
门捷列夫玩扑克牌发现元素周期表
1、他还重新修订了化学元素周期表(表2),把1869年竖排的表格改为横列,突出了元素族和周期的规律性;划分了主族和副族,使之基本上具备了现代元素周期表的形式。
2、时间回到19世纪,当时人类已经发现了60多种元素,积累了很多零散的元素性质,但它们之间的内在联系如何还是没有得到解决。此时的化学学科就像一个管理不好的库房,东一摊、西一摊的材料放得乱七八糟,毫无规律。化学家们都在想,怎样才能找到一个规律,把这些各种各样的元素有系统的排列起来?
3、
4、我想这一定不是巧合!元素的原子量和它们的化学性质之间可能有密切关系。
5、怎么样是不是很励志?先置于死地而后生,门捷列夫简直是一个标准的IBrisk-taker。实不相瞒,其实我也尝试过在课内作业上使用这种完成任务的这种方法。
6、1789年,法国化学家拉瓦锡发表了33种化学元素的名单(实际上只包含了23种元素),随后欧洲掀起一股搜寻新元素的热潮,相继发现了六十多种元素;人们对现有元素进行详细研究,出现了光谱技术,通过其发出的光,进行元素鉴定,罗马城似乎抬脚可到了。
7、若干年后,他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功,引起了整个科学界的赞叹。好多外国科学院纷纷聘请他为名誉院士。一次,有个记者问他是怎样想出周期律的,门捷列夫听了大笑:“这个问题我考虑了20年之久,而您却认为我坐着不动,5个戈比1行、5个戈比1行地排列着,突然就成功了?”(门捷列夫玩扑克牌发现元素周期表)。
8、可是门捷列夫不依不挠:“不对,比重肯定是可能你提纯的物质还不够纯。”
9、门捷列夫在编写《化学原理》时,他不知道该怎么用合乎逻辑的方式组织63种元素,他就开始研究,他选择将63种化学元素写在像扑克牌一样的卡片上,再进行元素分类。
10、这样,化学家们尝试把元素系统化的努力又一次失败了。
11、“我也不知道,你还是回家去问你的爸爸或者舅舅吧!”
12、▲孔子VS亚里士多德,一个述而不作,一个拼命著作。结果前者一直找不到工作,后者却调教出了千古一帝:亚历山大大帝!
13、有天晚上,他终于支持不住迷糊糊地进入梦乡了。他好像做了一个梦,在梦里他还在玩扑克牌找化学元素的规律,突然,他好像看到一个更完整、圆满的周期表。他兴奋地顾不得睡觉了,赶紧睁开眼,根据记忆把梦里的元素周期表在扑克牌画了出来,并重新摆好了。(门捷列夫玩扑克牌发现元素周期表)。
14、元素周期表主要是按照原子量来排列的,等到温克勒测出了锗的原子量,他不禁惊呆了。锗就是“艾卡硅”,门捷列夫十几年前不仅预言了这种新元素的存在,更是把这种元素从头到尾描述了一遍。更为恐怖的是,这些预言跟温克勒的测定吻合的严丝合缝,几乎一点不差:
15、✔充分了解人们对元素所进行的丰富而曲折的探索历程;
16、1865年,英国化学家欧德林按原子量排列元素的顺序,初步排列出今天元素周期表中的卤族、氧族、氮族等到,虽然错误不少,但比尚古多的螺旋图前进了一步。
17、于是,门捷列夫开始试着排列这些元素。他把每个元素都建立了一张长方形纸板卡片。在每一块长方形纸板上写上了元素符号、原子量、元素性质及其化合物。然后把它们钉在实验室的墙上排了又排。经过了一系列的排队以后,他惊奇地发现元素的性质随着原子量的递增而呈周期性的变化,即元素周期律。
18、黑石渡劫,又会带来金融海啸吗?中国为什么不学日本,大规模搞氢能源汽车?明教的前世今生国际足联调查网红“撒盐哥”世界杯违规入场摸奖杯,那又怎样?
19、元素周期律的发现激起了人们发现新元素和研究无机化学理论的热潮。
20、估计就是在这么随便排序元素时,门捷列夫发现了元素周期律,从而成为了广为人知的“周期表之父”。然而,看似欧皇的门捷列夫后来也不是只靠运气而成名的;他还是付出了许多心血来继续整理元素周期表,那我们就再来看看他是怎么整理这么多种元素的吧:
21、▲门捷列夫的预言和温克勒的实测,从上到下的属性分别是:原子量、比重、熔点、颜色、氧化物形态、氧化物比重、氧化物活性、氯化物沸点、氯化物比重。
22、★院校专家支持:中国化学会及清华大学、北京大学等各院校专家倾力支持
23、入选中国出版传媒商报2022最值得推荐的50种童书(秋季版)
24、-教学风格深入浅出,尤其擅长初中科学教学,深受学生欢迎
25、其实这样的联想也不是空穴来风:当时,热爱扑克的门捷列夫就是用纸牌来研究周期表的……他把所有的元素都分别写在纸片上,然后把性质相近的元素都放进同一套牌里竖着摆放(就和蜘蛛纸牌一样)。而这每一套牌演变到了现在就成为了元素周期表中的族。
26、人类一直在思考,物质的本质是什么?一时难于解答,哲学思想应运而生。中国古代的五行说、古印度的四大说、古埃及的三元素说,皆指向元素构成万物。伊壁鸠鲁等古希腊哲学家提出了“原子说”,来应对物质中难以解释的“无限”概念。“原子”,即分割下去,不能再分割的物质。《墨子·经说下》也表达了类似的观点,如“无”与“非半”不可斫也。
27、对以后整个化学和自然科学的发展都具有普遍的指导意义。1869年门捷列夫提出一张元素周期表,根据周期律修正了铟、铀、钍、铯等9种元素的原子量。
28、 门捷列夫没有看到,后人利用这一系列的伟大发现和实践,揭示了元素周期律的本质,扬弃了门捷列夫那个时代关于原子不可分的旧观念,化学再一次进入了一个新的时代。
29、
30、 门捷列夫是如何发现了元素周期律的?你听说过他的魔法扑克吗?
31、看完了关于周期表本身的冷知识,再让我们看看几条有关元素的:
32、▲水变油的闹剧,竟然可以发生,难道不值得我们反思吗?
33、 “把我的行李整理好,搬到车上去。”门捷列夫一边应答着,一边还在摆弄他的扑克牌,这时他似乎已经有点眉目了,但又不能准确地排列起来。他还想试试看,过了片刻,安东又走了进来:“先生,得赶快走了,否则要误点了。”
34、19世纪俄国化学家,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。他发现了元素周期律,并就此发表了世界上一份元素周期表。
35、他的名著、伴随着元素周期律而诞生的《化学原理》,在十九世纪后期和二十世纪初,被国际化学界公认为标准著作,前后共出了八版,影响了一代又一代的化学家。
36、他更加大胆的预言,在锌和砷之间,还有两个未发现的元素,分别是“艾卡铝”和“艾卡硅”。不仅如此,他还断言这两个未知元素各种各样的性质,甚至说明了它们的原子量以及同别的元素结合而成的化合物。
37、所以我们可以说化学相关的所有反应式都是无稽之谈无J之谈
38、想着想着,门捷列夫激动得浑身发热。得到的结果竟完全出人意外!原来每一纵行中几种元素的性质自上而下随着原子量的递增而逐渐变化。
39、首先,既然原子量有误,那么大方向上我相信它,再根据每个元素的化学性质进行微调。比如当时碲的原子量是1而碘的原子量是1但显然碘应该是卤素一族,而碲和硫、硒的性质更为相近,所以老门开始放炮:碲的原子量肯定错了,应该在123-126之间。当时的老门还不知道同位素的概念,现在我们知道碲的准确原子量是当时的数字是没错的,门捷列夫用一个错误的假设蒙对了结论。
40、几年过去了,周期表中的空格还是空着,人们似乎已经遗忘了它们。
41、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)。
42、他突然醒悟过来:“对了!对了!这当中还少一个元素,一个没有被人发现的元素!它应该位于……”
43、列科克在邮寄给老师伍尔兹的信件里还写道:他会继续往下研究,就目前的化学性质来看,镓很像铝。
44、更多精彩有趣的化学小故事,请见根据超火爆同名纪录片改编的系列图书《门捷列夫很忙:给孩子的化学启蒙》。该书自上市以来,备受好评,入选中国出版传媒商报2022最值得推荐的50种童书(秋季版)。
45、有一次,小门捷列夫独自一人跑到舅舅的工厂,看工人是如何制造玻璃瓶的。当他看到工人叔叔用铁管子蘸点玻璃溶液时,很快就吹制出一个玻璃瓶,觉得非常,便问题:“叔叔,溶液到底是什么东西?”
46、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。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。
47、但在当时,大部分化学家只把这些作为有趣的谈资,他们更为享受趴在每棵“树”上研究树叶和年轮的细节,却少有几个人愿意跳出密林,去看看这片密林究竟是什么样的。
48、在理论的化学中,应该要证明自然界有多少元素,而元素和元素直接又存在什么联系或者异同,当时还是探索阶段,在1860年的一次国际化学家代表大会上,确定了原子、分子、原子价等概念,这对门捷列夫形成周期律思想有很大影响。
49、1875年,巴黎科学院的一次例会上,院士伍尔兹宣读了一份他的学生列科克邮递过来的信件:“8月27日,我在比利牛斯山所产的闪锌矿中发现了一种新元素……”
50、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。1859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。1862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。1867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1869年2月19日,他终于发现了元素周期律。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,锇为铱为铂为而金是实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。
51、或许很多人会认为门捷列夫发现元素周期率是出于偶然,但是这个偶然其实是来自于他对元素成千上百次的研究。
52、历史上化学家对元素的分类做过哪些尝试?谁是德贝莱纳?“三元素组”又是什么?
53、▲门捷列夫母亲的伟大长征!成就了自己的儿子,也成就了全人类。
54、 实践是检验理论的较好标准,科学家将上天(如到月球)入地(如海底)或反复在粒子加速器中进行实验,企图合成更多新元素,结果将会如何?让我们拭目以待吧!
55、
56、在门捷列夫的周期表中,他大胆地为尚待发现的元素留出了位置。
57、大约1885年左右,德国的弗莱堡地区发现了一座银矿,品位很高。一大帮化学家立刻扑上去展开研究,其中的一位名叫温克勒,他分析后指出,矿石的主要成分是硫化银,但还有一种未知的新元素。1886年,温克勒成功的将其分离出来,因为他是德国人,所以他用“日耳曼”来命名它:germanium,翻译成中文就是“锗”。1887年,为了严格测定这种锗各方面的性能,他共搜罗了半吨弗莱堡的银矿,等到他通过艰辛的实验把一条又一条搞清楚之后,他发现这种新金属和砷、铋都有点类似。
58、看到了吗?我们的祖先总是享受解决问题的乐趣,而缺乏对不同现象的规律总结。确实,解决复杂的问题需要超人的智慧,但发现规律以后,一连串的问题只是小case而已。这是否能解释,现代科学没有能诞生在中国,更因此中国从16世纪开始渐渐被西方屌丝逆袭,中华民族的痛苦经历随之而来。
59、一排树是碱金属族,排头的锂最轻,也最安静,落到水里,只发出轻微的嘶嘶声,而钠就要比锂更活泼一点,钾丢到水里简直就要爆炸,而排在最后的铯,最重,也最容易跟别的物质化合,它在空气里,自己立刻就要烧起来。
60、 然而,从1937年起的50年内,人类又人工合成了近20种元素,元素周期的尾巴又长了。这时又有人预言,105号元素该是周期表的尽头了,理由是核内质子数越来越大,质子间的排斥力将远远超过电子间吸引力,导致它发生蜕变。
61、我们在小学三年级就学到过:8A族的元素统称为惰性气体,有着八隅体的外层电子结构,所以一般不会与其他元素产生反应。然而,对于当时的门捷列夫来说,惰性气体简直就是一种bug的存在:如果按照原子量来排出元素周期表的话,它们在化学上的性质与其他元素完全不符。在它旁边的卤族元素都十分容易产生反应,相比来看惰性气体就非常不合群。
62、正当所有人准备看笑话的时候,却听到了列科克让他们大跌眼镜的话:“是的,门捷列夫先生,您没有错,我们用了一大块物质重新测量,确实是9!”
63、 然而不久,人们竟然又陆续合成了106-109号元素。这些元素存在的时间很短,如107号元素半衰期只有2微秒。
64、可惜,由于德贝莱纳的三元素组局限于15种元素,并且当时原子量测定工作尚处在混乱之中,因而未引起人们的重视。不过,他的工作对后人有了很大的启发。
65、门捷列夫开始着手研究元素规律的时候,人们已经发现了63种元素。为了方便研究,他把这60多种元素的名称、原子量等都写在了扑克牌上,制成七色“化学牌阵”,然后不断变换牌阵的排列顺序,并根据元素的性质来研究它们之间的关系,逐渐使牌阵顺序趋近于一个有规律的体系。
66、门捷列夫首先提出了“煤地下气化”的观点,为煤气化广泛应用开拓了前景,他曾于1887年8月冒险操纵气球升入高空进行探测,这种不怕牺牲的精神给人们留下了深刻的印象。