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化学元素周期率的发现者门捷列夫
门捷列夫是谁
世界是由什么构成的
中国古人认为世界是由金
木 水 火
土这五行构成
而西方哲学家则认为世界有水
土 火 气构成
直到近代化学的发展
进一步探索并解答了这个古老的问题
本篇的主人公门捷列夫就与化学元素的发现有着密切的关系
嗯 门捷列夫
全名德米特里
伊万诺维奇
门捷列夫
他于一八三四年二月生于沙皇俄国西伯利亚托伯尔斯克
于一九零七年二月二日在圣彼得堡去世
门捷列夫是俄国的化学家
建立了元素的周期分类
当所有已知的化学元素按原子量增加的顺序排列时
结果显示出元素组内具有周期性
这是门捷列夫的重大发现
他发现了化学元素周期率
并依据化学元素周期率编制了第一代化学元素周期率
他还运用元素周期性的观点写成了化学原理一书
于一八六九年出版
值得一提的是
他在编制元素周期表的过程中
在未知元素的位置留下了空白
甚至预测了这几个未知元素的特性
门捷列夫作为元素周期率的发现者而声名鹊起
但令人遗憾的是
门捷列夫曾获一九零六年诺贝尔化学奖提名
却最终因种种原因并未获奖
了不起的科学发现
我们知道啊
世界是由各种各样的物质构成的
那各种各样的物质又是由什么构成的呢
为了回答这个问题
很早以前的哲学家就提出了元素的概念
把元素说作为讨论的重要课题
现在我们知道
物质由分子构成
而分子由原子按照一定的规则排列构成
那么到底有多少种原子
只要确定这些原子的种类
是不是就能了解构成各类物质的元素呢
从十七世纪开始
西方的炼金术士们开始受到了现代科学实验思想的影响
逐渐转化为化学家
不知道经历了多少次实验
承受了多少次爆炸和中毒的危险
他们逐渐发现了几种最为基本的元素
并测出了这些元素的质量
然而
世界上究竟有多少种元素呢
他们之间又有什么规律
未来还能发现哪些新的元素
在这样不断的探索中
十九世纪的门捷列夫发现了不同元素之间的关系
并按照原子质量从小到大的规律进行排列
创造了第一代的元素周期表
按照他自己的元素周期表的规律
他还将几种当时没有被发现的元素作为空当放在了表格中
最终
后来的化学家们发现了这些新元素
印证了它的推测
直到现在
元素周期率仍然在指导着后世科学的发展
人生超级剧场
来自西伯利亚的寒门学子
空旷 寒冷
土地贫瘠
这就是我脚下的土地
我的家乡
西伯利亚的托波尔斯克
我是家中年龄最小的孩子
我的父亲是一位中学老师
他知识渊博
只可惜
在我出生不久后
他就因为患白内障而双目失明了
我的母亲是一位刚强而能干的女性
接手了一家小玻璃厂
在这不毛之地做出晶莹剔透的瓶瓶罐罐
勉强维持家里的基本生活
我十几岁的时候
父亲因患肺结核而不幸去世了
母亲决心让我接受高等教育
成为像父亲那样有学识的人
读书使我迈进了科学世界的大门
在数学
物理这些课程的学习中
我优秀的记忆力和逻辑分析能力得以展现
但时我也发现
自然科学知识必须要在实践中学习
中学毕业后
我先后来到莫斯科
圣彼得堡求学
但我只是一个来自西伯利亚的寒门学子
很多学校拒绝我入学
好不容易通过父亲的老朋友帮忙
我才得以进入父亲的母校圣彼得堡高等师范学院
求学期间
我受到了被当今人们誉为俄罗斯化学之父的沃斯克列森斯基的指导和影响
渐渐的迷上了化学
渐心要成为一个化学家
一八五五年
我以第一名的成绩从师范学院毕业
并取得了教师资格
毕业后
我在中学担任教师的同时
参加了圣彼得堡大学的硕士考试
一八五六年
圣彼得堡大学授予我物理和化学硕士学位
批准我为大学化学教研室副教授
探索元素周期率
一八五九年
我前往法国巴黎和德国海德堡留学深造
在海德堡大学
我见到了当时大名鼎鼎的化学家本生
有一种能高效燃烧煤气从而高温加热物体的煤气灯
本生灯就是以他的名字命名的
我愈加体会到
学习化学不仅仅是学会课本知识
更重要的是掌握实验的技巧
充分观察物质的变化
推断物质的结构和用途
一八六零年
我参加了在卡尔斯鲁厄召开的第一次国际化学家代表大会
在这次大会上
我了解了构成物质的分子
原子以及元素和原子的关系等基础知识
众多的化学学者在会议上进行着头脑风暴和精彩阐述
更别是对于所谓原子量的定义
更是为后续的研究奠定了坚实的基础
一八六一年
我回到了圣彼得堡大学
由于当时俄国的大学生们急需一本能反映化学发展水平的教科书
因此我决心招手编写概括化学基础知识的新教材
也就是后来得以成书出版的化学原理
然而
在统筹编写教材的时候
我深深感到
化学还没有牢固的基础
还缺乏系统性
我下定决心
要在写出教材的同时
在已经发现的六十三种化学元素中寻找它们之间的规律
要说不同元素之间的规律
其实之前也有些人做过一些研究工作
法国的化学家拉瓦锡将当时已知的三十三种元素分类为气体
金属 非金属
土质四大类
还有一位名叫纽兰茨的英国化学家也进行了类似的研究
他也将不同的元素进行分类
并且将各元素的哆啦咪发苏拉西的歌谱唱名进行类比
方便学生们理解
但是
他们都没有找到所有已知化学元素构成的完整的规律
要想探究所有已知化学元素之间的规律
谈何容易
一方面是因为有些元素非常稀有
难以找到合适的实验材料测出原子量
一旦测量不准确
就有可能导致规律排列发生错误
比如非常贵重的金属额一
铂金之间的原子量大小关系就困扰了我很久
另一方面
还有一些元素的性质比较特殊
按照现有的元素原子量排列后
发现他们孤立无援
找不到自己的同类
因此并不符合周期率
会不会
这是因为
有些元素我们目前还没有发现
但其实是存在的
它们的原子量介于两个已知的元素之间
并和上一周期的某个已有的元素拥有类似的规律
想到这里
我灵光乍现
于是
我在心和身之间留下了两个空位
分别命名为亚铝和亚硅
这样
一座元素周期表的大厦便基本建造完成了
虽然包括了目前没发现的元素的空缺
但我想
有朝一日
定会有人发现它们的存在
终于
一八七五年
元素家被发现
它便是我所预言的亚旅
一八八五年
犹抱琵琶半遮面的亚硅
也就是锗元素也终于被人们像古代的炼金术师一样提炼了出来
元素周期表的大厦从此更加坚实了
关于门捷列夫
你还要知道
在二十世纪
随着物理学和化学向微观层面的深入研究
更多的物理学家
化学家了解了元素周期表中不同元素的微观结构的特点
一九一三年
英国物理学家莫塞莱研究了各种元素的轮琴射线波长和原子序数的关系
同时
由于化学分析能力的提高
一些不能和其他物质发生化学反应的气体元素也在二十世纪被人们发现
被命名为惰性气体
这些惰性气体元素刚好填满元素周期表的一边
虽然这些元素是当年门捷列夫没有发现的
但门捷列夫之所以受后世景仰
也源于他大胆猜测未知元素的存在
并给当时没发现的元素留了座位
名人说
科学的种子是为了人民的收获而生长的
天才就是这样
终身努力变成天才
门捷列夫
