1、⑦没有经过实践检验的理论,不管它多么漂亮,都会失去分量,不会为人所承认;没有以有分量的理论作基础的实践必须会遭到失败。
2、1834年,也是一个寒冷的2月,门捷列夫出生在西伯利亚的托博尔斯克一个东正教家庭。该地曾为俄罗斯民族在乌拉尔山脉以东建立的第二座城市,西伯利亚的首府,但在门捷列夫所在的时代,托博尔斯克已经日渐衰落,最终会因错过西伯利亚大铁道而彻底沉寂。
3、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。
4、自从门捷列夫发明元素周期表以来,它一直都是科学家研究物质的重要工具。表中大部分的元素都是在星团之中产生的:从最轻的氢到重质量的铹,都起源于恒星之中。虽然现在的元素周期表已经比最初丰富了许多,但科学家们还能在实验室中“制造”出更多自然里没有的元素。这一切都是基于近两百年前门捷列夫对元素的理解和他所发现的规律。
5、写完《化学原理》上卷后的一个冬夜,门捷列夫经历了那个名垂青史的梦境。
6、门捷列夫的一生,可用他自己的“人的天资越高,他就应该多为社服极务”来说明之。门捷列夫1834年工月27日生于一个多子女家庭。父亲是一个中学校长。他出生那年,父亲突然双目失明,不得不停止工作。门捷列夫在艰难的环境中成长。不久,父母先后去世,门捷列夫在一个边远城市上中学。那里教育水平很差。在大学一年级时,他是全班28名学生中的第25名。但他奋起直追,大学毕业时便跃居第一名,荣获金质奖章,二十三岁时成为副教授,三十一岁时成为教授。
7、1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生射线X,发现原子序越大,X射线的频率就越高,因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质,并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序)排列。后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。
8、113号元素是首个由亚洲科学家合成的新元素,相关工作也有中国科学家参与。然而令张焕乔感到遗憾的是,迄今为止,中国还没有在合成新元素上实现突破。(门捷列夫元素周期表时间)。
9、并且在其关于周期表的发现的论文中指出:按着原子质量由小到大的顺序排列各种元素,在原子量跳跃过大的地方会有新元素被发现,因此周期律可以语言尚待发现的元素。
10、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。
11、1867年,沃斯克列森斯基搬离圣彼得堡,把一个纯化学教授的空缺留给了门捷列夫。
12、(8)一些类似的元素能根据其原子量的大小被发现出来。
13、门捷列夫的这一段求学经历被死亡的阴影笼罩。1850年,玛利亚去世;1851年,富有的舅舅去世;1852年,姐姐丽莎去世;1853年,门捷列夫开始咳血,医生给他判了肺结核的死刑。
14、这本500页的手册十分畅销,首版迅速售罄。更妙的是,在齐宁和沃斯克列森斯基的支持下,它在次年拿下了德米多夫写作奖。这两位,在门捷列夫生命中多次扮演伯乐和贵人。
15、联合国教科文组织29日在总部巴黎启动“化学元素周期表国际年”活动,将在今年举办一系列主题活动,纪念俄国科学家门捷列夫编制化学元素周期表150周年。
16、他留在了海德堡,原因很简单:老乡多。在那个年代,海德堡大约有10%的学生来自俄国,构成了庞大的侨民社区。
17、 元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族。这7个周期又可分成短周期(3)、长周期(6)和不完全周期共有16个族,又分为7个主族(ⅠA-ⅦA),7个副族(ⅠB-ⅦB),一个第ⅧB族,一个零族。
18、1859年的春天,编外教员门捷列夫终于出国留学,拿到了为期22个月的奖学金。他并没有立即选定一个地方,而是花了数月游历西欧。行至巴黎,他相识了提出“最大功原理”的热化学家贝赛洛特、制备烷烃的有机化学家武慈和提出燃烧定氮法的杜马斯;行至慕尼黑,他与“祖师”李比希相谈甚欢;行至海德堡,他遇到了本生电池、爱伦美烧瓶和基尔霍夫定律的冠名者。
19、 同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
20、同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
21、④已知某些元素的同类元素后,有时可以修正该元素的原子量。
22、门捷列夫的母亲是位英雄的母亲,一生共生了17个孩子,门捷列夫排行最小。用我们现在的眼光看,门捷列夫就是一个“神童”,因为在哥哥们在上学的时候,他在旁边跟着学就掌握了小学的所有课程,7岁通过入学考试就直接进入了中学学习。
23、最后请大家欣赏一首鬼畜神曲《元素周期表之歌》:
24、陈佳洱,赵凯华,王殖东:面向21世纪,急待重建我国的工科物理教育
25、从门捷列夫化学元素周期表诞生之初到现在,已过去了150年。随着时间的流逝,不断有“新丁”加入到化学元素周期表中。它们中“资历最浅”的当属2016年新加入的4种元素。
26、1956年5月,他几经辗转回到圣彼得堡,想要申请出国留学。在此前的几个月里,他教授数学和自然科学之余准备好了关于同构体的硕士论文。然而,师范学院已经关停。1956年10月,他在圣彼得堡大学用一篇《论硅化合物的结构》完成了硕士答辩。
27、教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会关于推进在线物理教育教学研究的工作
28、只是,在门捷列夫的时代,起码有4名西欧化学家和1名美国化学家尝试过相同的事情,但都只能整理到二三十个元素就难以为继。为什么是门捷列夫成功了?
29、可以说,元素周期性思想在当时化学界来说并非秘密,关键是如何将这种未定型的、甚至被奚落的思想转化为切实的化学认识。而这点,门捷列夫做到了。“他用一张当时尽可能全面的元素表,完成了元素的系统分类工作,有效地提示元素之间的联系,并以一些准确的预言赢得了学界的认可。”袁江洋指出。
30、幸运的是,门捷列夫生活在化学界探索元素规律的卓绝时期。当时,各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系规律。
31、1869年3月18日,俄国化学会举行学术报告会,门捷列夫因病未能出席,他委托他的同事、彼得堡大学化学教授门许特金代他宣读他的论文《元素性质和原子量的关系》。在论文中,他指出:
32、化学究竟在围绕怎样的宪法运作,才构成了人类所见所用所生产的物质世界?
33、门捷列夫在写作《有机化学》一书时, 几乎整整两个月没有离开书桌。于1869年~1871年写成《化学原理》。他还在溶液水化理论、气体压力、液体的澎胀、气体的临界温度、煤的地下气化等方面作出了贡献。晚年为了研究日蚀和气象,他自费建造气球。气球制好后,原设计坐两人,由于充气不够,只能坐一个人。他不顾朋友的劝阻,毅然跨进气球吊蓝里,成功地观察了日蚀。这种不怕艰险献身科学的精神,深深感动了他的朋友们。门捷列夫年过七旬后,积劳成疾,双目半盲。但他仍然每天清早开始工作,一口气写到下午五点半,饭后又接着写作。1907年1月20日清晨5时,他因肺炎逝世,时年73岁。当时他面前的写字台上还放着一本末写完的关于科学和教育的著作。在他临去世时,手里还握着笔。长长的送葬队伍,达几万人之多。队伍前面,既不是花圈,也不是遗像,而是几十位学生抬着的大木牌,牌上画着化学元素周期表—他一生的主要功绩!
34、(6)应该预料到许多未知元素将被发现,例如排在铝和硅后面的、性质类似铝和硅的、原子量位于65~75之间的两种元素。
35、门捷列夫仔细地研究了63种元素的物理性质和化学性质,他想到了一个很好的方法来对元素进行系统的分类。
36、新元素的产生过程有一个学名:核合成,它自137亿年前宇宙大爆炸至今持续进行。氢和氦是宇宙初期诞生于大爆炸的元素,它们也是恒星核聚变所必需的元素,几乎所有其它的元素都是在随后恒星生与死时产生的。
37、1869年2月,门捷列夫编制了一份包括当时已知的全部63种元素的周期表(表1)。
38、1865年研究了溶液的性质,提出了溶液的水合物学说,为近代溶液学说奠定了基础。
39、1865年初还发生了一件大事,门捷列夫“转正”了。通过教授资格考试后,他成为了圣彼得堡大学的技术化学教授,并在同年秋天入住大学公寓。在那里,他将画出最初一版元素周期表。
40、在大一统的前夜,化学帝国急需一部真正的宪法。
41、除了薪水,门捷列夫还有意外的收获。他一直以来都对液体和溶液的基本物化性质很感兴趣。在研究酒精的过程中,他可以从精准绘制的图像中读出清晰的化合物组分,即乙醇与水分子的摩尔比。
42、这个十分接地气的论题在嗜酒国度留下了一些以讹传讹的传奇,比如说伏特加的40个酒精度是由门捷列夫研究出的“黄金比例”。
43、可见,任何科学真理的发现,都不会是一帆风顺的,都会受到阻力,有些阻力甚至是人为的。当年,纽兰兹的“八音律”在英国化学学会上受到了嘲弄,主持人以不无讥讽的口吻问道:“你为什么不按元素的字母顺序排列?”
44、门捷列夫对本生的实验室条件并不满意。他在自己的公寓里自建实验室,从结识的化学大师们手中购得精准的温度计等设备。其中一种实验器材是他自己设计的,如今被命名为门捷列夫比重瓶,可以精确地测量液体的密度。
45、门捷列夫在发现周期律及制作周期表的过程中,除了不顾当时公认的原子量而改排了某些元素(Os、Ir、Pt、Au;Te、I;Ni、Co)的位置外,并且考虑到周期表中合理的位置,修订了其他一些元素(In、La、Y、Er、Ce、Th、U)的原子量,而且预言了一些元素的存在。
46、(4)分布在自然界的元素都具有数值不大的原子量值,具有这样的原子量值的一切元素都表现出特有的性质,因此可以称它们是典型的元素。
47、俄亥俄州立大学的天文教授詹妮弗·约翰逊(Jennifer Johnson)是这样描述的:“我们的宇宙从诞生开始发生了一系列很有趣的变化,它的元素周期表里的元素的数量一直增加!在大爆炸之后的一百万年里,宇宙中只有氢,氦,锂三种物质。之后才逐渐形成了碳,氧,和其它生命所需的元素。而填满我们今天看到的庞大的周期表,经历了漫长的过程。”
48、在著书过程中,他遇到了一个难题,就是该如何用一种合乎逻辑的方式来组织当时已知的63种元素。
49、和门捷列夫同时代的多位化学家,也对元素周期规律进行了研究。1865年,英国化学家纽兰兹在研究中发现,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。他称这一规律为“八音律”。
50、欧洲化学学会近日发布了一张“扭曲”的元素周期表,欧洲化学学会会长戴维·科尔-汉密尔顿说,这幅生命基础元素图是一种重要的提醒,告诉人们地球上哪些元素将会因为人类的过度使用而面临消失的危险,“其中有些元素,可能会在百年内消失”。
51、王亚愚教授:清华物理系本科人才培养理念与实践
52、在1869年的元素周期表中,门捷列夫为4种尚未被发现的元素留下空位。
53、按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子序数跟元素的原子结构有如下关系: