元素周期律的发现与意义是什么?
元素周期律和周期表,揭示了元素之间的内在联系,反映了元素性质与它的原子结构的关系,在哲学、自然科学、生产实践各方面,都有重要意义。
(1)在哲学方面,元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。元素周期表是周期律的具体表现形式,它把元素纳入一个系统内,反映了元素间的内在联系,打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。通过元素周期律和周期表的学习,可以加深对物质世界对立统一规律的认识。
(2)在自然科学方面,周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系,周期表为发展过渡元素结构,镧系和锕系结构理论,甚至为指导新元素的合成,预测新元素的结构和性质都提供了线索。元素周期律和周期表在自然科学的许多部门,首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面,都是重要的工具。
扩展资料
元素呈现种种物理性质上的周期性,例如随着元素原子序数的递增,原子体积呈现明显的周期性,在化学性质方面,元素的化合价、电负性、金属和非金属的活泼性,氧化物和氢氧化物酸碱性的变迁,金属性和非金属性的变迁也都具有明显的周期规律。具体为:同一周期,核外电子层数相同;同一族,核外电子数相同(第一周例外)在同一周期中,这些性质都发生逐渐的变化,到了下一周期,又重复上一周期同族元素的性质。
元素周期律发现的意义:元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。
元素周期表是周期律的具体表现形式,它把元素纳入一个系统内,反映了元素间的内在联系,打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。通过元素周期律和周期表的学 习,可以加深对物质世界对立统一规律的认识。
周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系,周期表为发展过渡元素结构,镧系和锕系结构理论,甚至 为指导新元素的合成,预测新元素的结构和性质都提供了线索。
元素周期律和周期表在自然科学的许多部门,首先是化学,物理学,生物学,地球化学等方面,都是重要的工具。
元素周期律的作者来源:
俄国化学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)于1869年总结发表此周期表(第一代元素周期表),此后不断有人提出各种类型周期表不下170余种。
归纳起来主要有:短式表(以门捷列夫为代表)、长式表(以维尔纳式为代表)、特长表(以波尔塔式为代表);平面螺线表和圆形表(以达姆开夫式为代表);立体周期表(以莱西的圆锥柱立体表为代表)等众多类型表。
很多人注意到,元素周期表最后几位元素经常是以Uu开头的,其实这只是一种临时命名规则,叫IUPAC元素系统命名法。在这种命名法中,会为未发现元素和已发现但尚未正式命名的元素取一个临时西方文字名称并规定一个代用元素符号,使用拉丁文数字头以该元素之原子序来命名。
此规则简单易懂且使用方便,而且它解决了对新发现元素抢先命名的恶性竞争问题,使为新元素的命名有了依据。如ununquadium便是由un(一)- un(一)- quad(四)- ium(元素)四个字根组合而成,表示“元素114号”。
1913年,莫斯莱(H.Moseley)以x射线谱为基础排列周期表的元素,从此核电荷数 代替原子量作为元素分类的基础,使周期律中很多没有解决的问题一下子得到答案.目前人 们对发现新元素的研究工作表明:元素周期表知识还包含了其科学及哲学的意义。
1986年中国人山西大宁太古-贾宝良结合国际电离势实验值,试图描述周期系相邻元素间的定量方程. 作者贾宝良旨在研究(不同种类)相邻元素相同亚层的电子相关性质,而不像以往仅仅限于同一种 元素原子内电子的相互作用.从总结现代原子电离势实验数据的规律性出发,发现了周期系相邻 元素电子间的相关性方程 , 文中运用“相对论效应”,“原子轨道能量变化图 解释了一些元素的部分电离势国际实验 值在本文相关性中表现出的客观反常因素.文章认为演化至今的不同种类元素,都是某种普遍 相关联系和不断发展的产物。贾宝良认为:1.原子结构的电子壳排列与周期表相邻元素电离时表现出的“相关性”是有内在联系 的,正像单个元素在周期表中的“位置”与单个电子在原子壳内的“位置”之间存在深刻联 系一样,元素按门捷列夫和莫斯莱的周期体系有规律的排列,导致了关于电子在原子核外按 “元素相邻相关性”排列. 2.元素之所以与它相邻的周期表元素之间要遵循某一“相关性”制约,正是由于它的电子 的某种性质与它相邻元素电子的某种性质既相区别,又相联系,并同时共存于该“域”内. 电子电离势揭示的“域”的相关性规律,必将成为我们认识“域”的一个入口处。
这也正是元素周期表的唯物辩证的科学及哲学意义。
贾宝良的这一相关性常数K的发现及结论将对后来30年来科学界准确计算H原子轨道能及准确预测未知元素电离能,和建立稀土元素的相关性方程及诸多领域的相关性研究起到了奠基式的作用。 这也进一步说明了元素周期表的科学及哲学意义所在。
门捷列夫一生勤奋地从事化学研究,终于发现了自然科学的重要定律之一——元素周期律,并据此预见了一些当时尚未发现的元素。元素周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究,成为现代有关物质结构理论发展的基础。