元素周期表高清大图 门捷列夫的故事

伤我心太深

　　现代科学的发展都需要感谢化学的进步，门捷列夫是一个伟大的化学家，门捷列夫的故事几乎家喻户晓。下面有元素周期表高清大图可以用来作为桌面壁纸。读书的时候最怕就是元素周期表口诀了。门捷列夫元素周期表是怎样发现的？这期介绍门捷列夫发现元素周期表的故事。

门捷列夫发现元素周期表的故事


1907年1月27日，俄国首都彼得堡比往日更加寒冷、萧瑟。太阳暗淡无光，大风呼啸着卷起积雪，又洒落下来，像是有意撒着白纸花。街道上，到处点着蒙着黑纱的灯笼，一派凄哀的景象。
　　由几万人组成的送葬队伍正在街上慢慢地移动着。队伍的最前头，既不是花圈，也不是遗像，而是十几个青年学生抬着的一块大木牌。上面画着一张表格，表格中写着各种元素的化学符号。它象征着一位伟人一生的主要功绩——这位伟人在7天前伏在他的写字台上与世长辞了。当时，他的手里还握着笔，一本未完成的科学著作的手稿还摊开在桌子上。

门捷列夫

门捷列夫图片



　　他，就是著名的俄罗斯化学家、化学元素周期表的创始人——德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫。常言道：“三十而立。”门捷列夫正是在他31岁时被彼得堡大学聘为正教授的。
　　从这一年起，门捷列夫改教无机化学。那时的彼得堡大学还没有现成的教材。所以，在科学研究之外，门捷列夫还得抽出大量时间来编写教材。
　　每当这个时候，门捷列夫总会有一种思绪如麻的感觉。因为从18世纪中叶到19世纪中叶这100年中，科学家们平均每两年半就发现一种新元素。

元素周期表高清大图

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　　1789年的拉瓦锡时代，已知元素只有23种，而到1869年，人类发现的元素达到了63种，而且元素的种类还在不断增加。这时，人们已经猜想，元素之间可能存在着某种次序关系。许多化学家都试图探索元素间的关系之谜，排出它们的次序。


　　譬如，1829年，德国的德柏莱纳将当时已知的54种元素按其性质的相似程度分成若干组，结果发现元素系列中间的某个元素的性质正好介于它前后的两个元素之间，而其原子量也正好是前后两个元素的平均值。


　　1850年，德国的培顿科菲发现各元素原子量值之差常为8或8的倍数。例如：碱族元素中的锂、钠、钾，锂的原子量是7，钠是7+2×8=23，钾是23+2×8=39。1859年，法国的杜马发现各元素的原子量有一个公差，如卤族元素中的氟为19，氯为19+16.5=35.5，溴为19+2×16.5+28=80，碘为19+2×16.5+2×28+19=127……


　　1860年，意大利的坎尼柴罗提出了测量原子量的新方案，从此化学界对元素化合价和原子量的确定有了统一的规范。此举意义重大，这对后来门捷列夫发现元素周期表具有决定性的意义。

　　1862年，法国的德·尚古特瓦创造了一个元素《螺旋图》，成为科学史上第一个提出元素性质有周期变化的人。可惜他的这项成果被法国科学院埋没了20多年才重见天日。那时，门捷列夫的元素周期表已经问世将近20年了。英国人奥德林和纽兰兹，德国人迈耶尔都先后列出过元素周期表，不过都由于有种种缺陷而显得不够成熟。


　　到1869年门捷列夫的元素周期表问世之前，有关探索元素周期律的记载多达几十处，真是“天时、地利、人和”，前人的贡献，为门捷列夫的元素周期表“水到渠成”创造了条件。
　　不过，前人的努力只是为他的成功奠定基础，而在当时元素之间的联系还是一个谜，因此门捷列夫无论怎样编教材总觉得杂乱无章，支离破碎。门捷列夫和他的前辈一样坚信元素间存在着某种规律，而又殚思竭虑找不出这种规律。


　　1868年的冬天，门捷列夫决定搁下教材的编写工作，全力以赴投入探索元素间规律的研究。他天天独自坐在他那高大的写字台前，苦苦思索着，计算着。
　　为了摸索元素间的内在联系，他用硬卡纸制了63张像扑克牌似的卡片，每张卡片写上一种元素的化学符号，以及它的性质和原子量。然后，他玩起这些“纸牌”来。他想按原子量的大小把卡片排成一张表，就像打扑克一样，一会儿排齐，一会儿分开，不断地调换着桌子上纸牌的位置。可是横排竖排，他总是不能排成。门捷列夫是个有惊人毅力的人。

　　当年他写《有机化学》一书时，几乎有两个月没有离开过书桌。所以，对于周期表，他自然是不达目的誓不罢休的。他仍然天天坐在写字台前，摆弄着这些奇特的“纸牌”，简直到了废寝忘食的地步，有时甚至通宵达旦连续几昼夜都不停息。

元素周期表高清大图

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　　有一次，他从按原子量大小排列的表中，惊奇地发现有好几处都是在某个元素之后，隔了7个元素又出现了一个与这个元素性质十分相似的元素。他心里豁然开朗，他将“纸牌”稍作调整后，一副新的“牌阵”出现在他眼前，一望这“牌阵”，63种元素间带规律性的关系居然一目了然。门捷列夫兴奋极了，马上把他的研究所得写了一篇论文。几个月后，正赶上俄罗斯化学学会召开学术讨论会。


　　别的与会学者有的带上论文，有的带着样品，有的带着实验器具当众演示，只有门捷列夫只身空手，将那一副纸牌揣在怀里。三天会期，他一直不言不语，主席觉得奇怪，在讨论会快要结束时，他问门捷列夫是否可以发表些意见。

　　不料门捷列夫起身走到那张演示实验的大桌子前，从怀中掏出一副纸牌，排起“牌阵”来。众人无不吃惊，都以为堂堂大学教授，竟在全国性的学术会议上开这种玩笑。
　　只见门捷列夫将那副牌一会儿便排出一个牌阵来，众人上前一看，方知每张牌上写的是一种元素的名称、性质、原子量等，共是63张牌，代表着当时已知的63种元素。大家瞧着牌阵，都如进入云里雾中，看不出什么名堂来。

　　门捷列夫这才清了清嗓子，开口说道：“世上这些众多的元素，看起来杂乱无章，其实有两条纽带将它们彼此间联系起来，期一是原子量。”说到这里，门捷列夫指着桌上的“牌阵”说道，“诸位不知是否看出，按原子量的大小，元素的性质呈现出周期性的重复?”在场的毕竟都是全俄一流的化学家，“心有灵犀一点通”，经门捷列夫这样一说，还有谁不明白的?个个都禁不住点起头来。

　　门捷列夫接着说：“另一个是化合价。你们看，竖的一排的各种元素化合价相同，构成性质相似的一族，按周期循环，这就是元素周期律。”真是“一语道破天机”。

　　不少老教授当时就目瞪口呆，想不到自己钻研这个问题几十年还不着边际，现在却被这个年轻人用几张纸牌说得明明白白。当然，也有人不以为然。有位先生当众提出问题说：“铟的原子量是75.4，应排在砷和硒之间，可这样一来砷就要被挤走了，不再跟性质相似的磷排在一族，硒也被挤走了，不再跟硫排在一族。”他一发难，门捷列夫一时倒无言以对。

　　这时早已生气的门捷列夫的老师发起脾气来，把他的演示斥为儿戏。门捷列夫挨了训斥，心里却一百个不服。为了证明自己的发现，他更加废寝忘食地钻研起元素周期律来。他觉得，如果铟的原子量75.4是对的，那就证明他的周期表有问题;如果他的周期表是对的，那肯定铟的原子量不是75.4。
　　于是，他决定自己来计算铟的原子量，最后得出的结果是113.1。这样，铟应该排在镉和锡之间。


　　门捷列夫如释重负，更坚信他的周期表的正确了。按照同样的道理，他一一纠正了铍、钛、铈、铀等一些当时被算错原子量因而在周期表中“捣乱”的元素的原子量。重新排列的元素周期表就能天衣无缝地显示元素周期变化的规律了。门捷列夫排定的周期表中留出了不少空缺，这都是因为没有恰如其“位”的元素而造成的。

　　门捷列夫断言这些空缺的位置，都是未发现的元素。这样他-口气预言了11种未知元素。谁知却遭来了一些权威的否定，有人甚至攻击他在“研究鬼怪——世界上不存在的元素”。
　　可是，就在门捷列夫发表了他新编的化学元素周期表的3年后，法国化学家布瓦博德明发现了新元素镓，也就是在门捷列夫预言的“类铅”以后，他预言的11种元素一一被人找到。
　　全世界的科学界都被震惊了，几乎所有的外国科学院都来聘请他当院士。

　　门捷列夫元素周期表，是科学理论研究中运用逻辑思维的成功范例，是科学预见的丰硕成果。

　　他在元素周期表中，不仅预见到19世纪末化学元素的发现，甚至对20世纪发现的放射性元素，以及“二战”后出现的人工元素，也在周期表中预约定位了。不仅如此，门捷列夫的元素周期表还暗示了以氢为原型的元素原子结构的关系。这是20世纪后由于量子力学的发展才了解到它的意义和本质的。
　　门捷列夫周期表不仅是化学发展史上的里程碑，而且也影响到其他学科，例如元素光谱学，等等。门捷列夫誉满天下，功盖学界。


　　研究科学史的人却难免要因此为德国化学家迈耶尔叫屈。迈耶尔发表过与门捷列夫内容和观点一致的论文，只可惜比门捷列夫晚了9个月。所以，科学史家认为两人是独立并且几乎在同时发现元素周期律的。
　　人们“先入为主”，把这-功劳都归于门捷列夫一人，这多少有点不够公平。所以，我们在谈起门捷列夫时还要补上一笔，否则总觉得有些太亏待了迈耶尔先生了。

元素周期表高清大图

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　　德米特里·门捷列夫 简历


　　中文名称:德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫


　　性别:男

　　生卒年:1834-1907

　　国别:俄国

　　德米特里·门捷列夫 - 生平简介


　　1834年2月7日生于西伯利亚托博尔斯克，1907年2月2日卒于彼得堡(今列宁格勒)。1948年入彼得堡专科学校，1850年入彼得堡师范学院学习化学，1855年取得教师资格，并获金质奖章，毕业后任敖德萨中学教师。1856年获化学高等学位，1857年首次取得大学职位，任彼得堡大学副教授。1859年他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回彼得堡从事科学著述工作。1863年任工艺学院教授，1864年，门捷列夫任技术专科学校化学教授，1865年获化学博士学位。1866年任彼得堡大学普通化学教授，1867年任化学教研室主任。1893年起，任度量衡局局长。1890年当选为英国皇家学会外国会员。1907年2月2日，这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞在彼得堡(今列宁格勒)与世长辞，享年73岁。

门捷列夫

　　德米特里·门捷列夫 - 最大贡献


　　门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，总结出这样一条规律：元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着原子量(现根据国家标准称为相对原子质量)的递增而呈周期性的变化，既元素周期律。他根据元素周期律编制了第一个元素周期表，把已经发现的63种元素全部列入表里，从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位，预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅，即以后发现的钪、镓、锗)的性质，并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地完全按照原子量数值的顺序排列。若干年后，他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功，引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。


　　德米特里·门捷列夫 -元素周期表发现过程。





　　攀登科学高峰的路，是一条艰苦而又曲折的路。门捷列夫在这条路上，也是吃尽了苦头。当他担任化学副教授以后，负责讲授《化学基础》课。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。近五十多年来，各国的化学家们，为了打开这秘密的大门，进行了顽强的努力。虽然有些化学家如德贝莱纳和纽兰兹在一定深度和不同角度客观地叙述了元素间的某些联系，但由于他们没有把所有元素作为整体来概括，所以没有找到元素的正确分类原则。年轻的学者门捷列夫也毫无畏惧地冲进了这个领域，开始了艰难的探索工作。


　　他不分昼夜地研究着，探求元素的化学特性和它们的一般的原子特性，然后将每个元素记在一张小纸卡上。他企图在元素全部的复杂的特性里，捕捉元素的共同性。一但他的研究，一次又一次地失败了。可他不屈服，不灰心，坚持干下去。


　　为了彻底解决这个问题，他又走出实验室，开始出外考察和整理收集资料。一八五九年，他去德国海德尔堡进行科学深造。两年中，他集中精力研究了物理化学，使他探索元素间内在联系的基础更扎实了。一八六二年，他对巴库油田进行了考察，对液体进行了深入研究，重测了一些元素的原子量，使他对元素的特性有了深刻的了解。一八六七年，他借应邀参加在法国举行的世界工业展览俄罗斯陈列馆工作的机会，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，不仅增长了他认识自然的才干，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，继续研究他的纸卡。他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。他发现性质相似的元素，它们的原子量并不相近;相反，有些性质不同的元素，它们的原子量反而相近。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。他的脑子因过度紧张，而经常昏眩。但是，他的心血并没有白费，在一八六九年二月十九日，他终于发现了原素周期律。他的周期律说明：简单物体的性质，以及元素化合物的形式和性质，都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中，又大胆指出，当时一些公认的原子量不准确。如那时金的原子量公认为169.2，按此在元素表中，金应排在锇、铱、铂的前面，因为它们被公认的原子量分别为198.6、6.7、196.7，而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面，原子量都应重新测定。大家重测的结果，锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2，而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断，也证明了周期律的正确性。


　　在门捷列夫编制的周期表中，还留有很多空格，这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质，断定它们介于邻近元素的性质之间。例如，在锌与砷之间的两个空格中，他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年，法国化学家布阿勃朗用光谱分析法，从门锌矿中发现了镓。实验证明，镓的性质非常象铝，也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现，具有重大的意义，它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律;为以后元素的研究，新元素的探索，新物资、新材料的寻找，提供了一个可遵循的规律。元素周期律象重炮一样，在世界上空轰响了!


　　门捷列夫发现了元素周期律，在世界上留下了不朽的光荣，人们给他以很高的评价。恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出。“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”


　　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。一八九四年，惰性气体氛的发现，对周期律是一次考验和补充。一九一三年，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原于结构学说，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。


　　德米特里·门捷列夫 - 研究领域


　　1、化学，特别是无机化学和物理化学
　　2、门捷列夫除了发现元素周期律外，还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡，由于他的辛勤劳动，在这些领域都不同程度地做出了成绩。
　　德米特里·门捷列夫 - 相关作品
　　1、发现了化学元素周期律并依据化学元素周期律编制了第一副化学元素周期表。
　　2、运用元素性质周期性的观点写成《化学原理》一书(1869年)，被译成多种文字出版。


　　德米特里·门捷列夫 - 名人名言


　　1.科学的种子，是为了人民的收获而生长的。
　　2.一个人要发现卓有成效的真理，需要千百万个人在失败的探索和悲惨的错误中毁掉自己的生命。
　　3.没有加倍的勤奋，就既没有才能，也没有天才。
　　4.科学不但能“给青年人以知识，给老年人以快乐”，还能使人惯于劳动和追求真理，能为人民创造真正的精神财5.富和物质财富，能创造出没有它就不能获得的东西。
　　6.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一定会遭到失败。
　　7.科学不但能“给青年人以知识，给老年人以快乐”，还能使人惯于劳动和追求真理，能为人民创造真正的精神财富和物质财富，能创造出没有它就不能获得的东西。
　　8.没有加倍的勤奋，就既没有才能，也没有天才!
　　9.天才就是这样，终身劳动，便成天才!

　　10.一个人要发现卓有成效的真理，需要千百万个人在失败的探索和悲惨的错误中毁掉自己的生命。