,德国研究中心首次合成1l0号元素,1个月之后,苏联和美国的科学家一道合成了110号元素的原子量为273的同位素。

通过对110号元素进行分析,发现其性质与Ni,Pd,Pt相似,这有力地证明了目前元素周期表排列的科学家。

1996年德国GSI实验室合成并确证了111和112号元素。

上述新元素的合成都得益于元素周期表,又丰富和发展了元素周期表。

2.1、元素周期表的演化2.1.1尚古多的“螺旋图”1862年,法国矿物学教授尚古多创作了“螺旋图”。

元素按原子量的大小围绕着圆柱体进行排布,让性质相似的元素排布在同一条垂线上,如Li—Na—K、Cl—Br—I等,由此提出元素的性质有周期性变化的规律。

由于原子量差值为16的元素之间的性质并非都类似,而且原子量的数值也不准确,导致性质不同的S和Ti,K和Mn排到了同一条垂线,但是这种寻找周期律的思路为大家提供了借鉴。

1864年,三位化学家陆续发表了研究成果,有欧德林、迈耶尔和纽兰兹。

元素依据原子量大小依次排布,由于参考了不同的变量,周期表风格迥异,各具特色。

2.1.2欧德林的“原子量和元素符号表”英国化学家欧德林制作了“原子量和元素符号表”。

元素依据原子量大小进行竖排,同时参考元素的性质,出现了较完整的族的排列。

欧德林意识到“无疑,在表中所出现的某种算术上的关系可能纯属偶然,但总起来说,这种关系在很多方面清楚地表明,它可能依赖于某一迄今尚不知道的规律[3]。

”由于对元素性质研究的欠缺和过渡元素的干扰,导致IA、IIA的元素未能形成完整的族,如果依据元素性质的递变规律把Li、Na、Be、Mg的位置下调,就会得到较完整的族的排列,而且不影响其他元的排布。

2.1.3迈耶尔的“六元素表”德国化学家迈耶尔发表了“六元素表”。

依据原子量的大小、相邻元素原子量差值的大小以及元素的化合价,对元素进行横排,让化合价相同性质相似的元素处于同一列。

他发现:“在相对原子质量的数值上具有一种规律,这是无疑的。

[4]”依据原子量差值的近似性和元素性质的差异,把主族元素排列在一起,没有了过渡元素的干扰,主副分明,避免了欧德林的周期表中主副族元素杂乱的排列方式,缺点是忽略了主副族元素在原子量上递增的特点。

表格的一个重要应用是可以推导未知元素的原子量,如依据原子量差值的变化规律推导出锗(Ge)的原子量约为73.05,与现代数值72.61很接近。

表中有了较完整的族的排列,但是未出现IIIA 的元素,不然该称作“七元素表”了。

同一周期的元素出现了交错,调整后,发现第2、4、5周期元素原子量的差值合理,但是第3周期元素原子量的差值较大,这可能就是迈耶尔进行交错排布的原因,而问题的根本是第4周期出现了过渡元素,使同—周期主族元素的原子量差值较大,说明这种运用局部特征进行的排布不完全合理。

2.1.4纽兰兹的“八音律表”英国化学家纽兰兹编排出“八音律表”。

元素按原子量大小编号后进行竖排,发现第1个元素与第8个元素性质相似,类似于八度音程,因此称为‘八音律”。

2.1.5门捷列夫的第一个周期律图表1869年,俄国化学教授门捷列夫发表了第一个周期律图表。

依据原子量的递增把元素纵向排布,让性质相似的元素横向排布,主副族元素出现了明显的区域划分。

门捷列夫的重要贡献是阐述元素周期律的论点;元素性质的周期性;依据原子量的变化规律预测未知元素的原子量;通过同类元素的原子量修正某元素的原子量。

2.2周期表的修改阶段2.2.1迈耶尔的“化学元素周期系”1870年,迈耶尔重新发表了一个周期表,依据原子量的大小进行纵排,使副族元素单独成列,突出主族元素,为了避免因为主副族的交叉出现减弱性质相似元素的递变规律,又创造性地把元素进行横向错层排布,保证同族元素的完整性,并为副族的设计提供了思路。

将迈耶尔的周期表与他的“六元素表”进行对照,发现六年时间内增加了很多新元素而且原子量更加精确,排布方式由横排变为竖排,使主副族元素得以连续的排布,并设计成错层排布避免相互干扰,这一点比风格类似的纽兰兹的周期表更科学,与门捷列夫的周期表进行对照,发现两者都是竖排,迈耶尔把IIA、IIIA、IvA的元素都调整到合适的位置,虽然也为未知元素预留了空间,但门捷列夫却进一步预测了未知元素的原子量,而且增加了更多的元素。

殊途未能同归,有其深层次的原因:“J.L.迈耶尔对元素性质的研究比较偏重于物理方面,并更加注意相似元素周期性出现的情况。

而门捷列夫的研究更着重于元素的化学性质,并更多地着眼于元素随原子量增加其性质发生递变的情况以及这种情况周期性出现的事实。

”[5]2.2.2门捷列夫的化学元素周期表1871年,门捷列夫发表了第二张周期表。

依据原子量大小进行横排,使同族元素处于同一列,添加新的排布依据,如元素最高价的氧化物、最低价的氢化物、族和周期。

他提出了周期的概念并解释了元素周期律:“元素(以及由元素所形成的单质或化合物)的性质周期地随着他们的原子量而改变”[3],运用元素周期律预言了“类硅”(1886年被德国化学家文克勒发现,命名为“锗”)和“类碲”(1898年被玛丽·居里发现),其性质与预测的几乎完全一致,证明了周期律的正确。

将门捷列夫的周期表与他的第一张周期表进行对照,排布方式由竖排变成横排,参考的因素更多,不仅依据原子量这一个因素,这样对元素的定期律,预留了更多的空位给未知元素,调整了约13种元素的原子量,完善了IIA、IIIA、IV A的元素,相比第一张周期表中主副族元素较好的区域划分,新表显得杂乱。

与迈耶尔的周期表对照,两者排布方式不同,门捷列夫的周期表引入了周期的概念,为了让性质相似的元素处于同一列,同时避免副族元素的干扰,出现了主副族元素交叉排布的情况,有些杂乱,而迈耶尔通过错层处理,使主副族元素有了较好的区分。

解决的办法就是将周期表延长,让交叉排布的元素恢复为同一个周期,但是钡(Ba)与铊(T1)之间过多的元素影响了铊之后元素的位置,而问题的解决也正是后来设计“镧系”的精妙之处。

2.3周期表的完善阶段2.3.1维尔纳的长式化学元素周期表1905年,瑞士化学家维尔纳编辑出长式化学元素周期表。

依据原子量大小同时参考元素的性质横排,主副族元素位置清晰,互不干扰,查阅起来非常方便,是当时最有实用意义的周期表。

周期表中元素的数量更加丰富,补充了大量的放射性元素和惰性气体元素,但是IIA的元素仍未能形成完整的序列,如果把铍(Be)和镁(Mg)的位置复原,并参考后来引入的“镧系”和“锕系”的概念,把“长式”周期表缩短,出现了现代周期表的模样。

遗憾的是周期表排布的依据仍然是原子量的大小,人们期待着揭开周期律的实质。

2.3.2柯塞尔的原子序数周期表原子结构理论的发展推动着科学家对周期律的深入研究,英国物理学家莫斯莱应用x射线研究,在1913年,揭开了原子序数是原子核电荷数的本质,并重新定义了周期律“化学元素的性质是他们原子序数的周期性函数”[6]。

1916年,德国化学家柯塞尔在周期表中用原子序数代替了相对原子质量,制作了周期表,元素依据原子序数的大小横排。

与门捷列夫的1871年的周期表进行对照,发现该周期表仅是在门捷列夫的周期表的基础上,把原子量换成了原子序数,排布并没有新意,也不如维尔纳的周期表应用广泛,如果将两者科学地结合在一起,就是我们现在使用最广泛的元素周期表。

现在我们已经知道元素在周期表中的排布,依据的是原子的电子层排布,而元素性质的周期性也根源于原子电子层排布的周期性变化。

3 元素周期表中元素及其化合物性质的变化八规律3.1电子层结构变化规律①同一主族元素。

从上到下随着原子序数的递增电子层数逐渐增多,但最外层电子数相同。

②同一周期的主族元素(除第一周期外)从左到右随着原子序数的递增,最外层电子数由1个逐渐增加到7个,最后惰情气体元素的最外层为8个电子的稳定结构。

3.2 原子半径变化规律①同一主族元素,从上到下随着电子层数增加,原子半径逐渐变大。

②同一周期的主族元素,从左到右随着核电荷数的递增,原子半径逐渐变小。

3.3离子半径的变化规律①同一主族元素,从上到下随着电子层数增加,离子半径逐渐增大。

②同一周期的主族元素,从左到右金属阳离子半径逐渐减小,非金属的阳离于半径也逐渐减小。

3.4 化合价的变化规律①同一主族元素的最高正化合价相同,并且等于族序数(除电负性较大的氟与氧以外)。

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