化学地图师--门捷列夫 、

1、化学地图师：化学地图师：门捷列夫门捷列夫 莫斯莱莫斯莱门捷列夫（门捷列夫（M，18341907)俄国化学家。俄国化学家。1834年年2月月7日生于西伯利亚日生于西伯利亚托博尔斯克，托博尔斯克，1907年年2月月2日日卒于彼得堡（今列宁格勒）。卒于彼得堡（今列宁格勒）。门捷列夫的最大贡献是发现门捷列夫的最大贡献是发现了化学元素周期律，今称门了化学元素周期律，今称门捷列夫周期律。捷列夫周期律。1869年年2月月,门门捷列夫编制了一份包括当时捷列夫编制了一份包括当时已知的全部已知的全部63种元素的周期种元素的周期表表一、门捷列夫生平一、门捷列夫生平v焚书相庆：焚书相庆：18341834年生于年生于俄

2、国俄国西伯利亚，西伯利亚，1414个孩子中最个孩子中最小小父亲中学校长，门捷列夫出生后不久因眼疾双目失父亲中学校长，门捷列夫出生后不久因眼疾双目失明而退职，母亲维持全家，抚养明而退职，母亲维持全家，抚养8 8个小孩个小孩自幼聪明，自幼聪明，7 7岁入中学岁入中学学习不太努力，偏爱自然科学，讨厌拉丁语，学习不太努力，偏爱自然科学，讨厌拉丁语，甚至中学毕业时学校郊外山顶焚拉丁语书相庆甚至中学毕业时学校郊外山顶焚拉丁语书相庆少年不少年不知家愁，知家愁，5050年后衣锦还乡方知悔年后衣锦还乡方知悔v门母二迁门母二迁：18481848年（年（1414岁）丧父，不久一个姐姐去世，母岁）丧父，不久一个姐姐去

3、世，母亲经营的玻璃厂火灾破产亲经营的玻璃厂火灾破产望子成龙，望子成龙， 5757岁的老母变卖岁的老母变卖家产，携两个未成年的孩子背井离乡家产，携两个未成年的孩子背井离乡二千多公里马车二千多公里马车旅行来到莫斯科，因门捷列夫成绩不好，为幼子谋求上大旅行来到莫斯科，因门捷列夫成绩不好，为幼子谋求上大学的机会未能如愿学的机会未能如愿其母不甘心，决定再往西的圣其母不甘心，决定再往西的圣彼彼得堡，再不行，则柏林，直至巴黎得堡，再不行，则柏林，直至巴黎圣圣彼得堡也不顺彼得堡也不顺利，最后来到圣利，最后来到圣彼得堡大学附属的师范学院彼得堡大学附属的师范学院其父母其父母校，幸运的是校长是其父同学，经过特殊照顾

4、，校，幸运的是校长是其父同学，经过特殊照顾，18501850年才年才以官费生的待遇入该院理学部。以官费生的待遇入该院理学部。门捷列夫生平门捷列夫生平门捷列夫生平门捷列夫生平v发愤报母：发愤报母：不久（不久（9 9月），竭尽全力的母亲安息他乡，月），竭尽全力的母亲安息他乡，1616岁的门捷列夫成为孤儿岁的门捷列夫成为孤儿身无分文的门捷列夫用聪明身无分文的门捷列夫用聪明的头脑和远大的理想开始发愤，以报母亲宏愿的头脑和远大的理想开始发愤，以报母亲宏愿18541854年年大学毕业，到克里米亚地区中学任教大学毕业，到克里米亚地区中学任教不久因当地发生不久因当地发生战争而离职，回到圣战争而离职，回到圣彼得

5、堡大学做无薪讲师专攻无机化彼得堡大学做无薪讲师专攻无机化学学18561856年获硕士学位年获硕士学位18571857年圣年圣彼得堡大学副教彼得堡大学副教授授18591859年被选拔去德国、法国留学，在海德堡大学受年被选拔去德国、法国留学，在海德堡大学受到到本生本生指点指点18611861年回国，先后任职于圣年回国，先后任职于圣彼得堡工艺彼得堡工艺学院和圣学院和圣彼得堡大学彼得堡大学18651865年被圣年被圣彼得堡大学授予彼得堡大学授予博士学位，并聘为化学教授博士学位，并聘为化学教授18691869年元素周期律成名天年元素周期律成名天下。下。v爱国致死：爱国致死：18901890年因支持学生运

6、动辞职年因支持学生运动辞职18931893年国年国家度量衡所所长家度量衡所所长19041904年年日俄战争日俄战争爆发，俄军大败，一爆发，俄军大败，一向感觉良好的门捷列夫大病向感觉良好的门捷列夫大病19071907年去世（年去世（7373岁），元岁），元素周期表送葬。素周期表送葬。 二、元素周期律的发现：二、元素周期律的发现：v道尔顿提出了科学的原子论后，许多化学家都把测定各种道尔顿提出了科学的原子论后，许多化学家都把测定各种元素的原子量当作一项重要工作，这样就使元素原子量与元素的原子量当作一项重要工作，这样就使元素原子量与性质之间存在的联系逐渐展露出来。性质之间存在的联系逐渐展露出来。v“三

7、元素组三元素组” ” ：18291829年德国化学家德贝莱纳提出。把当时已知的年德国化学家德贝莱纳提出。把当时已知的4444种元素中种元素中的的1515种，分成种，分成5 5组，即：组，即： LiLi、NaNa、K K；CaCa、SrSr、BaBa；ClCl、BrBr、I I；S S、SeSe、TeTe；MnMn、CrCr、FeFe指出每组指出每组的三元素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量的三元素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。之和的一半。 “螺旋图” 1862年，法国化学家尚古多提出一个“螺旋图”的分类方法。他将已知的62种元

8、素按原子量的大小顺序标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上，这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。因此他第一个指出了元素性质的周期性变化。可是他的报告照样无人理睬。 v“六元素表六元素表” ” ：1864年，德国化学家迈尔在他的现代化学理论一书中刊出一个“六元素表”。可惜他的表中只列出了已知元素的一半，但他已明确地指出：“在原子量的数值上具有一种规律性，这是毫无疑义的”。v“八音律八音律” ” 说：说：纽兰兹提出纽兰兹提出 18651865年，英国化学家纽兰年，英国化学家纽兰兹提出了兹提出了“八音律八音律”一说。他把当时已知的元素按原子一说。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列在表中，发现元素

9、的性质有周期住的重量递增顺序排列在表中，发现元素的性质有周期住的重复，第八个元素与第一个元素性质相近，就好象音乐中复，第八个元素与第一个元素性质相近，就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作同样被否定，当时的一些学者把八音律斥为幼稚的滑稽同样被否定，当时的一些学者把八音律斥为幼稚的滑稽戏。戏。门捷列夫元素周期律的要点门捷列夫元素周期律的要点 以前人工作所提供的借鉴为基础，门捷列夫通过顽强努力的探索，在1869年发表第一张元素周期表。同年3月，他委托.门舒特金在俄国化学会上宣读了题为元素的属性与原子量的关系的论文，阐述了元素周期

10、律的要点：1.1.按照原子量的大小排列起来的元素，在性质上呈现明显按照原子量的大小排列起来的元素，在性质上呈现明显 的周期性；的周期性；原子量的大小决定元素的特征；原子量的大小决定元素的特征；应该预料到许多未知单质的发现，例如应该预料到许多未知单质的发现，例如, ,预料应有类似预料应有类似铝和硅的铝和硅的, ,原子量位于原子量位于65657575之间的元素；之间的元素；已知某些元素的同类元素后，有时可以修正该元素的原已知某些元素的同类元素后，有时可以修正该元素的原子量。子量。元素周期律的修改和验证元素周期律的修改和验证 1871年门捷列夫又发表了化学元素周期性的依赖关系论文，对化学元素周期律作

11、了进一步阐述。他还重新修订了化学元素周期表门捷列夫的元素周期表(1871)，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。v 根据元素周期律，门捷列夫还预言了一些当时尚未发根据元素周期律，门捷列夫还预言了一些当时尚未发现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的结果取得了惊人的一致。结果取得了惊人的一致。1875年法国化学家布瓦博德朗年法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，他命名在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素，他命名为镓，并把测得的关于它的

12、主要性质公布了。不久他收为镓，并把测得的关于它的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出关于镓的比到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出关于镓的比重不应该是重不应该是4.7，而是，而是5.9一一6.0。当时布瓦博德朗很疑惑，。当时布瓦博德朗很疑惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道它他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道它的比重的呢？经过重新测定，镓的比重确实为的比重的呢？经过重新测定，镓的比重确实为5.94，这，这给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨他说：论文后，感慨他说：“我没

13、有可说的了，事实证明门捷我没有可说的了，事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义。列夫这一理论的巨大意义。”v 类铝类铝 镓镓v原子量原子量 69 69.72v比重比重 5.9-6.0 5.94v熔点熔点 低低 30.1v和氧气反应和氧气反应 不受空气的侵蚀不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化灼热时略起氧化v灼热时能分解水汽灼热时能分解水汽 灼热时确能分解水汽灼热时确能分解水汽v能生成类似明矾的矾类能生成类似明矾的矾类 能生成结晶较好的镓矾能生成结晶较好的镓矾v可用分光镜发现其存在可用分光镜发现其存在 用分光镜发现的用分光镜发现的v 镓的发现是化学史上第一个事先预言的新元素的发现，镓的发现是化学史上第一个

14、事先预言的新元素的发现，它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。v1880年瑞典的尼尔森发现了钪，年瑞典的尼尔森发现了钪，v1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼、类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再预言的类硼、类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。次经受了实践的检验。小结小结v门捷列夫的成就：编写门捷列夫的成就：编写化学原理化学原理时发现元时发现元素周期律素周期律预言预言Ga、Sc、Ge和和He、Ne、Ar、Po的存在的存在修订许多错误的原子量修订许多错误

15、的原子量（Be、In、U、Os、Ir、Pt）v元素周期律的意义：使化学研究系统化元素周期律的意义：使化学研究系统化无无机化学的一次重大综合机化学的一次重大综合惊人的预见性惊人的预见性自然界惊人的周期性自然界惊人的周期性哲学上的质量互变规哲学上的质量互变规律、否定之否定规律律、否定之否定规律小结小结v依据元素周期律发现氟利昂：美国化学家米奇利三十年依据元素周期律发现氟利昂：美国化学家米奇利三十年代寻找制冷剂代寻找制冷剂代替液氨的制冷剂要求易液化、无毒、代替液氨的制冷剂要求易液化、无毒、无味、性质稳定、不燃无味、性质稳定、不燃化合物规律是越往右上角，化合物规律是越往右上角，易呈气态、不易燃、毒性越

16、低易呈气态、不易燃、毒性越低推测氟元素的化合物推测氟元素的化合物可以考虑，加入氯可能降低毒性可以考虑，加入氯可能降低毒性后事实证明推测正后事实证明推测正确，寻找速度大大加快，氟利昂即氟氯烃确，寻找速度大大加快，氟利昂即氟氯烃氟利昂过氟利昂过于稳定于稳定，过于稳定破坏臭氧层，过于稳定破坏臭氧层取代的有二甲醚、丙取代的有二甲醚、丙丁烷、哈龙（氟代烷烃）溴化锂溶液丁烷、哈龙（氟代烷烃）溴化锂溶液门捷列夫的失误：门捷列夫的失误：1903年预言存在两个位于氢之年预言存在两个位于氢之前的元素前的元素“Newtonium”、“Coronium”原子质量原子质量比单位质量还小，实际上不可能比单位质量还小，实际

17、上不可能年近年近70年的年的权威权威 2、元素周期律的发展元素周期律的发展：莫斯莱：莫斯莱v1 1、 门捷列夫元素周期律的发展门捷列夫元素周期律的发展总趋势：三个问题的提出与解决总趋势：三个问题的提出与解决惰性气体的位置惰性气体的位置（瑞利、莱姆塞，零族元素）（瑞利、莱姆塞，零族元素）“倒置倒置”问题（莫斯莱，问题（莫斯莱，原子序数）原子序数）原子量小数问题（索弟，同位素假说）原子量小数问题（索弟，同位素假说）人工合成化学元素人工合成化学元素稳定岛假说稳定岛假说 化学进入微观领域：化学进入微观领域：18951895年伦琴发现年伦琴发现X X射线射线18961896年年贝克勒尔发现铀的放射性贝克

18、勒尔发现铀的放射性18971897年汤姆生发现电子年汤姆生发现电子XX射射线、放射性、电子的发现是人类认识原子微观结构的三个里线、放射性、电子的发现是人类认识原子微观结构的三个里程碑。程碑。原子结构理论模型：原子结构理论模型：19041904年汤姆生年汤姆生“葡萄干蛋糕（西葡萄干蛋糕（西瓜）瓜）”模型模型19111911年年卢瑟福卢瑟福“行星行星”模型模型19131913年玻尔年玻尔量子化轨道模型量子化轨道模型师生三代师生三代卢瑟福生平：卢瑟福生平：18711871年生于新西兰一农家年生于新西兰一农家18941894年在年在新西兰坎特伯雷学院读大学时研究电磁学而获得进入新西兰坎特伯雷学院读大学

19、时研究电磁学而获得进入卡文迪卡文迪许许实验室的奖学金实验室的奖学金“这是我挖的最后一个马铃薯！这是我挖的最后一个马铃薯！”18951895年年1010月到剑桥大学三一学院跟汤姆生读研究生月到剑桥大学三一学院跟汤姆生读研究生19071907年指导研究生盖革、马斯登进行了著名的年指导研究生盖革、马斯登进行了著名的- -粒子散射实粒子散射实验验大教育家大教育家19371937年去世年去世2、元素周期律的发展元素周期律的发展：莫斯莱：莫斯莱v2 2、 莫斯莱定律莫斯莱定律 莫斯莱莫斯莱19141914年研究晶体年研究晶体X X射线时发现原子序数，进而提射线时发现原子序数，进而提出出原子序数就是化学元素

20、相应的核电荷数，周期律应当原子序数就是化学元素相应的核电荷数，周期律应当是按原子序数排列，而不是门捷列夫所说的原子量是按原子序数排列，而不是门捷列夫所说的原子量解决解决了周期表中原子量的倒置问题了周期表中原子量的倒置问题 莫斯莱生平：莫斯莱生平：18871887年生于英国书香门第年生于英国书香门第55岁时为牛津岁时为牛津大学教授的父亲去世，自幼聪明过人的莫斯莱发愤继承遗志大学教授的父亲去世，自幼聪明过人的莫斯莱发愤继承遗志献身科学献身科学1212岁入著名的岁入著名的伊顿中学伊顿中学1818岁入牛津大学三岁入牛津大学三一学院，从师卢瑟福一学院，从师卢瑟福19101910年大学毕业获硕士学位后，任年大学毕业获硕士学位后，任曼彻斯特大学讲师曼彻斯特大学讲师19141914年发现原子序数的奥秘而声名大年发现原子序数的奥秘而声名大振振19151915年应募第一次世界大战