1、元素周期表元素周期表必修二我们生活在化学世界中我们生活在化学世界中某些元素在人体组织、体液中富集情况图某些元素在人体组织、体液中富集情况图Na11钠H1氢He2氦Li3锂Be4铍B5硼C6碳N7氮O8氧F9氟Ne10氖Mg12镁Al13铝Si14硅P15磷S16硫Cl17氯Ar18氩118元素周期表的参考结构元素周期表的参考结构元素周期表的发展历史元素周期表的发展历史Na11钠H1氢He2氦Li3锂Be4铍B5硼C6碳N7氮O8氧F9氟Ne10氖Mg12镁Al13铝Si14硅P15磷S16硫Cl17氯Ar18氩1789 拉瓦锡拉瓦锡1829 德伯赖纳德伯赖纳1862 尚古多尚古多 1864 欧
2、德林欧德林1865 纽兰兹纽兰兹1869 门捷列夫门捷列夫1902-1905 维尔纳维尔纳1913-1920 元素周期表第六组 安托万-洛朗拉瓦锡法国贵族，著名化学家、生物学家，被广泛认为是人类历史上最伟大的化学家。拉瓦锡被后世尊称为化学之父、现代化学之父安托万安托万拉瓦锡出生在法国巴黎一个拉瓦锡出生在法国巴黎一个律师家庭，并在律师家庭，并在5岁时因母亲过世而岁时因母亲过世而继承了一大笔财产。继承了一大笔财产。他在他在1754年到年到1761年间于马萨林学年间于马萨林学院学习。家人想要他成为一名律师，院学习。家人想要他成为一名律师，但是他本人却对自然科学更感兴趣。但是他本人却对自然科学更感兴趣
3、。1761年他进入巴黎大学法学院学习，年他进入巴黎大学法学院学习，获得律师资格。课余时间他继续学获得律师资格。课余时间他继续学习自然科学，从鲁埃尔那里接受了习自然科学，从鲁埃尔那里接受了系统的化学教育和对燃素说的怀疑系统的化学教育和对燃素说的怀疑。他使化学从定性转为定量，他使化学从定性转为定量，给出了氧与氢的命名，并且给出了氧与氢的命名，并且预测了硅的存在。他帮助建预测了硅的存在。他帮助建立了公制。立了公制。拉瓦锡提出了拉瓦锡提出了“元素元素”的定义的定义，按照这定，按照这定义，于义，于1789年发表年发表第一个现第一个现代化学元素列表代化学元素列表，列出，列出33种种元素，其中包括光与热和一
4、元素，其中包括光与热和一些当时被认为是元素的化合些当时被认为是元素的化合物。拉瓦锡的贡献促使物。拉瓦锡的贡献促使18世世纪的化学更加物理及数学化。纪的化学更加物理及数学化。他提出规范的化学命名法，他提出规范的化学命名法，撰写了第一部真正现代化学撰写了第一部真正现代化学教科书教科书化学基本论述化学基本论述。自古希腊以来，人们普遍认为物质世界是由水、火、土、自古希腊以来，人们普遍认为物质世界是由水、火、土、气这四种元素之间可以相互转化构成的，这就是四元素论。气这四种元素之间可以相互转化构成的，这就是四元素论。1818世纪中后期，拉瓦锡通过了水的合成与分解实验，证明、世纪中后期，拉瓦锡通过了水的合成
5、与分解实验，证明、了空气是由两种气体组成的混合物，从而确定了水的组成。了空气是由两种气体组成的混合物，从而确定了水的组成。水的性质的探明，使四元素论受到了致命打击。水的性质的探明，使四元素论受到了致命打击。拉瓦锡在推翻四元素论的同时，建立起自己的元素理论。拉瓦锡在推翻四元素论的同时，建立起自己的元素理论。他给元素他给元素(单质单质)下了定义，并且还列了一个当时已知的所下了定义，并且还列了一个当时已知的所有元素的表，这些元素就是那些不能分解成更简单物质的有元素的表，这些元素就是那些不能分解成更简单物质的物质。从今天的观点来看物质。从今天的观点来看,这个表大部分是正确的，表中这个表大部分是正确的，
6、表中列出的实体物质都被承认为元素或元素的化合物。拉瓦锡列出的实体物质都被承认为元素或元素的化合物。拉瓦锡关于元素关于元素(单质单质)的定义的定义,在其后一百多年中也一直被化学在其后一百多年中也一直被化学界普遍采用。界普遍采用。化学元素周期表第七组18151849 在1815年，英国化学家威廉普劳特（17851850)受各原子质量一般为氢原子质量的整数倍的启发，提出所有元素 都是由氢原子构成的。1930年，德国物理学家瓦瑟威尔赫吉格 博特（18911957)和他的学生H贝克用粒子轰击金属铍 时，发出一种贯穿力很强的异常辐射，当时他们以为是7射 线。1932年1月18日，居里夫妇的女婿和女儿约里奥
7、居里利用博特发现的射线轰击含有很多氢原子的石腊时，很惊奇地发 现有质子被打出来，这是一个很难解释的现象。当英国物理学 家詹姆斯查德威克（18911974)把这一消息告诉他的老师 卢瑟福时，卢瑟福根本不相信会有此事。他把这种粒子命名为“中子”，这正是12年前卢瑟福预言的并一直寻找的粒子。查 德威尔也因发现中子获1935年诺贝尔物理学奖。1829年，德国化学家德贝莱纳根据元素性质的相似性提出了“三素组”学说。将当时已知的54种元素中的15种分成5组，如锂、钠、钾；氯、溴、碘；钙、锶、钡。德贝莱纳 “三素组”学说德贝莱纳德贝莱纳 “三素组三素组”表表1829年德贝赖纳注意到:三年前巴拉尔发现的溴元素
8、的性质是介于氯和碘之间。他认为元素的颜色，原子量、化学活动性的许多其它有关的性质，从氯到溴到碘一个平衡和逐步的变化过程。在这之先，德贝赖纳就已发现元素钙、锶、钡、还有硫、硒、磅之间都也存在这种规律。根据溴的这一情况，他打算立即宣布一个三组定律。不幸的是，人们当时没有再发现其它象这样鲜明的事例，因此德贝赖的三素组定律虽然给格梅林*等人留下深刻的印象，但经过一代人的时间仍然被轻视为一种没有价值的巧合，然而，它们已预示了门捷列夫*的周期表的出现，这是十九世纪中叶的一个化学上的重大进展，只是德贝赖纳当时已经去世，没能目睹这个重大的成就。无机化学是发展纯化学物质、化学产品、陶瓷、玻璃、建筑材料和萃取冶金
9、等方面的基础,尤其在促进原子能的生产和开发方面已经作出重大贡献,今后的贡献将更不可估量。盖墨林的贡献尚 古 多 欧 德 林 迈 尔 1862 1864 1864 第三组汇报第三组汇报 尚古多的尚古多的“螺旋图螺旋图”1862年,法国地质学家尚古多提出了螺旋图分类法,他将62种元素按原子量大小标记在圆柱体上，可以清楚地看出来某些性质相似的元素都出现在同一母线上。于是，他提出元素的性质有周期性重复出现的规律。螺旋图是向揭示周期律迈螺旋图是向揭示周期律迈出了有力的第一步出了有力的第一步。v1857年英国人欧德林欧德林又发表了一个把元素分元素分为为13类的分类表。类的分类表。v 1864年欧德林进一步
10、修改了他在1857年发表过的以当量为基础的元素表，而以原子量和元素符号为题重新发表。这一表基本上按原子量排列元素的次序,部分地找到了元素的性质随原了量的递增会出元素的性质随原了量的递增会出现周期性的规律现周期性的规律,并在表的适当地方留下了并在表的适当地方留下了空格空格。从形式上看，它比螺旋线图又前进了一步欧欧 德德 林林v迈尔，德国化学家。他积极支持康尼查罗重新提出的原子、分子理论，并致力于原子结构、分子结构和原子量的研究。在其著作现代化学理论一书中，他明确地指出:在原子量的数值上存在着一种规律性，这是毫无疑义的。”此后的几年里，迈尔一直在为他的这个令人震惊的伟大发现“进行着不断的实验、计算
11、、核对、比较，并最终于1868年发表自己的研究成果，即著名的原子体积周期性图解。在书中，他以曲线的形式形象地指出了各种元素的原子体积与原子量的关系。几乎与门捷列夫同时而又完全独立地发现了元素周期律，他还根据自己的研究成果绘制出了元素周期表，即著名的六元素表在表中，他根据原子量递增的顺序把性质相似的元素按6种一组进行分族。这张表比门捷列夫的化学元素周期表早。可是由于这张表太过偏重于原子量与物理性质之间的关系，而在化学性质的规律性总结和对新元素的预测方面不如门捷列夫大胆，所以，他的研究成果并没有得到很好的推广和发展，这也正是今天我们在元素周期律方面只熟悉门捷列夫而不了解迈尔的真正原因。迈尔迈尔18
12、64年在他的年在他的现代化学理论现代化学理论一书中按照原子量的递增次序，一书中按照原子量的递增次序，详细讨论了各元素的物理性质，并在书中刊出了一个元素周期表。详细讨论了各元素的物理性质，并在书中刊出了一个元素周期表。表中各表中各元素按原子量排列成序，此表对元素的分族已经做得很好，有了周期表的元素按原子量排列成序，此表对元素的分族已经做得很好，有了周期表的雏形雏形,并且也留出了尚未发现的元素的空位并且也留出了尚未发现的元素的空位,但它包括的元素尚未及当时已但它包括的元素尚未及当时已知元素的一半知元素的一半。1868年他根据原子体积的变化是各元素原子量的函数的原年他根据原子体积的变化是各元素原子量
13、的函数的原理，画成一张曲线图，直观地表示出各元素原子体积变化的周期性。理，画成一张曲线图，直观地表示出各元素原子体积变化的周期性。1869年，他又制作了一个化学元素周期表，年，他又制作了一个化学元素周期表，明确指出元素的性质是它明确指出元素的性质是它们的原子量的函数。们的原子量的函数。不过他的周期表偏重于原子量与物理性质之间的关系。不过他的周期表偏重于原子量与物理性质之间的关系。纽兰兹1865年第一组 1865年，英国人纽兰兹把当时已知的元素按原子量由小到大的顺序排列，发现每8种元素之后，会重复出现相似的性质。他把他的发现称为“八音律”。虽然纽兰兹的“八音律”表存在着缺点和不成熟的地方，但他发
14、现了元素的性质在排列上有周期性这一研讨方向是完全正确的，而且在这个正确的方向上向前迈进了一大步。纽兰兹纽兰兹 “八音律八音律”简介约翰亚历山大雷纳纽兰兹（John Alexander Reina Newlands）英国分析化学家和工业化学家。1837年11月26日生于伦敦，1898年7月29日卒于伦敦。1856年入英国皇家化学学院，随奥格斯特威廉冯霍夫曼学习一年，后任皇家农业学会助理化学师。18641868年，作为分析化学师独立开业。18681886年，任一个制糖厂的主任化学师。纽兰兹在.门捷列夫之前发现并研究了化学元素性质的周期性。1865年他把当时已知的61种元素按原子量的递增顺序排列，发
15、现每隔7种元素便出现性质相似的元素，如同音乐中的音阶一样，因此称为元素八音律。他这个想法当时未被人们接受，到了元素周期系确立后，人们才承认他的重要发现。因此，他1887年获得英国皇家学会颁发的戴维奖章。他将自己的论文收集在论周期律的发现（1884）一书中 化学 元素周期的发现及发展史 高一一班 第四组迈尔的六元素表和 原子体积周期性图解 1864年，德国人迈尔发表了六元素表。在表中，他根据相对原子量递增的顺序把性质相近的元素六种、六种进行分族，但六元素表包括的元素并不多，还不及当时已经知道的元素的一半。1869年，迈尔发表了原子体积周期性图解，更充分地说明了元素的周期性。Li Be C N O
16、 F Na Mg Si P S Cl K Ca As Se Br Rb Sr Sn Sb Te I Cs Ba Pb Bi (Tl)这张表的基本内容反应了元素周期律这张表的基本内容反应了元素周期律的核心思想。的核心思想。1869年，迈尔发表了原子体积周期性图解，更充分地说明了元素的周期性。2.门捷列夫德米特里门捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev，1834年2月7日-1907年2月2日），19世纪俄国化学家，他发现了元素周期律（但真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹，门捷列夫是后来经过总结，改进得出现在使用的元素周期律的），并就此发表了世界上第一份元素周期表。门捷列夫的故
17、事门捷列夫出生于1834年，他16岁进入圣彼得堡师范学院学习，毕业后又到德国留学。在漫长的求学生涯中，他不仅掌握了丰富的知识，而且还锻炼出非凡的毅力。门捷列夫一直想通过自己所学的知识找出化学元素之间的联系，但都失败了。有一天，门捷列夫让自己的仆人丹东到实验室给他拿几张纸来，他接过丹东拿来的纸，在上面画了许许多多的格子，然后把化学元素的所有数据都写在卡片上。然后，门捷列夫又拿来一个筐，把所有的卡片都装进筐里。最后，他抱着筐去了实验室。在实验室里，门捷列夫根据自己所学的知识，把这些卡片反复不断地排列在几张实验桌上，一边摆放，一边思索。经过一段时间的研究和推理，门捷列夫终于找到了各个元素之间的联系，
18、并根据这些联系列出了化学元素周期表。化学元素周期表的发现，为科学家们探索新的元素指明了方向。门捷列夫的巧思妙想是建立在扎实的基础知识上的，如果他不具备丰富的化学知识，那么就不可能发现化学元素之间的联系。门捷列夫发表的第一张元素周期表元素周期律的4个基本观点 1.原子量的大小决定元素的性质。2.按原子量由小到大排列起来的元素，化学性质呈现周期性的变化。3.根据相邻元素原子量出现太大差值的程度，预言二者之间还有几个未被发现的元素。4.某些元素的可疑原子量，能够利用几个邻接元素的原子量进行修正。谢谢观看 十九世纪末十九世纪末,二十世纪初二十世纪初,由于原子量的由于原子量的精确测定精确测定,确知碲的原
19、子量大碘确知碲的原子量大碘,氩大于钾氩大于钾,钴大于镍钴大于镍等。基于这个事实等。基于这个事实,并照顾到元素性质的相似性并照顾到元素性质的相似性,19021902年捷克化学家布拉乌勒尔设计的周期表中有几处颠年捷克化学家布拉乌勒尔设计的周期表中有几处颠倒了原子量的排列。倒了原子量的排列。19051905年瑞士化学家维尔纳设计年瑞士化学家维尔纳设计的专表也有这种现象的专表也有这种现象,这是对门氏周期律的直接挑战这是对门氏周期律的直接挑战维尔纳维尔纳化学元素周期表化学元素周期表 19131920 第五组第五组1913 荷兰人 范德布洛克1913年荷兰人范德布洛克指出元素在周期表中排列序数等于该元素原
20、子具有的电子数。这一假说开始把元素在周期表中排列序数和原子结构联系起来。这个假定动接了门氏和他的同辈以及先辈们的周期律的固有概念。19131914出生日期 逝世日期1887年11月23日 1915年8月10日莫斯莱在英格兰出生。1913年，莫斯莱采用亨利布拉格的X光射线光谱拍摄了一系列元素的标识谱线（特征谱线），发现其规律性与玻尔理论预期一致。他总结出标识谱线的频率与原子序数Z的关系=a（Z-K）2，此即莫斯莱定律。他用实验证明了元素的主要特性由其原子序数决定，而不是由原子量决定，用Z为元素周 期表排序比用原子量A排序更正确。而根据玻尔模型，Z正是原子中电子数，即原子核中的质 子数，由此确定了
21、原子序数与原子核电荷数之间的关系。莫斯莱实验也第一次提供了精确测量Z的方法。191319141913年玛丽 居里提出原子核结构设想。1913年卢瑟福和查德维克发现质子。质子和中子发现后,苏联科学家伊万年柯,德国物理学家海森堡等人立即提出原子核由质子和中子组成的理论。1913年英国化学家索迪提出“同位素”概念.1913年丹麦物理学家玻尔用他的原子结构模型成功的解释了氢元素的线光谱。卢瑟福居里夫人1916年年 德国化学家德国化学家柯塞尔柯塞尔 1916年德国科学家柯塞尔考察大量的事实后得出结论：任何元素的原子都要使最外层满足8电子稳定结构。金属元素的原子易失去电子而成为带正电的阳离子，非金属元素的
22、原子易获得电子而成为带负电的阴离子，从而各自达到稀有气体元素原子的最外层结构。形成的阴、阳离子靠库仑力结合成化合物。柯塞尔的理论能解释许多离子化合物的形成，但无法解释非离子型化合物。1920年1920年美人查德维克证实了年美人查德维克证实了莫斯莫斯莱莱的工作。的工作。这样，系列物理学中的新发现，使元素周期律获得”了新定义:元素的物理性质和化学性质，以及由元素形成的各种化合物的性质，皆与元素原子核电话的数量成周期性关系。照核电荷递增顺序排列各元素,使前面出现的矛盾迎刃而解。后续科学家在门捷列夫研究的基础上，经过半个多世纪的不断探索和研究，元素周期表中未知元素的空位先后被填满，随着原子结构奥秘的发
23、现，元素周期表中元素的排序依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，形成了多种多样的周期表。元素周期表的后期演化扇形周期表扇形周期表建筑式周期表建筑式周期表立式周期表立式周期表螺旋型周期表螺旋型周期表棱台型周期表棱台型周期表 新生事物的发现并非一番顺利的。周期律的探求者们不仅要求在自然界的奋斗中耗费精力，还要承受来自社会各方面的攻击和非难。在法国，尚古多的螺旋图受到巴黎科学院的冷遇。1862到1863年他先后把有关这方面的三篇论文，图表，模型送交科学院，均未被采纳。直到1889,1891年先后被翻译出版。在德国，迈尔的六元素表由于遭到非难，在当时也未能及时公布于世。在英国，纽兰兹在化学会上提交八元
24、素表，不仅没受到欢迎，反而遭到嘲笑。明天的元素周期表何去何从？从拉瓦锡、“三素组”学说到“八音律”最后门捷列夫的元素周期表，已百余年。科学工作者不断努力探索，无论在深度还是广度上，元素周期律也越来越完善。2006年，随着118号元素发现，“明天的元素周期表又该何去何从”？这个问题摆在了我们的面前等待探讨 1、周期（横行）周期（横行）具有具有相同电子层数相同电子层数的元素按照原子序数递增的的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。顺序排列的一个横行称为一个周期。周期周期元素元素种数种数稀有元稀有元素序号素序号 分类分类一一二二三三四四五五六六 七七288181832短周期短周期长周
25、期长周期不完全周期不完全周期（结构：三短、三长、一不全）（结构：三短、三长、一不全）2101836548632 2、族（纵行）族（纵行）为什么将稀有气体元素称为零族元素为什么将稀有气体元素称为零族元素它们很稳定，它们的化合价通常情况下为它们很稳定，它们的化合价通常情况下为0。族的分类族的分类包含元素包含元素表示表示个数个数结构：（七主、七副、零八族）结构：（七主、七副、零八族）主族主族副族副族零族零族 族族长、短周期长、短周期元素元素长周期长周期元素元素稀有气体稀有气体元素元素8、9、10纵行A,A等 B,B等0 7711一、周期表的结构一、周期表的结构周期（横行）结构：周期（横行）结构：族（纵行）结构：族（纵行）结构：三长、三短、一不全。三长、三短、一不全。七主、七副、零八族。七主、七副、零八族。二、原子结构与元素在周期表中位置的关系二、原子结构与元素在周期表中位置的关系a.a.周期序数电子层数周期序数电子层数b.b.主族序数最外层电子数主族序数最外层电子数
