元素周期表的发明,发展,意义,和未来.doc

元素周期表的发明、发展、意义及未来 作者：刘晟 指导教师：刘志刚 学院：电信学院 专业：通信工程 学号：1110510207 联系人手机号邮箱：cengnuexiaofeng@ 摘要：元素周期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。本文按时间顺序说明了元素周期表从创始到发展的过程、其重要的意义、新元素的发现以及元素周期表的未来。 关键词：元素周期表，门捷列夫，发展，意义 1.元素周期表的发明 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, 当时最令化学家激动的事莫过于发现一种新元素了。然而, 世界上究竟有多少元素, 它的数量是有限的还是无限的? 这些化学性质不同的元素有没有什么内在的联系? 1865年，英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按原子量大小的顺序进行排列，发现无论从哪一个元素算起，每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。这很像音乐上的八度音循环，因此，他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”，并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。显然，纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神”的裙角，差点就揭示元素周期律了。不过，条件限制了他作进一步的探索，因为当时原子量的测定值有错误，而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素，只是机械地按当时的原子量大小将元素排列起来，所以他没能揭示出元素之间的内在规律。 德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫生于1834年二月七日俄国西伯利亚的托波尔斯克市。1850年，家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活。门捷列夫在学校读书的时候，一位很有名的化学教师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。。 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。为了彻底解决这个问题，从1859年到1867年，他参观和考察了法国、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，不仅开阔了他认识自然的思路，而且对他发现元素周期律，奠定了雄厚的基础. 门捷列夫又返回实验室，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。他的心血并没有白费，在1869年二月十九日，他终于发表了世界上第一张元素周期表。 2.元素周期表的发展 1871，门捷列夫对自己的周期表作了适当调整, 并预言了原子量为44 ( Sc) 、68 ( Ga) 和72 ( Ge) 的元素的存在和性质. 1875 年至1886 年之间, 科学家在自然界发现了这3 种元素. 这无疑使门捷列夫成为名垂青史的化学家. 值得一提的是, 德国化学家Meyer 于1870 年也独立做出了几乎等同于门捷列夫周期律观点的结论. 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，惰性气体氩的发现，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源于结构学说，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。 从19世纪末到20世纪初, 人们发现了许多新元素, 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 Hf 之间的一种元素. 20 世纪初元素总数已增至85, 同时原子序数的概念作为周期表中元素顺序的基础已被确立. 在之后的25 年中, 又发现了铀等超重元素. 20 世纪40 年代初期, 已知的3 种超重元素Th、Pa、U 被认为各自与Hf、Ta、W 有联系. 后来, 核裂变反应的实现导致了更多的超重元素的发现. 通过对93 和94 号元素的化学性质进行考察, 发现它们与铀非常相似而不同于Re 和Os. 在1944 年, Seaborg G T 提出将89~ 103号之间的元素类似于镧系元素一样置于Ra 之后, 并将这一系列称为锕系. 这种排列一直延用至今. 1964—1968