40.元素周期律
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元素周期律是自然科学的一种基本规律，也是无机化学的基础。各种元素形成有周期性规律的元素周期系，并通过元素周期表表现出来。元素周期表则是学习和研究化学的一种重要工具，它是对元素的一种很好的自然分类，反映了元素之间的内在联系。
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1.既然是“元素周期律”，那么什么是元素呢？
早在纪元以前，一些哲学家就认为，宇宙中的一切东西都可以被分解成一些简单的基本物质，这就是最早的关于元素的理解。而关于元素的现代思想则是在1661年由英国化学家罗伯特·波义耳（1627-1691）首次表述的。他认为，元素是一种基本物质，它能与其他元素结合形成化合物，但它本身并不能被分解为更为简单的物质。
在化学领域，元素则是指自然界中100多种基本的金属和非金属物质。它们只由一种原子组成，其原子中的每一核子具有同样数量的质子，用一般的化学方法不能使之变得更为简单，并且单独地或组合地构成一切物质。化学中，元素的精确定义则是：具有相同核电荷数（或具有相同质子）的一类原子的总称。
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早在18世纪中叶到19世纪中叶，随着生产技术和科学技术的不断进步与发展，元素理论也得到了不断完善。而原子--分子学说的建立，更是为新元素的发现打开了方便之门。
1789年，法国著名化学家安托万-洛朗·拉瓦锡（1743-1794）将当时已知的33种化学元素分成了4类，并在他出版的《化学大纲》中发表了人类历史上第一张元素表。
过了30年，也就是1829年，德国化学家约翰·德贝赖纳（1780-1849）在研究元素的原子量与化学性质的时候，根据元素性质的相似性提出了“三素组”学说，就是将已知元素中的15种分成5组，每组中包含着3个性质相似的元素
1850年，德国化学家培顿科弗（1818-1901）又补充了“三素组”学说，他认为，性质相似的元素不一定只有三个，而且他还发现，性质相似的元素的原子量往往为8或8的倍数。
到了1862年，法国化学家尚古多（1820-1886）创建了“螺旋图”，提出元素性质有周期性出现的规律。应该说，螺旋图的创建，是向揭示元素周期律迈出了有力的一步。但是由于它缺乏精确性，最终并没有被化学界所接受。
1865年，英国化学家纽兰兹（1837-1898）在进行化学元素的分类研究时，发现了一个有趣的现象--从任意一个元素算起，每到第8个元素就和第1个元素的性质相近，与八度音程相似，所以他把此规律称为“八音律”。“八音律”尽管揭示了元素化学性质的周期性，但是，它并没有考虑到原子量的测量值有可能会产生的误差，而且，它也未考虑到有可能还有新元素被发现，因此，它并不算完善的周期规律。
前人的努力为俄罗斯化学家门捷列夫（1834-1907）的研究打下了良好而深厚的基础。
1868-1871年间，门捷列夫收集了大量元素性质的数据并加以整理。他抓住元素的原子量这一基本特征，来探索原子量与元素性质的关系。慢慢地，他摸到了一个规律，如果把所有当时已知的元素按照原子量递增的顺序排列起来，经过一定的间隔，元素的性质会呈现明显的周期性。终于，努力的心血没有白费，在1869年2月17日，门捷列夫发表了第一张元素周期表。同年3月，他又通过论文《元素属性和原子量的关系》阐述了元素周期律的基本要点。在这之后，门捷列夫还成功地预言了许多未知元素的性质，而若干年后，他的预言也得到了证实。
进入20世纪以来，随着科学技术的发展，人们对原子结构有了更加深刻的认识。而人们也发现，引起元素性质周期性变化的本质原因，是核电荷数的递增而非原子质量的递增，也就是核外电子排布的周期性变化导致了元素性质的周期性变化。后来，科学家们又对元素周期表进行了多处改进，并最终将其确定为现在的样式。
元素周期律和周期表的出现，使得元素之间被系统化，形成了一个有内在联系的统一体系，开创了现代无机化学的新纪元。
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2.元素周期律的发现者门捷列夫是怎样的一个人呢？
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫（1834-1907）出生于现今的俄罗斯西伯利亚的托博尔斯克市。在他刚出生几个月，父亲便双目失明，并在他13岁的时候去世。14岁时，全家断了生计来源。尽管如此，他依然努力学习。1849年春，他中学毕业，进入俄罗斯彼得堡师范学院物理系，一年后，他成为学院的优等生。但因舅舅和母亲相继去世，他失去了所有的经济支持。他不得不在紧张学习之余，通过撰写科学简评来得到少量稿费以维持生活。1854年，他大学毕业并荣获学院的金质奖章，23岁成为副教授，31岁成为教授。
1869年，元素周期律的发现使门捷列夫名声大噪，而《有机化学》一书又成为了他的成名之作。为了写成这本书，他连续两个多月没离开书桌。另外，他还成功地预测了镭的原子数及其性质，且研制了镭制品门氡（液态镭）。在年过七旬时，他依然每天从清晨工作到下午，“午饭”后继续工作到深夜。持续的工作使得他积劳成疾，甚至双目半盲，直到他去世，他都是坐在书桌前工作，手里还握着笔。
门捷列夫有这样一句名言：“什么是天才？终身努力，便成天才！”
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【元素的符号和名称】
在古代，世界上是没有统一的元素表示符号的。起初，元素都是用一些象形符号和图形来表示。到了19世纪初，英国化学家约翰·道尔顿（1766-1844）发表原子论的时候，采用的是内部标记不同的圆圈来表示元素。大约到了1811年，瑞典化学家琼斯·雅可比·贝采里乌斯（1779-1848）建议，用元素拉丁名称的简单缩写作为元素的符号，该方法方便实用，后经1860年德国卡尔斯卢国际代表大会通过，这种表示元素的符号被永久性保留。
化学元素的外文名称都有一定的含义，有些元素是根据太阳系中的某些天体命名的，有些则是根据当时该元素的得名情况，还有一些元素的命名依据是元素本身的物理或化学特性，而有相当一部分元素的名称则来源于科学家、国家，甚至是古代传说中的鬼神的名字。在汉语里，化学元素的名称都是用一个汉字来表达的。除了金、银、铜、铁、锡、铬、硫、碳等是采用古代原有的文字外，绝大多数的元素汉语名称都是后来人们新创的字。这些新创字，一般是按照国际间通用的拉丁名称的第一音节的译音，或拉丁文的含义，在原有汉字的基础上改变或增加偏旁而成，比如Natrium，它的第一音节为Na，发音为“纳”，而又由于它是金属，所以将原来的偏旁去掉，换成金字旁，便成了“钠”。
知识百科
【元素周期律的作用】
元素周期律和周期表，揭示了元素之间的内在关系，同时也反映出元素的性质，以及元素和原子结构之间的联系。因此，在哲学、自然科学、生产实践等各个方面，元素周期律都显现出其特有的重要意义。
在哲学方面，元素周期律有力地论证了事物量变引起质变的规律性。而元素周期表则将元素纳入到一个系统之内，使之成为一个有联系的整体。通过对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。
在自然科学方面，元素周期律和周期表为发展物质的结构理论提供了客观依据。在化学、物理学、生物学等方面，都是重要的指导工具。
在生产实践方面，人们根据不同元素的特性制造出农药、半导体、催化剂、特种合金材料，甚至在矿物寻找中，元素周期律和周期表也发挥了巨大的作用。
