化学史……元素周期律的发现

镓 （1875年布瓦博德朗发现镓后测定）
原子量为69.72 比重等于5.94 熔点为30.15 灼热时略起氧化 在各种酸液和碱液中逐渐溶解 氢氧化物为两性，能溶于强酸和强碱中 能生成结晶较好的镓矾 镓是用光谱分析法发现的
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1880年 瑞典化学家尼尔森 发现了钪。
1885年 德国化学家文克勒 发现了新元素为了纪念德国命名
1864年 德国化学家迈尔出版《现代化 学理论》提出“六元素表”。
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3、元素周期
1835年 英国化学家纽兰兹 其按照原子量递增的顺序排序，
发现每隔8个元素，元素的物理性质和 化学性质会重复出现。
史称“八音律”，其因此与门捷列 夫和迈尔齐名，成为周期律创始人之一。
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立体（新课标初中化学书）
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标准中文版（无机化学）
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幽默
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高中教科书版
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台湾省版
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塔式
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层式
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透视式
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Ru=103,5
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Os=198,6 ?
三、元素周期律的发展
最高氢化物 最高氧化物
典型元素
族 R2O
H=1 Li=7
Ⅱ族 RO
—
Ⅲ族 (RH3？)R2O
3
—
Be=9.4 B=11
Ⅳ族 RH4 RO2 —
C=12
Ⅴ族 RH3 R2O3 —
N=11
Ⅵ族 RH RO3 R2O —
O=1
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元素周期论－－1896年3月6日发表 《元素属性和原子量的关系》
（1）按照原子量大小排列起来的元素， 在性质上呈现明显的周期性。
（2）原子量的大小决定元素的特征。 （3）应该预料到许多未知元素的发现， 例如类似铝和硅的，原子量位于65－75 之间的元素。
（4）当我们知道了某些元素的同类元素 后，有时可以修正该元素的原子量。
Periodic table according to Lothar Meyer, 1870
I.
II.
III.
ห้องสมุดไป่ตู้IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.
B=11,0
Al=27,3
——
?In=113,4 Tl=202.7
——
——
——
C=11,97 Si=28
——
Sn=117,8
Pb=206,4
Ti=48
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是周期表的结束还是新周期的开始？！
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第二节 门捷列夫与元素周期律
一、门捷列夫元素周期律
1869年2月 门捷列夫 先后发表了关于第一张元素周期
律的图表和论文。
将63种元素按原子量进行排序。 提出明确周期和族的概念，但是 周期纵排，族横排。
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门捷列夫第一张元素周期表
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3、电解法
1807年 英国化学家戴维 利用250对锌片和铜片组成的电
堆，电解熔融苛性碱得到了钾和钠。
后来用同样的方法获得钙、镁、 锶、钡。
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资料
戴维
Davy，Humphry 英国化学家。
1778 年12月17日 生于英国康沃尔郡 彭赞斯，1829年5 月29日卒于瑞士日 内瓦 。
第一周期
Na=23 K=39
Mg=24 Ca=40
Al=27.3 Si=28 P=31
-=44
li=50? B=51
S=3 Cr=5
第二周期 第三周期
(Cu=63) Zn=65
-=68
-=72 As=75 Se=
Rb=85 Sr=87 (?Yt=88?) Zr=90 Nb=94 Mb=
(Ag=108) Cd=112
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戴维电解器
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4、光谱分析法
1860年 德国化学家本生 物理学家基尔霍夫
合作制作了第一台光谱分析仪， 开创了光谱分析的新时代。
大量的化学元素被发现，大多 数放射性元素、稀土元素都是通过 这种方法发现的。
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二、发现元素周期律前的预备工作
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二、迈尔的元素周期律 1868年 德国化学家迈尔
修订了他的“六元素表”，提出 了著名的《原子体积周期性图解》。
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Julius Lothar Meyer (1830-1895) Table from Annalen der Chemie, Supplementband 7, 354 (1870).
为锗。
这两种新元素与门捷列夫预言的 类硼、类硅也完全吻合。
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五、元素周期律发现的意义
1、其发现将各种元素纳入一个完整的 体系之中，使化学研究进入了系统化 阶段。
2、其发现是化学上，特别是无机化学 一次重大的综合。为构建化学完整的 学科体系奠定了基础。
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第一节 周期律发现前的准备工作
一、化学元素的发现方法
1、感性的直观方法 古代化学时期： 金、银、铜、铁、锡、铅、锌、汞 碳、硫磺
炼金术时期：1669年止 磷、砷、锑、铋
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2、古典化学分析方法 古典化学分析时期：
典型化学分析方法发现 钴、镍、锰 铂、氢、氮、氧、氯、铬、钼、钨、 铀、碲
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科学家两次将大量钙－48离子加 速，用来轰击人造元素锎－249，从而 制造出3颗新原子。
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118号元素原子的“衰变链”过程(艺术效果图)
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这种拥有118个质子的元素是目前 已知最重的元素，也是第一种人造惰 性气体。这种超重元素存在的时间极 其短暂，约有0.9毫秒,即万分之九秒， 之后即迅速衰变为原子量较小的其他 元素：先是从118号元素衰变为116号 元素，接着继续衰变为114号元素，然 后又衰变为112号元素，最后一分为二。
1、元素分类
1789年 拉瓦锡《化学大纲》 对33种元素进行了分类，分为气
体、金属、非金属、能成盐的土质金 属。
1829年 德国化学家贝莱纳 对54种元素进行分类，形成“三元
素组”概念。
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2、元素排序 1862年 法国化学家尚古多
将当时62种元素按照原子量大小 进行依次排序。标记在绕圆柱体上升 螺旋线上，发现性质相似元素出现在 一条母线上。
螺旋式
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纸筒式元素周期表
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按电子轨道排列制作的周期表
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资料
118号元素
2006年10月16日美国科学家他们 在杜布纳利用回旋加速器两次将许多 钙－48离子加速，用来轰击人造元素 锎－249，从而制造出３颗新原子。每 颗新原子的原子核包含118个质子和 179个中子。也就是说，这种新元素在 元素周期表中的序号为118，原子量为 297。
H1
F
8
Cl
15
Co, Ni
22 Br
29
Pd 36
Li 2 Na 9 K 16 Cu 23 Rb 30 Ag 37
G 3 Mg 10 Ca 17 Zn 24 Sr 31 Cd 38
Bo 4
Al 11 Cr 18
Y
25
Ce, La
32
U 39
C 5 Si 12 Ti 19 In 26 Zr 33 Sn 40
3、其具有强大的逻辑力量和惊人的预 见性，为新元素的发现和无机化学的 发展提供了理论支持。
4、其揭示了自然界的伟大规律，证明 了化学元素体系具有惊人的周期性。
5、其重大的哲学意义 揭示了质量互变定律。 证明了黑格尔的量变、质变规律。
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资料 形形色色的元素周期表
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Zr=89,7
——
N=14,01 P=30,9
As=74,9
Sb=122,1
Bi=207,5
V=51,2
Nb=93,7
Ta=182,2
O=15,96 31,98
Se=78
Te=128?
——
Cr=52,4
Mo=95,6
W=183,5
——
F=19,1
Cl=35,38
Br=79,75
J=126,5
——
Mn=54,8
In=114
Sn=118 Sb=122 Te=1
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四、化学元素周期律的证实
1875年，法国化学家布瓦博德朗 在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现
一种新元素镓。
类铝 （1871年门捷列夫的预言）
原子量约为68 比重约为5.9-6.0
熔点应很低 不受空气的侵蚀 将在酸液和碱液中逐渐溶解 其氢氧化物必能溶于酸和碱中 能生成类似明矾的矾类 可用分光镜发现其存在
N6
P
13 Mn 20 As
27
Di, Mo
34
Sb 41
O7
S
14 Fe 21
Fe
28
Ro, Ru
35
Te 42
纽兰兹 “八音律”
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资料
门捷列夫
1834年2月7 日，伊万诺维 奇·门捷列夫诞 生于西伯利亚的 托波尔斯克。
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