门捷列夫是怎样发现元素周期表的?
元素周期表的作者
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(俄语:Дми́трий Ива́нович Менделе́ев,1834年2月7日—1907年2月2日),俄罗斯科学家,发现化学元素的周期性(但是真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹,门捷列夫是后来经过总结,改进得出现在使用的元素周期律的),依照原子量,制作出世界上第一张元素周期表,并据以预见了一些尚未发现的元素。1907年2月2日,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞。他的名著、伴随着元素周期律而诞生的《化学原理》,在十九世纪后期和二十世纪初,被国际化学界公认为标准著作,前后共出了八版,影响了一代又一代的化学家。
门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地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,总结出元素周期律和周期表。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
元素周期律的前身
公元1865年,英国化学家纽兰兹把元素进行反复排列,发现第八个和第一个元素性质相近。他把这叫做“八音律”。若他继续研究或许现在就没人知道门捷列夫。可惜他并没继续研究元素之间的规律。
门捷列夫的改进
门捷列夫把每张纸正面标明已知元素名称、原子量、化合价等基本信息。他发现夹在碳与氮中间的铍是多余的,进一步发现锌后面本来是砷,但砷的化学性质与磷相似。门捷列夫通过排列纸片,在35岁这年发现了元素周期律。
主要成就
研究领域
1、化学,特别是无机化学、物理化学。
2、门捷列夫除了发现元素周期律外,还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。
人物贡献
中年时的“门捷列夫”
门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地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,总结出这样一条规律:元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着原子量(现根据国家标准称为相对原子质量)的递增而呈周期性的变化,既元素周期律。他根据元素周期律编制了第一个元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里,从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅,即以后发现的钪、镓、锗)的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地完全按照原子量数值的顺序排列。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。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
门捷列夫1871年的元素周期表
攀登科学高峰的路,是一条艰苦而又曲折的路。门捷列夫在这条路上,也是吃尽了苦头。当他担任化学副教授以后,负责讲授《化学基础》课。在理论化学里应该指出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,当时的化学界正处在探索阶段。近五十多年来,各国的化学家们,为了打开这秘密的大门,进行了顽强的努力。虽然有些化学家如德贝莱纳和纽兰兹在一定深度和不同角度客观地叙述了元素间的某些联系,但由于他们没有把所有元素作为整体来概括,所以没有找到元素的正确分类原则。年轻的学者门捷列夫也毫无畏惧地冲进了这个领域,开始了艰难的探索工作。
他不分昼夜地研究着,探求元素的化学特性和它们的一般的原子特性,然后将每个元素记在一张小纸卡上。他企图在元素全部的复杂的特性里,捕捉元素的共同性。但他的研究,一次又一次地失败了。可他不屈服,不灰心,坚持干下去。
为了彻底解决这个问题,他又走出实验室,开始出外考察和整理收集资料。1859年,他去德国海德尔堡进行科学深造。两年中,他集中精力研究了物理化学,使他探索元素间内在联系的基础更扎实了。1862年,他对巴库油田进行了考察,对液体进行了深入研究,重测了一些元素的原子量,使他对元素的特性有了深刻的了解。1867年,他借应邀参加在法国举行的世界工业展览俄罗斯陈列馆工作的机会,参观和考察了法国、德国、比利时的许多化工厂、实验室,大开眼界,丰富了知识。这些实践活动,不仅增长了他认识自然的才干,而且对他发现元素周期律奠定了基础。门捷列夫又返回实验室,继续研究他的纸卡。他把重新测定过的原子量的元素,按照原子量的大小依次排列起来。他发现性质相似的元素,它们的原子量并不相近;相反,有些性质不同的元素,它们的原子量反而相近。他紧紧抓住元素的原子量与性质之间的相互关系,不停地研究着。他的脑子因过度紧张,而经常昏眩。但是,他的心血并没有白费,在1869年2月19日,他终于发现了元素周期律。他的周期律说明:简单物体的性质,以及元素化合物的形式和性质,都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中,又大胆指出,当时一些公认的原子量不准确。如那时金的原子量公认为196.2,按此在元素表中,金应排在锇、铱、铂的前面,因为它们被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7,而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面,原子量都应重新测定。大家重测的结果,锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2,而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。
门捷列夫的元素周期表手稿
在门捷列夫编制的周期表中,还留有很多空格,这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质,断定它们介于邻近元素的性质之间。例如,在锌与砷之间的两个空格中,他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从门锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常像铝,也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现,具有重大的意义,它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律;为以后元素的研究,新元素的探索,新物资、新材料的寻找,提供了一个可遵循的规律。元素周期律像重炮一样,在世界上空轰响了!
人物作品
1、发现了化学元素周期律并依据化学元素周期律编制了第一副化学元素周期表。
2、运用元素性质周期性的观点写成《化学原理》一书(1869年),被译成多种文字出版。
人物评价
门捷列夫发现了元素周期律,在世界上留下了不朽的光荣,人们给他以很高的评价。恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出。“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学上的一个勋业,这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”由于时代的局限性,门捷列夫的元素周期律并不是完整无缺的。1894年,稀有气体氩的发现,对周期律是一次考验和补充。1913年,英国物理学家莫塞莱在研究各种元素的伦琴射线波长与原子序数的关系后,证实原子序数在数量上等于原子核所带的阳电荷,进而明确作为周期律的基础不是原子量而是原子序数。在周期律指导下产生的原子结构学说,不仅赋予元素周期律以新的说明,并且进一步阐明了周期律的本质,把周期律这一自然法则放在更严格更科学的基础上。元素周期律经过后人的不断完善和发展,在人们认识自然,改造自然,征服自然的斗争中,发挥着越来越大的作用。
门捷列夫是按什么规则制出第一张元素周期表
门捷列夫是怎样发明出元素周期表的?
在化学教科书中,一般都附有一张“元素周期表”。这张表把一些看起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。这一发明,促进了近代化学的发展,是化学史上的一个伟大创举。这张表的最早发明者就是俄国化学家门捷列夫。
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫1834年1月生于西伯利亚,在有十七个子女的庞大家庭中,门捷列夫排行十四。他出生刚数月,父亲便因双目失明而丢掉了中学校长的职务。微薄的退休金难以维持生计,父亲不得已举家搬进了附近的一个村子,在那里的一个小型玻璃厂工作。玻璃厂里面熔炼和加工的场景,对日后门捷列夫从事化学研究产生了很大的影响。在母亲的帮助下门捷列夫于1854年大学毕业,并荣获学院的金质奖章,23岁成为副教授,31岁成为教授。
门捷列夫是一位极富才华的科学家,足以称得上是俄罗斯民族的骄子。1860年,在考虑《化学原理》的写作计划时,门捷列夫发现无机化学缺乏系统性并深为这种混乱所干扰。为此他开始搜集每一个已知元素的性质资料和相关数据,把能找到的全都搜集在一起。在前人研究的基础上,他发现一些元素除有特性之外还有共性。
于是,门捷列夫开始试着排列这些元素。他把每个元素都建立了一张长方形纸板卡片。在每一块长方形纸板上写上了元素符号、原子量、元素性质及其化合物。然后把它们钉在实验室的墙上排了又排。经过了一系列的排队以后,他惊奇地发现元素的性质随着原子量的递增而呈周期性的变化,即元素周期律。
根据元素周期律,门捷列夫将当时已知的63种元素列成一个周期表,从而初步完成了元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅等未知元素的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。
若干年后,他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功,引起了整个科学界的震惊。好多外国科学院纷纷聘请他为名誉院士。一次,有个记者问他是怎样想出周期律的,门捷列夫听了大笑:“这个问题我考虑了20年之久,而您却认为我坐着不动,5个戈比1行、5个戈比1行地排列着,突然就成功了?”
从立志做这项探索工作时起,门捷列夫就不怕指责,不怕嘲讽,花了20年的时间,才把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
门捷列夫是一位精力充沛、成绩卓著的科学家。除化学外,他还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡等。由于他总是日以继夜地顽强地工作,在他研究过的领域中,都在不同程度上取得了成就。这位享有世界盛誉的科学家,因心肌梗塞与世长辞了。但他给世界留下的宝贵财产,永远存留在人类的史册上。
门捷列夫发现了元素周期表,这对我们来说有什么意义?
生活中处处都与化学相关,但是提起化学,最绕不开的话题就是元素。那么元素周期表的发现,对我们的生活有什么意义呢?主要有以下三点。
1、改变了我们的认知。
元素周期表改变了我们对这个世界的认知。为什么这么说呢?请你设想,是不是我们之前看待这个世界的时候,从来不会思考这个世界是由什么组成的。但是有了这个表之后,我们开始知道,一个个的物质是由分子组成的,分子是由元素组成的。这就是我们对这个世界的认知产生了极大的改变,我们开始知道这个世界由无序变成了有序,开始变得有规律起来。从此以后,我们便有了全新的方式去面对这个世界。
2、大大有利于我们的学习。
如果我们没有元素周期表,那么我们的学习会变成什么样子呢?我们无法对化学产生有规律的学习,我们只能学习一些简单的现象,无法产生深入的学习。而且 ,元素周期表能揭示元素的性质,而且还能够根据元素在周期表中的位置推断他们的性质,比如说,可根据F、Cl的性质来推断I的性质,因为他们在同一列。除此之外,我们还能够借助这个表,去学习物质的性质,比如说氟具有很强的还原性等。总之,元素周期表学习的一个有利的工具。
3、给我们树立一个榜样。
门捷列夫发现元素周期表的时候,当时很少有人去研究这些东西,但是他却能克服重重困难,仔细钻研,绘制出第一个元素周期表,这对以后的研究学习产生大大的帮助。这给我们有很大的启发,当我们面对困难的时候,是否有坚韧的毅力像门捷列夫那样,继续坚持呢?
以上就是我认为门捷列夫发现元素周期表的意义。你还有什么其他看法吗?欢迎讨论。
1869年3月,谁正式公布元素周期表
1869年3月,俄国的化学家门捷列夫正式公布了元素周期表。
1868年,门捷列夫经过多年的艰苦探索发现了自然界中一个极其重要的规律—元素周期规律。这个规律的发现是继原子-分子论之后,近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑它所蕴藏的丰富和深刻的内涵,对以后整个化学和自然科学的发展都具有普遍的指导意义。
1869年门捷列夫提出第一张元素周期表,根据周期律修正了铟、铀、钍、铯等9种元素的原子量。他还预言了三种新元素及其特性并暂时取名为类铝、类硼、类硅,这就是1871年发现的镓、1880年发现的钪和1886年发现的锗。
扩展资料:
1869年,俄国化学家门捷列夫按照相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵行,编制出第一张元素周期表。元素周期表揭示了化学元素之间的内在联系,使其构成了一个完整的体系,成为化学发展史上的重要里程碑之一。
随着科学的发展,元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。当原子结构的奥秘被发现时,编排依据由相对原子质量改为原子的质子数﹙核外电子数或核电荷数﹚,形成现行的元素周期表。
参考资料:百度百科-元素周期律
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