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元素週期表的故事作文素材

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宇宙萬物是由什麼組成的?古希臘人以爲是水、土、火、氣四種元素,古代中國則相信金、木、水、火、土五種元素之說。到了近代,人們才漸漸明白:元素多種多樣,決不止於四五種。18世紀,科學家已探知的元素有30多種,如金、銀、鐵、氧、磷、硫等,到19世紀,已發現的元素已達54種。

元素週期表的故事作文素材

人們自然會問,沒有發現的元素還有多少種?元素之間是孤零零地存在,還是彼此間有着某種聯繫呢?

門捷列夫發現元素週期律,揭開了這個奧祕。

原來,元素不是一羣烏合之衆,而是像一支訓練有素的軍隊,按照嚴格的命令井然有序地排列着,怎麼排列的呢?門捷列夫發現:元素的原子量相等或相近的,性質相似相近;而且,元素的性質和它們的原子量呈週期性的變化。

門捷列夫激動不已。他把當時已發現的60多種元素按其原子量和性質排列成一張表,結果發現,從任何一種元素算起,每數到8個就和第一個元素的性質相近,他把這個規律稱爲“八音律”。

門捷列夫是怎樣發現元素週期律的呢?

1834年2月7日,伊萬諾維奇·門捷列夫誕生於西伯利亞的託波爾斯克,父親是中學校長。16歲時,進入聖彼得堡師範學院自然科學教育系學習。畢業後,門捷列夫去德國深造,集中精力研究物理化學。1861年回國,任聖彼得堡大學教授。

在編寫無機化學講義時,門捷列夫發現這門學科的俄語教材都已陳舊,外文教科書也無法適應新的教學要求,因而迫切需要有一本新的、能夠反映當代化學發展水平的無機化學教科書。

這種想法激勵着年輕的門捷列夫。當門捷列夫編寫有關化學元素及其化合物性質的章節時,他遇到了難題。按照什麼次序排列它們的位置呢?當時化學界發現的化學元索已達63種。爲了尋找元素的科學分類方法,他不得不研究有關元素之間的內在聯繫。

研究某一學科的歷史,是把握該學科發展進程的最好方法。門捷列夫深刻地瞭解這一點,他邁進了聖彼得堡大學的圖書館,在數不盡的卷帙中逐一整理以往人們研究化學元素分類的原始資料……

門捷列夫抓住了化學家研究元素分類的歷史脈絡,夜以繼日地分析思考,簡直着了迷。夜深人靜,聖彼得堡大學主樓左側的的門捷列夫的居室仍然亮着燈光,僕人爲了安全起見,推開了門捷列夫書房的門。

“安東!”門捷列夫站起來對僕人說:“到實驗室去找幾張厚紙,把筐也一起拿來。”

安東是門捷列夫教授家的忠實僕人。他走出房門,莫名其妙地聳聳肩膀,很快就拿來一卷厚紙。

“幫我把它剪開。”

門捷列夫一邊吩咐僕人,一邊動手在厚紙上畫出格子。

“所有的卡片都要像這個格於一樣大小。開始剪吧,我要在上面寫字。”

門捷列大不知疲倦地工作着。他在每一張卡片上都寫上了元素名稱、原於量、化合物的化學式和主要性質。筐裏逐漸裝滿了卡片。門捷列夫把它們分成幾類,然後擺放在一個寬大的實驗臺上。

接下來的日子,門捷列夫把元素卡片進行系統地整理。門捷列夫的家人看到一向珍惜時間的教授突然熱衷於“紙牌”感到奇怪。門捷列夫旁若無人,每天手拿元素卡片像玩紙牌那樣,收起、擺開,再收起、再擺開,皺着眉頭地玩“牌”……

冬去春來。門捷列夫沒有在雜亂無章的元素卡片中找到內在的規律。有一大,他又坐到桌前擺弄起“紙牌”來了,擺着,擺着,門捷列夫像觸電似的站了起

來,在他面前出現了完全沒有料到的現象,每一行元素的性質都是按照原子量的增大而從上到下地逐漸變化着。

門捷列夫激動得雙手不斷顫抖着。“這就是說,元素的性質與它們的原子量呈週期性有關係。”門捷列夫興奮地在室內踱着步子,然後,迅速地抓起記事簿在上面寫道:“根據元素原子量及其化學性質的近似性試排元素表。”

1869年2月底,門捷列夫終於在化學元素符號的排列中,發現了元素具有周期性變化的規律。同年,德國化學家邁爾根據元素的物理性質及其他性質,也製出了一個元素週期表。到了1869年底,門捷列夫已經積累了關於元素化學組成和性質的足夠材料。

無影週期表有什麼用呢?它可非同一般。

一是可以據此有計劃、有目的的去探尋新元素,既然元素是按原子量的大小有規律地排列,那麼,兩個原子量懸殊的元素之間,一定有未被發現的元素,門捷列夫據此預付了類硼、類鋁、類硅、類鋯4個新元素的存在,不久,預言得到證實。以後,別的科學家又發現了鎵、鈧、鍺等元素。迄今,人們發現的新元素已經遠遠超過上個世紀的數量。歸根到底,都得利於門氏的元素週期表。相信在廣大青少年朋友中,一定會涌現出許多新的化學家,進一步打開微觀世界之謎。

二是可以矯正以前測得的原子量,門捷列夫在編元素週期表時,重新修定了一大批元素的原於量(至少有17個)。因爲根據元素週期律,以前測定的原於量許多顯然不準確。以銦爲例,原以爲它和鋅一樣是二價時,所以測定其原子量爲75,根據週期表發現鋼和鋁都是二價的,斷定其原子量應爲113。它正好在鈣和錫之間的空位上,性質也合適。後來的科學實驗,證實門氏的猜想完全正確。最令人驚異的是,1875年法國化學家布瓦博德朗宣佈發現了新元素鎵,它的比重爲4.7,原子量是59點幾.門捷列夫根據週期表,斷定鎵的性質與鋁相似,比重應爲5.9,原子量應爲68,而且估計鎵是由鈉還原而得.一個根本沒有見過鎵的人,竟然對它的第一個發現者測定的數據加以糾正,布氏感到非常驚訝,實驗的結果,果然和門氏判斷極爲接近,比重爲5.94,原子量爲69.9,按門氏提供的方法,布氏新提純了鎵,原來不準確的數據是由於稱中含有鈉,大大減少了它本身的原子量和比重。

三是有了週期表,人類在認識物質世界的思維方面有了新飛躍。例如,通過週期表,有力地證實了量變引起質變的定律,原子量變化,引起了元素的質變。再如,從週期表可以看出,對立元素(金屬和非金屬)之間在對立的同時,明顯存在統一和過渡的關係。現在哲學上有一個定律,說事物總是從簡單到複雜螺旋式上升。元素週期表正是如此,它把已發現的元素分成8個家族,每族劃分5個週期,每個週期、每一類中的元素,都按原子量由小到大排列,周而復始。