化學史第八章元素周期律的發(fā)現(xiàn)

1、第八章 元素周期律的發(fā)現(xiàn),一、化學元素的發(fā)現(xiàn)方法,第一節(jié) 周期律發(fā)現(xiàn)前的準備工作,1、感性的直觀方法,古代化學時期： 金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鋅、汞 碳、硫磺,煉金術時期：1669年止 磷、砷、銻、鉍,2、古典化學分析方法,古典化學分析時期：,鉑、氫、氮、氧、氯、鉻、鉬、鎢、鈾、碲,典型化學分析方法發(fā)現(xiàn) 鈷、鎳、錳,3、電解法,1807年 英國化學家戴維 利用250對鋅片和銅片組成的電堆，電解熔融苛性堿得到了鉀和鈉。,后來用同樣的方法獲得鈣、鎂、鍶、鋇。,資 料,Davy，Humphry 英國化學家。1778年12月17日生于英國康沃爾郡彭贊斯，1829年5月29日卒于瑞士日內瓦。,戴維,戴

2、維 電 解 器,4、光譜分析法,1860年 德國化學家本生 物理學家基爾霍夫 合作制作了第一臺光譜分析儀，開創(chuàng)了光譜分析的新時代。,大量的化學元素被發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)放射性元素、稀土元素都是通過這種方法發(fā)現(xiàn)的。,二、發(fā)現(xiàn)元素周期律前的預備工作,1789年 拉瓦錫化學大綱 對33種元素進行了分類，分為氣體、金屬、非金屬、能成鹽的土質金屬。,1829年 德國化學家貝萊納 對54種元素進行分類，形成“三元素組”概念。,1、元素分類,2、元素排序,1862年 法國化學家尚古多 將當時62種元素按照原子量大小進行依次排序。標記在繞圓柱體上升螺旋線上，發(fā)現(xiàn)性質相似元素出現(xiàn)在一條母線上。,1864年 德國化學家邁

3、爾出版現(xiàn)代化學理論提出“六元素表”。,3、元素周期,1835年 英國化學家紐蘭茲 其按照原子量遞增的順序排序，發(fā)現(xiàn)每隔8個元素，元素的物理性質和化學性質會重復出現(xiàn)。,史稱“八音律”，其因此與門捷列夫和邁爾齊名，成為周期律創(chuàng)始人之一。,紐蘭茲 “八音律”,資 料,門捷列夫,1834年2月7日，伊萬諾維奇門捷列夫誕生于西伯利亞的托波爾斯克。,紙牌引發(fā)的科學,根據元素原子量及其化學性質的近似性試排元素表。,什么是天才 終身努力 便成天才,第二節(jié) 門捷列夫與元素周期律,1869年2月 門捷列夫 先后發(fā)表了關于第一張元素周期律的圖表和論文。,將63種元素按原子量進行排序。,提出明確周期和族的概念，但是周

4、期縱排，族橫排。,一、門捷列夫元素周期律,門捷列夫第一張元素周期表,（1）按照原子量大小排列起來的元素，在性質上呈現(xiàn)明顯的周期性。,（2）原子量的大小決定元素的特征。,（3）應該預料到許多未知元素的發(fā)現(xiàn)，例如類似鋁和硅的，原子量位于6575之間的元素。,（4）當我們知道了某些元素的同類元素后，有時可以修正該元素的原子量。,元素周期論1896年3月6日發(fā)表元素屬性和原子量的關系,二、邁爾的元素周期律,1868年 德國化學家邁爾 修訂了他的“六元素表”，提出了著名的原子體積周期性圖解。,Julius Lothar Meyer (1830-1895) Table from Annalen der C

5、hemie, Supplementband 7, 354 (1870).,Julius Lothar Meyer (1830-1895) Table from Annalen der Chemie, Supplementband 7, 354 (1870).,三、元素周期律的發(fā)展,四、化學元素周期律的證實,1875年，法國化學家布瓦博德朗 在分析比里牛斯山的閃鋅礦時發(fā)現(xiàn)一種新元素鎵。,1880年 瑞典化學家尼爾森 發(fā)現(xiàn)了鈧。,1885年 德國化學家文克勒 發(fā)現(xiàn)了新元素為了紀念德國命名為鍺。,這兩種新元素與門捷列夫預言的類硼、類硅也完全吻合。,五、元素周期律發(fā)現(xiàn)的意義,1、其發(fā)現(xiàn)將各種元素納入一

6、個完整的體系之中，使化學研究進入了系統(tǒng)化階段。,2、其發(fā)現(xiàn)是化學上，特別是無機化學一次重大的綜合。為構建化學完整的學科體系奠定了基礎。,3、其具有強大的邏輯力量和驚人的預見性，為新元素的發(fā)現(xiàn)和無機化學的發(fā)展提供了理論支持。,4、其揭示了自然界的偉大規(guī)律，證明了化學元素體系具有驚人的周期性。,5、其重大的哲學意義,揭示了質量互變定律。,證明了黑格爾的量變、質變規(guī)律。,資 料,形形色色的元素周期表,立體（新課標初中化學書）,標準中文版（無機化學）,幽默,高中教科書版,臺灣省版,塔式,層式,透視式,螺旋式,紙筒式元素周期表,按電子軌道排列制作的周期表,資 料,118號元素,2006年10月16日美國科學家他們在杜布納利用回旋加速器兩次將許多鈣48離子加速，用來轟擊人造元素锎249，從而制造出顆新原子。每顆新原子的原子核包含118個質子和179個中子。也就是說，這種新元素在元素周期表中的序號為118，原子量為297。,科學家兩次將大量鈣48離子加速，用來轟擊人造元素锎249，從而制造出3顆新原子。,118號元素原子的“衰變鏈”過程(藝術效果圖),這種擁有118個質子的元素是目前已知最重的元素，也是第一種人造惰性氣體。這種超重元素存在的時間極其短暫，