元素周期律发展史

元素周期表的发展作者：（兰州城市学院化学与环境科学学院，甘肃兰州 730070）摘要：本文通过讨论元素周期表的发展历史，介绍了随着科学的发展及认识的不断深化人们研制出许多种类型的元素周期表，通过对元素周期表进行了详细的解读，让人们更好的了解化学这门学科的发展历史。

关键词：元素周期表；门捷列夫，元素元素周期表的发展史含有丰富的化学史资源，“化学史是了解化学史上重大事件和重要人物，以及重要化学概念的形成、法则和原理的提出、化学理论的建立的重要途径”[1]。

本文就通过讲述元素周期表的几个发展阶段介绍了有关元素周期表的内容。

元素周期表是元素周期律的具体表现形式，随着科学的发展及认识的不断深化人们研制出许多种类型的元素周期表，使其进一步趋于合理化和科学化。

1 元素周期表的历史发展1661年波义再提出元素的科学概念，化学确立为一门科学。

随着采矿，冶金，化工等工业的发展，人们对元素的认识也逐渐丰富起来，到了十九世纪后半叶，已经发现了六十余种元素，这是为找寻元素问的规律提供了条件。

1869年，俄国化学家捷列夫在总结前人经验的基础上发现著名的化学元素周期律，这是自然界中重要的规律之一。

有了周期律，人们对元索性质变化的内在规律性有了比较系统的认识。

门捷列夫根据他发现的元素周期律，把元素按原子量的大小排列起来；构成图表的形式，这就是第一比重元素周期表。

门捷列夫还根据元素周期律正确的修改了铍，铟等七种元素的原子量，并预言了当时尚未发现的原子量为44(Sc )，68(Ga )和72 (G )等元素的存在和性质。

1875至1886年之间，科学家在自然界发现了这3种素。

这无疑使门捷列夫成名垂青史的化学家。

值得一提的是，德国化学家Meyer于1870年也独立作出了几乎相同于门捷列夫周期律的观点的结论。

从19世纪末20世纪初人们又发现了许多新元素，于是对门捷列夫周期表进行了一定的调整，最明显的是增加了一个竖行(族)，即稀有气体，并以镧系元素系列取代了Ba和之间的一种元素2O世纪初元素总数已增85，在之后的25年中，又发现了铀等超重元素。

元素的发展史一、古代对元素的朴素认识1. 古希腊时期- 古希腊哲学家恩培多克勒提出世界是由土、气、水、火四种元素组成的。

这一观点在当时是基于对自然现象的直观观察。

例如，看到水的流动、火的燃烧、土地的坚实和空气的无形等，认为这四种物质是构成万物的基本元素。

- 亚里士多德进一步发展了这一理论，他认为这四种元素可以相互转化，并且还存在第五种元素“以太”，认为以太是构成天体的元素，这一观点在欧洲影响了很长时间。

2. 中国古代- 中国古代的五行学说认为世界是由金、木、水、火、土五种基本物质组成的。

这五种元素之间存在相生相克的关系，如金生水、水生木、木生火、火生土、土生金；金克木、木克土、土克水、水克火、火克金。

这种学说被广泛应用于中医、哲学、天文等多个领域，体现了古人对物质组成和相互关系的一种朴素理解。

3. 古印度- 古印度哲学家提出世界是由地、水、火、风四种元素组成的，与古希腊的四元素说有相似之处，这种认识也是基于对周围自然现象的感知和总结。

二、炼金术与元素概念的发展（中世纪 - 近代早期）1. 炼金术的兴起- 中世纪的欧洲，炼金术盛行。

炼金术士们试图将普通金属转化为黄金，虽然他们没有实现这个目标，但在这个过程中做了大量的化学实验，积累了许多关于物质性质和转化的知识。

- 他们认为物质是由汞、硫、盐三种基本要素组成的。

汞被认为是金属的灵魂，硫是金属的可燃性要素，盐是金属的固体性要素。

这种观点虽然与现代元素概念不同，但也是对物质组成探索的一部分。

2. 波义耳的贡献三、近代元素发现与元素周期律（18 - 19世纪）1. 元素的大量发现- 在18世纪和19世纪，随着化学分析技术的发展，许多新元素被发现。

例如，1774年英国化学家约瑟夫·普利斯特里发现了氧气，后来拉瓦锡确定了氧气的性质并对燃烧现象进行了正确解释。

- 汉弗莱·戴维通过电解法发现了钾、钠等活泼金属。

随着更多元素的发现，化学家们开始思考这些元素之间的关系。

发展历史元素周期律的发现是许多科学家共同努力的结果1789年，安托万-洛朗·拉瓦锡出版的《化学大纲》中发表了人类历史上第一张《元素表》，在该表中，他将当时已知的33种元素分四类。

1829年，德贝莱纳在对当时已知的54种元素进行了系统的分析研究之后，提出了元素的三元素组规则。

他发现了几组元素，每组都有三个化学性质相似的成员。

并且，在每组中，居中的元素的原子量，近似于两端元素原子量的平均值。

1850年，德国人培顿科弗宣布，性质相似的元素并不一定只有三个；性质相似的元素的原子量之差往往为8或8的倍数。

1862年，法国化学家尚古多创建了《螺旋图》，他创造性地将当时的62种元素，按各元素原子量的大小为序，标志着绕着圆柱一升的螺旋线上。

他意外地发现，化学性质相似的元素，都出现在同一条母线上。

1863年，英国化学家欧德林发表了《原子量和元素符号表》，共列出49个元素，并留有9个空位。

上述各位科学家以及他们所做的研究，在一定程度上只能说是一个前期的准备，但是这些准备工作是不可缺少的。

而俄国化学家门捷列夫、德国化学家迈尔和英国化学家纽兰兹在元素周期律的发现过程中起了决定性的作用。

1865年，纽兰兹正在独立地进行化学元素的分类研究，在研究中他发现了一个很有趣的现象。

当元素按原子量递增的顺序排列起来时，每隔8个元素，元素的物理性质和化学性质就会重复出现。

由此他将各种元素按着原子量递增的顺序排列起来，形成了若干族系的周期。

纽兰兹称这一规律为“八音律”。

这一正确的规律的发现非但没有被当时的科学界接受，反而使它的发现者纽兰兹受尽了非难和侮辱。

直到后来，当人人已信服了门氏元素周期之后才警醒了，英国皇家学会对以往对纽兰兹不公正的态度进行了纠正。

门捷列夫在元素周期的发现中可谓是中流砥柱，不可避免地，他在研究工作中亦接受了包括自己的老师在内的各个方面的不理解和压力。

门捷列夫出生于1834年，俄国西伯利亚的托博尔斯克市，他出生不久，父亲就因双目失明出外就医，失去了得以维持家人生活的教员职位。

元素发展史概括1. 元素发展的背景与起源• 1.1 自然哲学的兴起• 1.2 化学实验的重要性2. 元素概念的建立与发展• 2.1 古希腊时期的四大元素理论• 2.2 阿拉伯学者对元素概念的贡献• 2.3 研究元素的突破：空气与氧气的发现3. 元素周期表的提出与修订• 3.1 述说达尔顿的原子理论• 3.2 门捷列夫的元素周期律• 3.3 日本化学家的贡献与修订4. 元素的发现与命名• 4.1 开始积极寻找新元素• 4.2 命名新元素的标准与惯例5. 元素的化学性质与应用• 5.1 元素周期表对元素性质的分类• 5.2 元素的常见化合物与反应• 5.3 元素在生活与工业中的应用6. 元素的现代发展与研究领域• 6.1 新元素的合成• 6.2 元素的同位素与放射性• 6.3 元素在纳米科技中的应用7. 元素发展的未来展望•7.1 元素周期表的研究与拓展•7.2 新元素的发现与应用•7.3 元素在环境保护与可持续发展中的作用以上是元素发展史的概括，接下来将对每个部分进行详细的探讨。

1. 元素发展的背景与起源1.1 自然哲学的兴起自然哲学是元素发展史的重要背景之一。

在古代，人们对自然界的运行有着种种的猜测和假设，称之为自然哲学。

古希腊的哲学家们尝试着对自然界进行系统的观察和探索，并提出了“四大元素”理论。

1.2 化学实验的重要性化学实验的兴起也为元素发展史奠定了基础。

通过实验，人们开始能够分离和纯化物质，探索其特性和相互变化关系。

这为后来的元素概念的建立提供了实验基础。

2. 元素概念的建立与发展2.1 古希腊时期的四大元素理论古希腊时期的哲学家们提出了“四大元素”理论，将所有物质归纳为四种基本元素：土、水、火、气。

这种理论为后来的元素概念的建立提供了起点。

2.2 阿拉伯学者对元素概念的贡献在中世纪，阿拉伯学者对元素概念的发展起到了重要的作用。

他们将元素定义为无法分解的基本物质，这提供了后来元素定义的基础。

发展历史元素周期律的发现是许多科学家共同努力的结果1789年，安托万-洛朗·拉瓦锡出版的《化学大纲》中发表了人类历史上第一张《元素表》，在该表中，他将当时已知的33种元素分四类。

1829年，德贝莱纳在对当时已知的54种元素进行了系统的分析研究之后，提出了元素的三元素组规则。

他发现了几组元素，每组都有三个化学性质相似的成员。

并且，在每组中，居中的元素的原子量，近似于两端元素原子量的平均值。

1850年，德国人培顿科弗宣布，性质相似的元素并不一定只有三个；性质相似的元素的原子量之差往往为8或8的倍数。

1862年，法国化学家尚古多创建了《螺旋图》，他创造性地将当时的62种元素，按各元素原子量的大小为序，标志着绕着圆柱一升的螺旋线上。

他意外地发现，化学性质相似的元素，都出现在同一条母线上。

1863年，英国化学家欧德林发表了《原子量和元素符号表》，共列出49个元素，并留有9个空位。

上述各位科学家以及他们所做的研究，在一定程度上只能说是一个前期的准备，但是这些准备工作是不可缺少的。

而俄国化学家门捷列夫、德国化学家迈尔和英国化学家纽兰兹在元素周期律的发现过程中起了决定性的作用。

1865年，纽兰兹正在独立地进行化学元素的分类研究，在研究中他发现了一个很有趣的现象。

当元素按原子量递增的顺序排列起来时，每隔8个元素，元素的物理性质和化学性质就会重复出现。

由此他将各种元素按着原子量递增的顺序排列起来，形成了若干族系的周期。

纽兰兹称这一规律为“八音律”。

这一正确的规律的发现非但没有被当时的科学界接受，反而使它的发现者纽兰兹受尽了非难和侮辱。

直到后来，当人人已信服了门氏元素周期之后才警醒了，英国皇家学会对以往对纽兰兹不公正的态度进行了纠正。

门捷列夫在元素周期的发现中可谓是中流砥柱，不可避免地，他在研究工作中亦接受了包括自己的老师在内的各个方面的不理解和压力。

门捷列夫出生于1834年，俄国西伯利亚的托博尔斯克市，他出生不久，父亲就因双目失明出外就医，失去了得以维持家人生活的教员职位。

门捷列夫与元素周期律摘要：元素周期律的形成与发展，是化学发展史上最伟大的成就之一，它促进了化学体系特别是无机化学体系的形成，是化学史上一个重要的里程碑。

它的形成与发展离不开前人的艰苦探索与后人的修改完善，而在这其中门捷列夫对于元素周期律的形成的贡献一直受后人称颂，本文中将对元素周期律形成的历史背景，门捷列夫对其的最初想法，研究进程，不断修正至最后形成较完备体系的过程进行陈述，以及对他在元素周期律研究上所体现出的思想方法和探索精神进行深一步的挖掘。

关键词：化学，门捷列夫，元素周期律，思想方法。

一、引言门捷列夫的一生是伟大的，仅一项元素周期律的最初确立就为人类的发展做出了相当大的贡献。

但这一过程必然是艰难困苦的，而且难以用几个词语概括，期间有着难以计数的实验，大量的资料积累，不断地思考挖掘，反反复复地进行枯燥乏味的事情，正是有门捷列夫自身有的素质，不懈的坚持，不放弃，不抛弃，终于获得了成果，下文将对门捷列夫对于元素周期律的发现进行陈述。

二、元素周期律的历史背景19世纪初，自道尔顿的原子论提出以后，人们对化学元素的概念更加清晰了。

1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗提出“分子”的概念，解决了之前因分不清分子和原子而造成的各种矛盾。

经过将近50年的反复曲折，19世纪60年代，物质的原子一分子论终于获得公认。

到1869年时，已经发现的元素达到了63种。

到19世纪中叶，他们积累了大量关于元素物理和化学性质的感性材料，同时，19世纪上半叶能量守恒定律、进化论和细胞学说三项重大发现，又从思想上促进了元素周期律的发现。

1829年，德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组’的分类方法，把三种性质相似的元素划为一组，把十五种元素分为五组:铿、钠、钾; 钙、锶、钡; 磷、砷、锑; 硫、硒、碲;氯、溴、碘。

发现中间元素的原子量约等于前后两元素原子量的平均值。

1862年，法国化学家和地质学家尚古多按照原子量由小到大递增顺序排列了一个“螺旋图”来表现元素周期性，他将已发现的元素绘在一条带子上，然后将这条带子缠绕在一根柱子上，如果垂直地从上往下看，就会发现这些元素之间有某些相似的性质。

化学元素周期律的形成和发展化学元素周期律的形成可以追溯到19世纪初，当时化学家们开始发现一些元素的周期性规律。

1803年，约翰·道威特(John Dalton)提出了原子理论，认为每个元素都由一种唯一的原子组成，并且原子具有不同的质量。

1829年，达内尔(Dobereiner)注意到一些元素在化学性质和质量上存在着相似性，他将具有相似化学性质和质量的元素分成若干个三元组。

例如，锂、钠和钾具有相似的化学性质和类似的质量。

这是化学元素周期律的初始尝试之一，但它并没有完全覆盖所有元素。

至1858年，英国化学家奥古斯特·威廉·科普里(William Odgers)提出了一种分类元素的新方法，他根据元素的相对原子质量将它们分为八个组。

然而，这种分类方法仍然是比较初步的，缺乏普遍适应性。

1860年，法国化学家亨利·伊尔(Marais)用其它诸多元素的氢化物溶解度作为元素性质的指示，发现相似性质的元素可以分成若干个序列。

这为后来化学元素周期律的形成提供了一种新的思路。

之后，德国化学家门德莱耶夫(Dmitri Mendeleyev)和法国化学家希维翰(Lothar Meyer)独立地发现了化学元素周期律的重要性。

1869年，门德莱耶夫根据元素的性质和重力对其进行了全面的分类，他发现元素的性质随着原子质量的变化呈现出周期性的重复。

同时，希维翰也独立地进行了类似的研究，并得出了相似的结论。

门德莱耶夫的主要贡献是他在分类元素时留下了一些“空位”，他相信这些空位代表了尚未发现的元素。

他基于已知元素的性质和周期性的规律，预测了一些新元素的存在和性质。

其中最有名的例子是他在德国发现的镓(Gallium)和锗(Germanium)。

这些新发现的元素支持了他的周期性分类方法的准确性和有效性。

随着化学元素周期律的发展，科学家们逐渐意识到原子结构对元素性质的影响。

20世纪初，由于原子理论的进一步发展，人们开始将元素周期律与电子排布结合起来解释。

元素周期律和周期表的发展史一、德贝莱纳、迈耶尔、纽兰兹最早的元素周期表随着元素数目在十九世纪的增多，每一种元素都具有不同的特性，化学家们开始感到他们像是迷失在一座茂密的丛林中：自然界究竟有多少种元素？它们之间的内在关系怎样？有没有规律？怎样分类？科学的精髓就在于要从表面的杂乱中理出秩序来，所以科学家们一直想从元素的特性当中找出某种规律来。

1829年已经知道的元素有五十种左右。

德国的化学家贝赖纳首先发现有些元素性质相近，在原子量上有一种算术级数的关系。

他对十五种元素进行分组，三个一组，分成五组。

这是根据元素性质和原子量对部分元素进行分类的首次尝试，尽管他找到的规律仅能说明局部，而且使人感到偶然性的成分很大，但是，这种从事物本身来说明事物，寻找联系，由定性到定量的过渡代表了本质上正确的新方向，开拓了寻找元素规律的先河，它对后来周期律的发现是很有启发的。

1850年，德国人培顿科弗宣布，性质相似的元素并不一定只有三个；性质相似的元素的原子量之差往往为8或8的倍数。

1862年，法国化学家尚古多创建了《螺旋图》，他创造性地将当时的62种元素，按各元素原子量的大小为序，标志着绕着圆柱一升的螺旋线上。

他意外地发现，化学性质相似的元素，都出现在同一条母线上。

1863年，英国化学家欧德林发表了《原子量和元素符号表》，共列出49个元素，并留有9个空位。

上述各位科学家以及他们所做的研究，在一定程度上只能说是一个前期的准备，但是这些准备工作是不可缺少的。

而德国化学家迈尔和英国化学家纽兰兹在元素周期律的发现过程中起了决定性的作用。

1864年，德国的迈耶尔发表了《六元素表》。

迈耶尔在《近代化学理论》共发表了三张元素周期表。

迈耶尔吸取前人的研究成果，主要从化合价和物理性质方面入手独立地发现了元素周期律。

1865年，英国青年化学家纽兰兹也发现：按原子量递增的顺序，每隔八个元素就有重复的物理和化学性质出现，因为和音乐上的八度音相似，所以称"八音律"。

元素周期表的历史及发展一、元素周期表的起源1.18世纪末，化学家们开始系统地研究和分类化学元素。

2.1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，并首次绘制了元素周期表。

3.最初周期表只有63种已知的元素，如今已增长到118种。

二、元素周期表的构成1.元素周期表由横向的周期和纵向的族组成。

2.周期：元素周期表的横向排列，每个周期代表一个能级。

3.族：元素周期表的纵向排列，同一族的元素具有相似的化学性质。

三、周期表的命名规则1.元素周期表按照元素的原子序数进行排列。

2.原子序数：元素原子核中质子的数量。

3.元素名称：以拉丁名称或英文名称表示。

4.元素符号：通常由一个或两个拉丁字母表示。

四、周期表的分类1.金属元素：位于周期表左侧，具有良好的导电性和导热性。

2.非金属元素：位于周期表右侧，通常不具有良好的导电性和导热性。

3.半金属元素：位于周期表中间，导电性和导热性介于金属和非金属之间。

4.稀有气体元素：位于周期表最右侧，具有稳定的电子层结构。

五、周期表的应用1.预测元素的化学性质：同一族的元素具有相似的化学性质。

2.确定元素在化合物中的化合价：周期表上元素的化合价反映了其在化合物中的价态。

3.研究元素的原子结构：周期表上元素的电子排布与原子结构密切相关。

4.寻找新的元素和化合物：周期表为化学家提供了寻找新物质的方向。

六、元素周期表的发展1.19世纪：元素周期表初步形成，发现了许多新元素。

2.20世纪初：放射性元素的研究推动了周期表的扩展。

3.20世纪中期：同步辐射技术的发展，使周期表更加精确。

4.21世纪：核反应堆和粒子加速器的研究，发现了超重元素。

元素周期表是化学领域的重要工具，它反映了元素的分类、性质和原子结构。

随着科学技术的不断发展，元素周期表将继续扩展和完善，为化学研究和新材料的开发提供有力支持。

习题及方法：1.习题：元素周期表中共有多少种元素？解题方法：直接查阅元素周期表，统计其中的元素数量。