求一篇1000字左右的关于元素周期表的论文。
元素周期律的发现与元素周期表的建立和完善元素周期律是指元素的性质随着原子序数的增加而周期性变化的规律。元素周期律是自然科学,尤其是化学中重要的基础理论之一。它的发现是自然科学的一大成就,极大地推动了化学乃至整个自然科学的发展。元素周期律和元素周期表的建立和发展使其有了现在的样子,这不是一帆风顺的,而是经历了辩证法和形而上学的激烈斗争。自1661以来,英国化学家波义耳出版了《可疑的化学家》一书。自从元素概念提出,化学作为一门科学确立以来,整整一个半世纪,形而上学在人们心目中占据着主导地位,当时提供的实际资料并不充分。一直到1800才发现了28种元素,元素之间相互关系的辩证性无法揭示。化学家不得不把各种化学元素看作是独立的、不相关的,孤立地、分离地研究它们,从事化学元素的简单积累。后来随着生产的发展,科学也有了长足的进步。形而上学的自然观被自然科学的一系列重大发现打开了一个又一个缺口,使其千疮百孔。数十种元素相互孤立、互不关联的传统观念也开始引起人们的质疑。1815中,普劳特提出了“氢原子构成所有元素”的假说,说明元素并不是绝对不相关的。当时认为氢的原子量是1,不能解释Cl(相对原子质量是35.5)等一些带小数的原子量,所以prout的观点没有被同时代的人接受。但他认为元素相关的想法是有价值的,对以后的工作有积极的影响。在普劳特之后的几十年里,随着生产实践的发展,特别是当人们把电应用于化学,发现了电解的方法,人们用光谱分析仪器观察了各种元素的光谱之后,不断地发现了一些新的化学元素,认识了它们的基本化学性质,揭示了元素之间存在着越来越多的感性物质。到1869,已经知道了63种元素,积累了大量关于它们的物理化学性质的信息。因此,人们迫切需要对这些感性材料进行整理和总结。在寻找元素性质之间内在联系的同时,提出了各种元素分类理论。1829年,德柏·赖纳(3)将当时54种元素中的15按相似性分为五组,提出了“三元素组”假说(4)。人们认为一组中的三种元素不仅具有相似的性质,而且具有规则的原子量。中间元素的原子量等于前后两种元素原子量的算术平均值。这是第一次明确提出原子量与元素性质的关系。1826年,古都在圆柱上做了一个螺旋图。把螺旋线上的元素按原子量增加的顺序排列,结果发现所有性质相似的元素都在同一条垂直线上。这是第一次提出循环的概念。1864年,德国人迈耶⑤发表了六种元素表。在表中,他把6种、6种具有私有性质的元素按照相对原子量增加的顺序分组。但是六元素表并没有包括很多元素,还不到当时已知元素的一半。1865年,英国人纽兰兹[6]将已知元素按相对原子质量从小到大的顺序排列,发现从任何一种元素来看,第八种元素都与自然界中的第一种元素相似,就像一个八度音节。他把这一规律称为“八度”,但由于当时没有充分估计到相对原子质量的测定可能存在误差,所以机械地按照相对原子质量从小到大的规律。所以他的“八度”排列的元素,很多地方都是混乱的,不能正确揭示元素之间的内在联系规律。到1869年,已发现63种化学元素,其中金属48种,非金属15种,占自然元素的三分之二。俄罗斯化学家门捷列夫在前人工作的基础上,曾经仔细研究了各种元素的颜色、沸点、比重、硬度、导电性、磁性、导热性和原子量。他把当时已知的63种元素的名称、原子量、氧化物和各种物理化学性质写在每种元素的卡片上。在整理这些卡片时,他不仅注意元素的原子量,而且非常重视元素的性质及其与其他元素的关系。1869年2月,门捷列夫将63种元素按照原子量增加的顺序排列成几行,同时将每一行中性质相近的元素左右对齐。当按原子量顺序排列的位置与元素顺序发生冲突时,他根据元素的性质改变位置,或者留出空位,使化学元素的各横排性质相近,各竖排化学元素的变化也呈周期性变化。1869年,在俄国物理化学会议上提出了“元素性质对原子量的依赖性”的论文,发现了元素周期律,建立了元素周期表。论文包括以下内容:(1)如果元素按原子量的大小排列,其性质表现出明显的周期性。原子量的大小决定了元素的特性,就像粒子的大小决定了复杂物质的性质一样。因此,例如S和Te的类似化合物、Cl和I的化合物等。,也表现出极其明显的差异。⑶我们应该期待发现许多未知的简单物质,比如类铝、类硅元素,原子量在65 ~ 67之间。(4)知道了一种元素的类似元素的原子量,我们有时可以修正那种元素的原子量。几乎与门捷列夫同时,迈耶也提出了类似的元素周期律,并将元素排列成表。指出“元素的性质是原子量的函数”,以元素原子量为横坐标,以原子体积为纵坐标,绘制原子体积曲线。结果,相似的元素都在这条曲线上占据了相似的位置,显示了每种元素的原子体积和原子量之间的函数关系。虽然元素周期律已被门捷列夫揭示并在国际上发表,但并没有得到充分的认识。连导师齐宁都嘲笑他什么都不做。在人们的冷漠和嘲笑中,1871年,门捷列夫改进和丰富了他在1869年制定的元素周期表。今天,他发表了《化学元素的⑼等周期依赖性》一文,像迈耶一样把元素分成八组,划分主组和次组。同时,他重新排列了一些元素(Os,Ir,Pt,Au;Te,我;Ni,CO),并修正了一系列元素(Sn,La,Ce,T,V等)的原子量。).最后,对应周期表中的空位,门捷列夫预言了新元素的存在和性质:类铝、类硼、类硅。四年后,阿布·朗发现了镓,这证实了门捷列夫对类铝的预测。4年后,纳尔逊发现了钪,证实了门捷列夫对类硼的预测,7年后,温克勒发现了锗,证实了门捷列夫对类硅的预测。在铁很多的事实面前,元素周期律是公认的。门捷列夫工作的成功在科学界引起了震动。为了纪念他的成就,人们把周期律和元素周期表叫做门捷列夫的周期律和元素周期表。但由于时代的局限,门捷列夫的元素内部关系定律并不初步,他未能认识到元素性质周期性变化的基本原因。但需要指出的是,门捷列夫的元素周期律和以此为基础的元素周期表并不完善,仍然存在很多问题。比如H和李之间有没有元素?碲(128)和碘(127)为什么要颠倒排列?稀土元素有多少?他们在表格中的位置应该如何排列?元素的性质随着原子量的增加而呈现周期性的原因是什么?等一下。当这些问题还没有解决的时候,周期律就遇到了严峻的考验。雷姆赛在1894年发现了惰性气体氩。氩的原子量是39.9。应该在钾(39.1)和钙(40.1)之间,但是这里没有留下空间。这个新发现与已经确定的相矛盾。当时仍然有人主张把氩放在钾之前,甚至有人在这个新的矛盾面前怀疑事实的正确性,认为后来发现的氩和氦不是化学元素,而是气体混合物,企图解决氩和钾在原子量上的矛盾。1895年,雷姆西在地球上发现了另一种惰性气体氦。由于氩和氦的性质非常相似,而且与元素周期表中发现的其他元素的性质差异很大,所以人们假设氦和氩可能是另一组元素,这就给元素周期表增加了一个新的“O”族。新的空位促进了其他惰性气体元素的发展。雷姆赛在1898年发现了氪、氖、氙,唐娜在1900年发现了氡。这些新的科学成就逐渐完善了周期律。周期律的另一个发展是,在卢瑟福于191提出原子核模型后,莫斯勒于1913应用X射线的实验方法确定正电荷数——原子序数,发现了原子序数定律。指出周期律的真正基础不是原子量,而是元素原子的核电荷数。这是周期律的一个重要发展,它把元素性质变化的周期性与元素原子的核电荷数联系起来。解决了一些不是按原子量排列的矛盾,如钴(39.1)和镍(58.7)、碲(127.3)和碘(126.9)、氩(39.9)、钾(39.1)的倒置。也解决了氢和氦之间不能有其他元素的问题。原子量和原子序数的不一致,后来同位素的发现解决了。周期律的第三大发展是玻尔在1913引用了量子理论,得出了电子在原子中的分布具有层状结构的结论。1916索末菲提出了轨道分层理论,并引用了电磁场中轨道的定量定向概念。1925年,泡利提出了两个电子不能处于同一个量子态的不相容原理,规定了每层的最高电子数,确立了一个原子中每个电子的状态用四个量子数描述,但同一个原子中不能有两个四个量子数相同的电子。量子力学的发展进一步阐明了原子中电子的层状结构。这揭示了元素性质之所以周期性变化,是因为原子的电子层结构周期性变化。一般来说,我们在讲周期律的时候,总是根据周期方向来指出元素性质变化的周期性。但早在1887年,巴扎罗夫就指出,在元素周期表的族中,元素的原子量是周期性变化的。1915年,在《第二周期现象》等一系列著作中,亿研究了同一周期表中元素某些性质的周期变化。加深了我们对元素周期表和周期律的理解。近几十年来,一大批超轴元素声名鹊起,元素周期表获得了新鲜的内容。总之,周期律和元素周期表自1869诞生以来,从来就不是固定不变的,也不是完整无缺的,而是随着实践的深入不断地修改、丰富和发展,有一个逐步完善的过程。即使是今天的元素周期表⑿也不是完美的,不可能永远停在同一水平上。随着社会和科技的进步,元素周期律会更加完善和充实。参考资料:
/html/meinvtietu/shehuidiocha/200902/04-2627 . html