教学素材：元素周期表是否有尽头？

【教学素材】 　　 元素周期表是否有尽头？  2019年是元素周期表诞生150周年，在这150年里，不断有新发现的元素被加进来，但是元素周期表的基本原理始终没变。 元素周期表揭示了物质世界的秘密，把一些看来似乎互不相关的元素统一起来，组成了一个完整的自然体系。它的发明，是近代化学史上的一个创举，是化学发展史上的重要里程碑之一。 说到元素周期表，就不得不提起一个人——门捷列夫，1867年，担任教授的门捷列夫为了系统地讲好无机化学课程，正着手著述一本普通化学教科书《化学原理》。在著书过程中，他遇到了一个难题，就是该如何用一种合乎逻辑的方式来组织当时已知的63种元素。 门捷列夫仔细地研究了63种元素的物理性质和化学性质，他想到了一个很好的方法来对元素进行系统的分类。门捷列夫准备了许多类似扑克牌一样的卡片，将63种化学元素的名称及其原子量、氧化物、物理性质、化学性质等分别写在卡片上。门捷列夫用不同的方法去摆那些卡片，用以进行元素分类的试验。他用各种方法摆弄这些卡片，都未能实现最佳的分类。 1869年3月1日这一天，门捷列夫仍然在对这些卡片苦苦思索。他先把常见的元素族按照原子量递增的顺序拼在一起，之后是那些不常见的元素，最后只剩下稀土元素没有全部“入座”，门捷列夫无奈的将它放在边上。从头至尾看一遍排出的“牌阵”，门捷列夫惊喜地发现，所有的已知元素都已按照原子量递增的顺序排列起来了，并且相似元素以一定的间隔出现。就这样，第一张元素周期表诞生了。不仅如此，他还给尚未发现的元素留下了27个空位，并且大胆预言了11类未知的新元素和它们在元素周期表的位置。 但是实际上元素周期表的发现是众多科学家共同努力的结果： 1789年，安托万-洛朗·拉瓦锡出版的《化学大纲》中发表了人类历史上第一张《元素表》，在该表中，他将当时已知的33种元素分成了四类。 1829年，德贝莱纳在对当时已知的54种元素进行了系统的分析研究之后，提出了元素的三元素组规则。他发现了几组元素，每组都有三个化学性质相似的成员。并且，在每组中，居中的元素的原子量，近似于两端元素原子量的平均值。 1850年，德国人培顿科弗宣布，性质相似的元素并不一定只有三个；性质相似的元素的原子量之差往往为8或8的倍数。 1862年，法国化学家尚古多创建了《螺旋图》，他创造性地将当时的62种元素，按各元素原子量的大小为序，标志着绕着圆柱一升的螺旋线上。他意外地发现，化学性质相似的元素，都出现在同一条母线上。 1863年，英国化学家欧德林发表了《原子量和元素符号表》，共列出49个元素，并留有9个空位。 上述各位科学家以及他们所做的研究，在一定程度上只能说是一个前期的准备，但是这些准备工作是不可缺少的。而俄国化学家门捷列夫、德国化学家迈尔和英国化学家纽兰兹在元素周期律的发现过程中起了决定性的作用。 1865年，纽兰兹正在独立地进行化学元素的分类研究，在研究中他发现了一个很有趣的现象。当元素按原子量递增的顺序排列起来时，每隔8个元素，元素的物理性质和化学性质就会重复出现。由此他将各种元素按着原子量递增的顺序排列起来，形成了若干族系的周期。纽兰兹称这一规律为“八音律”。这一正确的规律的发现非但没有被当时的科学界接受，反而使它的发现者纽兰兹受尽了非难和侮辱。直到后来，当人人已信服了门氏元素周期之后才警醒了，英国皇家学会对以往对纽兰兹不公正的态度进行了纠正。 未来，随着实验能力的提高，科学家们将搜寻这些更重的元素，并将它们添加到元素周期表。 学科网（北京）股份有限公司 $