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梦出来的“元素周期表”

发布时间:2021-11-17 10:56:02人气:
本文摘要:一连事情了三天三夜之后,门捷列夫做了一个神奇的梦,他日夜研究的元素,有纪律地排列在一个表格中。倏忽之间,他从梦中惊醒,以此为蓝图,经由不停的测算和修正,终于发现了“化学元素周期表”。 从人类发现元素,到形成元素周期表,简朴的化学元素背后到底隐藏着什么秘密?“现代化学之父”拉瓦锡1743年,拉瓦锡出生在法国巴黎的一个贵族家庭。他在获得巴黎大学的法学硕士和状师执照后,因为对自然科学的浓重兴趣,毅然放弃了别人求之不得的状师职业。1768年,25岁的拉瓦锡成为法国科学院的名誉院士。

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一连事情了三天三夜之后,门捷列夫做了一个神奇的梦,他日夜研究的元素,有纪律地排列在一个表格中。倏忽之间,他从梦中惊醒,以此为蓝图,经由不停的测算和修正,终于发现了“化学元素周期表”。

从人类发现元素,到形成元素周期表,简朴的化学元素背后到底隐藏着什么秘密?“现代化学之父”拉瓦锡1743年,拉瓦锡出生在法国巴黎的一个贵族家庭。他在获得巴黎大学的法学硕士和状师执照后,因为对自然科学的浓重兴趣,毅然放弃了别人求之不得的状师职业。1768年,25岁的拉瓦锡成为法国科学院的名誉院士。

厥后,拉瓦锡继续了家庭的大笔遗产,是其时名副其实的“高富帅”顺带提一下,拉瓦锡的夫人也是仙颜与才气兼具,擅长翻译和绘画,为拉瓦锡的化学研究提供了很大的资助。拉瓦锡与他的夫人其时法国的税收是包税制,私人可以承包,上交后剩余部门可以自由支配。拉瓦锡花了一大笔钱买了“包税官”的职位,有了源源不停的收入泉源。

但他并没有停止自己的科学研究,而是举行了严格的时间治理,天天举行至少5个小时的化学实验。富足的资金、先进的科学设备,加上严格的“自我治理”,让拉瓦锡迅速取得了卓越的成就。

拉瓦锡主张通过精准的测算对物质举行定量研究,并撰写了第一部真正意义上的化学教科书《化学基本叙述》。其时化学被世人称为“魔术”,化学界很是盛行“燃素学说”:物质能燃烧,是因为在它内里存在“燃素”,不能燃烧的物质是因为它缺乏“燃素”。拉瓦锡的钟罩燃烧实验拉瓦锡在视察磷的燃烧时,发现磷的质量增加了,他料想肯定是空气中的某种物质与磷发生了反映。

经由不停地实验证明晰氧气的存在,打破了“燃素学说”,建立了“氧化说”,并验证了质量守恒定律。1789年,拉瓦锡提出“元素”的观点,并揭晓了包罗33个元素的物质表。

今后,化学成为一门可以准确丈量的学科,他被称为“现代化学之父”;拉瓦锡在实验室记载数据1794年,法国大革命发作后,拉瓦锡作为“包税官”受到穷人的憎恨,被列为政治犯推上断头台。临死前,对刽子手说:“我想在临死前做最后一个实验,看一下人死之后到底能活多久,头被砍下来后,我会一直眨眼睛,请帮我数一下眼睛到底会眨几下”。

同时代的著名数学家拉格朗日说,刽子手在眨眼之间砍掉了人类历史上百年难遇的大才。之后的几百年里,法国再也没有泛起过像拉瓦锡一样的天才化学家。门捷列夫的求学生涯40年后,俄国化学家门捷列夫在西伯利亚出生。

他的父亲学识渊博,从小就注重造就他对事物的兴趣。然而,13岁时随着父亲的离世,门捷列夫富足的生活竣事了。门捷列夫的母亲,为了造就他成才,上演了一出俄国版的“孟母三迁”。

她坐着马车长驱2000多公里,将门捷列夫送到莫斯科,想让他读精英大学;厥后因为户口问题被拒之门外。今后,母子又飞驰600公里,来到门捷列夫父亲的母校—圣彼得堡师范学校。

他们的举动感动了校长,破格任命并提供助学金给他,让他完成学业。年轻时的门捷列夫1850年,门捷列夫的母亲因为恒久劳累脱离人世。

门捷列夫很是珍惜这次时机,靠着微薄的助学金开始了他的求学生涯,结果从最开始的倒数第一,一直压倒一切。在圣彼德堡师范学院,他接触到了英国化学家约翰·道尔顿的化学理论,自此为他的人生开启了化学的大门。

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道尔顿的原子理论提到道尔顿,许多人都能想到“色盲症”。因为他是“色盲症”患者,出于好奇他对色盲举行了研究,并揭晓了一篇关于色盲症的论文。厥后人们为了纪念他对色盲症的孝敬,将其称为“道尔顿症”。

道尔顿1803年,道尔顿基于其时英国著名化学家戴维观察到的实验现象,开展了深入研究,发现了著名的“倍比定律”;在倍比定律的基础上,他提出了真正意义上的“原子理论”,试图将所有的元素用“原子量”来权衡。但何其容易,原子质量很是小且不易丈量,再加上其时条件所限,道尔顿测算的许多数据都是错误的。

虽然其时许多科学家对道尔顿的数据举行了修正,但仍然没有发现元素之间的纪律。厥后,科学家们陆续发现一些元素的排列纪律,但无法从整体上将所有的元素联系起来。

1865年,英国化学家纽兰兹对其时已发现的61种原子,根据原子量增序排列后,发现元素的性质像“音阶”具有周期性,每隔7个元素就会泛起一个性质相似的元素,他把这种纪律称为“元素八音律”。然而,他只是通过排列元素发现了这种现象,并没有真正展现出元素之间的内在纪律。这种看法并不被世人所认可,甚至一度受到业内学者的讽刺。直到门捷列夫的“元素周期律”被证实。

元素周期律的发现门捷列夫结业后,应聘到莫斯科担任大学教授;他着迷于原子理论,试图破解元素之间排列的纪律。中年门捷列夫他设计了一套纸牌,将差别元素的原子量、性质写在这些小卡片上;天天摆弄、排列,来研究差别元素之间的排列纪律,然而经由不停地测算和排列,还是一筹莫展。据门捷列夫自传形貌,化学元素周期表的发现得益于他的一个梦。俗话说,“日有所思,夜有所梦”。

门捷列夫不分昼夜地研究自己的纸牌,到达了近乎痴迷的水平;在一连事情了三天三夜之后,做了一个神奇的梦。他日夜排列的元素在梦中排列到了一个表中。门捷列夫从梦中惊醒,他从元素的性质着手,反推和预测原子量的规模。

由于其时没有同位素的观点,门捷列夫的测算逻辑其实是不严谨的。但有时科学的发现确实需要点运气,门捷列夫用错误的假设得出了正确的结论。1869年,经由不懈地伏案测算和修正,终于解开了原子之间的秘密,这就是后世著名的“化学元素周期表”。

门捷列夫周期表元素的性质是由原子量巨细直接决议的;如果把所有元素按原子量的巨细排列起来,它们在性质上呈显着的周期性;每隔八个元素出现相似的性质,这些相似性质的元素称为一个“族”。元素周期表的横行代表“周期”,竖行代表“族”;可以凭据元素周期律修正已知元素的原子量;在对其时已知60多种化学元素排列后,凭据元素周期表中的空位,门捷列夫还预言了没有被发现的元素。可是,门捷列夫并不能证明他元素周期表的正确性,而且整个推算历程也无法用实验证明。别人天天在实验室辛辛苦苦地做实验,而他单凭着玩纸牌,就发现了元素之间的纪律?这在其时被认为是“伪科学”,不被其时主流的科学界认可,甚至遭受了侮辱和讽刺。

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直到厥后镓元素的发现。“镓”元素的发现法国科学家布瓦邦德朗在对元素举行光谱分析的时候,预言在铝和铟之间一定存在一个元素。

1875年镓元素被从矿石中提炼出来。镓元素的发现并没有让门捷列夫受到尊重,因为凭据丈量,镓元素的原子量跟门捷列夫“元素周期表”预言的纷歧样。引起了一场关于“伪科学”和主流科学的论战,引起了全世界化学家的关注。

门捷列夫始终坚持自己的看法,被世人诅咒。厥后布瓦邦德朗经由多次实验后,发现门捷列夫是正确的。自此,门捷列夫受到了化学界的认可和肯定。

随着越来越多的新元素被发现出来,一一印证了门捷列夫的预言,填补了元素周期表的空缺。1882年,门捷列夫获得了英国皇家学会发表的最高荣誉——“戴维奖章”。晚年门捷列夫1885年,德国化学家温克勒发现了新元素“锗”,这种元素在现代光学、细密仪器行业具有很是广泛的应用。

该元素的原子量和性质,与门捷列夫十几年前的预言丝绝不差,门捷列夫被推上神坛。这个元素周期表神到什么水平?它准确排列了每一个元素的位置,而且预言了每一个没有发现的元素的原子量、性质和在元素周期表中的位置。就像一张原子舆图,拿着它险些可以解开化学界所有的谜题。

这种状态一直连续到惰性气体的泛起。拉姆塞和锐利发现了惰性元素氩,但发现这个元素没地方放,厥后又发现了被称为“太阳元素”的氦。因为这种元素最初是在太阳的光谱中发现的,其时被科学家普遍认为在地球上是不存在的。

随着惰性气体元素被连续不断被发现,大家开始对门捷列夫的元素周期表提出了新的质疑。惰性元素的发现,说明在七大族元素之外,还存在一个新的族,那就是惰性气体族。因为早期化学家在排元素周期表的时候,是基于现有的元素。而惰性气体性质很是稳定,极不生动,很难被人们发现。

经由全世界化学家的不停努力,终于形成了现在的元素周期表。现代元素周期表启示元素周期表为科学家们提供了一个清晰的研究思路。

在化学周期表发现之前,人们上化学课都是从一些常见的元素开始。现在的化学课都是以“族”为单元展开,具有很强的逻辑性和体系性。在元素周期表上,每“族”元素的性质都是有纪律的,人们可以凭据元素周期表去设计产物、选择原质料,不停地改善现代生活,为我们日常生活提供了无限的启示。

回首元素的生长史,我们不能否认,许多科学原理的发现具有偶然性,但我们也无法忽略其背后的一定性。许多科学纪律的发现,离不开科学家们对实验现象和数据的不停盘算、总结和归纳。许多人做研究都是浅尝辄止,习惯性地把眼光停留在现象自己,而不去探寻现象背后隐藏的纪律和原理。中国古代十大发现中国古代降生了许多璀璨的结果,但在科学理论体系的构建方面是很是缺乏的。

这也是自然科学和现代工业体系在欧洲迅速生根生长的主要原因。在这一方面,我们确实要向西方人学习。


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