化学史第八章元素周期律的发现课件.ppt

1、一、化学元素的发现方法第一节 周期律发现前的准备工作1、感性的直观方法古代化学时期：金、银、铜、铁、锡、铅、锌、汞碳、硫磺炼金术时期：1669年止磷、砷、锑、铋磷、砷、锑、铋2、古典化学分析方法古典化学分析时期：铂、氢、氮、氧、氯、铬、钼、钨、铀、碲典型化学分析方法发现钴、镍、锰3、电解法1807年 英国化学家戴维 利用250对锌片和铜片组成的电堆，电解熔融苛性碱得到了钾和钠。 后来用同样的方法获得钙、镁、锶、钡。资资 料料Davy，Humphry 英国化学家。1778 年12月17日生于英国康沃尔郡彭赞斯，1829年5月29日卒于瑞士日内瓦 。 戴维戴戴 维维 电电 解解 器器4、光谱分析法

2、1860年 德国化学家本生 物理学家基尔霍夫 合作制作了第一台光谱分析仪，开创了光谱分析的新时代。 大量的化学元素被发现，大多数放射性元素、稀土元素都是通过这种方法发现的。二、发现元素周期律前的预备工作1789年 拉瓦锡化学大纲 对33种元素进行了分类，分为气体、金属、非金属、能成盐的土质金属。1829年 德国化学家贝莱纳 对54种元素进行分类，形成“三元素组”概念。1、元素分类2、元素排序1862年 法国化学家尚古多 将当时62种元素按照原子量大小进行依次排序。标记在绕圆柱体上升螺旋线上，发现性质相似元素出现在一条母线上。1864年 德国化学家迈尔出版现代化学理论提出“六元素表”。3、元素周

3、期1835年 英国化学家纽兰兹 其按照原子量递增的顺序排序，发现每隔8个元素，元素的物理性质和化学性质会重复出现。 史称“八音律”，其因此与门捷列夫和迈尔齐名，成为周期律创始人之一。H1F8Cl15Co,Ni22Br29Pd36Li2Na9K16Cu23Rb30Ag37G3Mg10Ca17Zn24Sr31Cd38Bo4Al11Cr18Y25Ce,La32U39C5Si12Ti19In26Zr33Sn40N6P13Mn20As27Di,Mo34Sb41O7S14Fe21Fe28Ro,Ru35Te42 纽兰兹 “八音律” 资资 料料门捷列夫 1834年2月7日，伊万诺维奇门捷列夫诞生于西伯利亚的托

4、波尔斯克。纸牌引发的科学根据元素原子量及其化学性质的近似性试排元素表。第二节 门捷列夫与元素周期律1869年2月 门捷列夫 先后发表了关于第一张元素周期律的图表和论文。 将63种元素按原子量进行排序。 提出明确周期和族的概念，但是周期纵排，族横排。一、门捷列夫元素周期律门捷列夫第一张元素周期表门捷列夫第一张元素周期表（1）按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性。 （2）原子量的大小决定元素的特征。 （3）应该预料到许多未知元素的发现，例如类似铝和硅的，原子量位于6575之间的元素。 （4）当我们知道了某些元素的同类元素后，有时可以修正该元素的原子量。元素周期论1896年3月6日

5、发表元素属性和原子量的关系二、迈尔的元素周期律1868年 德国化学家迈尔 修订了他的“六元素表”，提出了著名的原子体积周期性图解。Periodic table according to Lothar Meyer, 1870I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. B=11,0 Al=27,3 ?In=113,4 Tl=202.7 C=11,97 Si=28 Sn=117,8 Pb=206,4 Ti=48 Zr=89,7 N=14,01 P=30,9 As=74,9 Sb=122,1 Bi=207,5 V=51,2 Nb=93,7 Ta=182,2 O=15,9

6、6 31,98 Se=78 Te=128? Cr=52,4 Mo=95,6 W=183,5 F=19,1 Cl=35,38 Br=79,75 J=126,5 Mn=54,8 Ru=103,5 Os=198,6 ? Julius Lothar Meyer (1830-1895) Table from Annalen der Chemie, Supplementband 7, 354 (1870).三、元素周期律的发展GeGe=13=1388BaBa=13=1377Te=12Te=128?8?SbSb=12=1222SnSn=11=1188In=114In=114CdCd=112=112(Ag=1

7、0(Ag=108)8)第三周期第三周期 Mb=96Mb=96NbNb=94=94ZrZr=90=90 (?(?YtYt=88?)=88?)SrSr=87=87RbRb=85=85Se=78Se=78As=75As=75-=72-=72-=68-=68Zn=65Zn=65(Cu=63)(Cu=63)第二周期第二周期Cr=52Cr=52B=51B=51lili=5=50?0?-=44-=44Ca=40Ca=40K=39K=39S=32S=32P=31P=31Si=28Si=28Al=27.3Al=27.3Mg=24Mg=24Na=23Na=23第一周期第一周期O=16O=16N=11N=11C=1

8、2C=12B=11B=11Be=9.4Be=9.4Li=7Li=7典型元素典型元素H=1H=1族族RHRH2 2RORO3 3或或R R2 2O O6 6族族RHRH3 3R R2 2O O3 3族族RHRH4 4RORO2 2族族(RH(RH3 3？)R)R2 2O O3 3族族RORO族族R R2 2O O最高氢化物最高氢化物最高氧化物最高氧化物四、化学元素周期律的证实1875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镓。 类铝类铝（18711871年门捷列夫的预言）年门捷列夫的预言）镓镓（18751875年布瓦博德朗发现镓后测定）年布瓦博德朗发现镓后测定）原子量约

9、为原子量约为6868比重约为比重约为5.9-6.05.9-6.0熔点应很低熔点应很低不受空气的侵蚀不受空气的侵蚀将在酸液和碱液中逐渐溶解将在酸液和碱液中逐渐溶解其氢氧化物必能溶于酸和碱中其氢氧化物必能溶于酸和碱中能生成类似明矾的矾类能生成类似明矾的矾类可用分光镜发现其存在可用分光镜发现其存在原子量为原子量为69.7269.72比重等于比重等于5.945.94熔点为熔点为30.1530.15灼热时略起氧化灼热时略起氧化在各种酸液和碱液中逐渐溶解在各种酸液和碱液中逐渐溶解氢氧化物为两性，能溶于强酸和强碱中氢氧化物为两性，能溶于强酸和强碱中能生成结晶较好的镓矾能生成结晶较好的镓矾镓是用光谱分析法发现

10、的镓是用光谱分析法发现的1880年 瑞典化学家尼尔森 发现了钪。1885年 德国化学家文克勒 发现了新元素为了纪念德国命名为锗。 这两种新元素与门捷列夫预言的类硼、类硅也完全吻合。五、元素周期律发现的意义1、其发现将各种元素纳入一个完整的体系之中，使化学研究进入了系统化阶段。2、其发现是化学上，特别是无机化学一次重大的综合。为构建化学完整的学科体系奠定了基础。3、其具有强大的逻辑力量和惊人的预见性，为新元素的发现和无机化学的发展提供了理论支持。4、其揭示了自然界的伟大规律，证明了化学元素体系具有惊人的周期性。5、其重大的哲学意义揭示了质量互变定律。证明了黑格尔的量变、质变规律。资资 料料形形色

11、色的元素周期表立体（新课标初中化学书） 标准中文版（无机化学） 幽默 高中教科书版 台湾省版 塔式 层式 透视式 螺旋式 纸筒式元素周期表 按电子轨道排列制作的周期表资资 料料118号元素 2006年10月16日美国科学家他们在杜布纳利用回旋加速器两次将许多钙48离子加速，用来轰击人造元素锎249，从而制造出颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。也就是说，这种新元素在元素周期表中的序号为118，原子量为297。 科学家两次将大量钙48离子加速，用来轰击人造元素锎249，从而制造出3颗新原子。 118号元素原子的“衰变链”过程(艺术效果图) 这种拥有118个质子的元素是目前已知最重的元素，也是第一种人造惰性气体。这种超重元素存在的时间极其短暂，约有0.9毫秒,即万分之九秒，之后即迅速衰变为原子量较小的其他元素：先是从118号元素衰变为116号元素，接着继续衰变为114号元素，然后又衰变为112号元素，最后一分为二。