化学史第八章

化学史第八章第1页，课件共30页，创作于2023年2月一、元素大发现感性直观的发现方法

金、银、铜、铁、锡、锌、汞、碳、硫

古典化学分析方法

钴、镍、锰、铂、氢、氯、氧、氯、铬、钼、钨、铀、碲电解法四十四年间，发现了31种新元素。

活泼金属等光谱法

首先发现了铯和铷，紧接着又发现了铟和铊。利用光谱分析不仅发现了一大批新元素第2页，课件共30页，创作于2023年2月二、周期系以前的元素分类工作德国化学家德贝莱纳（J.W.Dobereiner，1780-1849）

(1)锂、钠、钾；(2)钙、锶、钡；(3)氯、溴、碘；(4)硫、硒、碲；(5)锰、铬、铁

第3页，课件共30页，创作于2023年2月英国的格拉斯顿（J.H.Gladstone,1827-1902）

（1）元素原子量几乎完全相同，如铬、锰、

铁、钴、镍；

（2）元素原子量有倍数关系，如钯组、铂组、

金；

（3）相邻元素原子量相差一个共同的增值，

如锂、钠、钾

第4页，课件共30页，创作于2023年2月法国地质学家尚古多（B.DeChancourtois,1820-1886)第5页，课件共30页，创作于2023年2月表8-1欧德林的元素表（1865）Mo96W184--Au196.5Pd106.5Pt197L7Na23--Ag108--G9Mg24Zn65Cd112Hg200B11Al27--Tl203C12Si28--Sn118Pb207N14P31As75Sb122Bi210O16S32Se79.5Te139--F19Cl35.5Br80I127--K39Bb85Cs133Th231Ca40Sr87.5Ba137Ti48Zr89.5--Cr52.5--V138Mn55第6页，课件共30页，创作于2023年2月--CSi--SnPb--NPAsSbBi--OSSeTe----FClBrI--LiNaKRbCs(Tl)(Be)MgCaSrBa--迈尔的《六元素表》（1864年）第7页，课件共30页，创作于2023年2月纽兰兹的八音律排列图（1866）No.No.No.No.No.No.No.No.H1F8Cl15Co&Ni22Br29Pd36I42Pt&Ir50Li2Na9K16Cu23Rb30Ag37Cs44Os51G3Mg10Ca17Zn24Sr31Cd38Ba&V45Hg52Bo4Al11Cr19Y25Ce&La33U40Ta46Tl53C5Si12Ti18In26Zr32Sn39W47Pb54K6P13Mn20As27Di&Mo34Sb41Nb48Ei55O7S14Fe21Se28Ro&Ru35Te43Au49Th56第8页，课件共30页，创作于2023年2月三、周期律的发现俄，门捷列夫，1869年4月，《元素性质和原子量的关系》，绘制了元素周期表德国，迈尔（J.L.Meryer，1830~1895）1868年《原子体积周期性图解》1869年10月，制成元素周期表

（1834~1907）第9页，课件共30页，创作于2023年2月门捷列夫的第一张周期表（1869年3月）Ti50Zr90?100V51Nb94Ta182Cr52Mo96W186Mn55Rh104.4Pt197.4Fe56Ru104.4Lr198Ni=Co59Pd106.6Cs199H1Cu63.4Ag108Hg200Be9.4Mg24Zn65.2Cd112B11Al27?68U116Au197?C12Si28?70Sn118N14P31As75Sb122Bi210?O16S32Se79.4Te128?F19Cl35.5Br80I127Li7Na23K39Rb85.4Cd133Tl204Ca40Sr87.6Ba137Pb207?45Ce92Er?56La94Yt?60Di95In75.6?Th118第10页，课件共30页，创作于2023年2月门捷列夫《元素性质和原子量的关系》

1869年4月若把元素按原子量的大小排列，元素的性质上明显地呈现周期性变化；化学性质相似的元素有些有近乎相等的原子量（锇、铱、铂），有些则作有规律的增大（如钾、铷、铯）；以原子量顺序排列之后，元素的族的顺序与化合价相当；自然界存在最丰富的元素，其原子量比较小，但性质上互相区分得十分清楚，因而它们都是典型的元素，可为该族的代表；原子量的大小决定元素的性质；对于未被发现的元素，其发现是可以预测的，例如类似铝和硅的原子量介于65-75之间的元素；元素的原子量，可藉其相邻各元素的原子量来校正，例如碲的原子量不是128，而是123-126；可以由元素的原子量来推测它的性质。第11页，课件共30页，创作于2023年2月迈尔的周期表（1869年12月）

IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXB11Al37.3----?In113.4Tl202.7C11.97Si38--Sn117.8Pb206.4Ti48Zr89.7--N14.01P30.9As74.9Sb122.1Bi207.5V51.2Nb93.7Ta182.2O15.96S31.98Se78Te128?Cr52.4Mo95.6W182.2F19.1Cl35.38Br79.75I126.5Mn54.8Ru79.75Os198.67Fe55.9Rh104.1Ir196.7Co&Ni58.6Pb106Pt196.7Li7.01Na22.99K39.04Rb85.2Cs132.7Cu63.3Ag107.66Au196.7?Be9.3Mg23.9Ca39.9Sr87.0Ba136.7Zn64.9Cd111.6Hg199.8第12页，课件共30页，创作于2023年2月门捷列夫化学元素周期表（1871年12月）

最高氢化物I族II族III族IV族V族VI族VII族VIII族(RH5)?RH4RH3RH2RH最高氧化物R2OROR2O3RO2R2O5RO3或R2O6R2O7RO4或R2O8H=1--------------典型元素Li=7Be=9.4B=11C=12N=14O=16F=19第1周期1类2类Na=23Mg=24Al=27.3Si=28P=31S=32Cl=35.5Fe=56Co=59Ni=59Cu=63Ru=104Rh=104Pd=104Ag=108K=39Ca=40--=44Ti=50?V=51Cr=52Mn=55第2周期3类4类(Cu=63)Zn=65--=68--=72As=75Se=78Br=80Rb=85Sr=87(Yt?=88?)Zr=90Nb=94Mo=96--=100第3周期5类6类(Ag=108)Cd=112In=113Sn=118Sb=122Te=128?I=127Cs=133Ba=137--=137Ce=138?------第4周期7类8类(--)------------Os=199?Ir=198Pt=197Au=197--------Ta=182W=184--第5周期9类10类(Au=197)Hg=200Ti=204Pb=207Bi=208----------Th=232--Ur=240--——《化学元素的周期依赖关系》第13页，课件共30页，创作于2023年2月四、周期律的验证和意义锇、铱、铂、金的原子量分别为198.6、196.7、196.7、196.2经重新测定——190.2、192.2、195.0、197.0大胆的预言未知元素：“我决定这样做，是因为在我预言的那些物质中要是有一种被人发现，我马上就彻底相信，并使其他化学家相信，作为我的周期系基础的那些假定是正确的。”第14页，课件共30页，创作于2023年2月镓的性质与门捷列夫的预测

门捷列夫预言“类铝”的各种特性布瓦博德朗所测得的镓的各种特性原子量约68，原子体积11.5。金属比重5.9-6.0，非挥发性，不受空气作用，烧至红热时能分解水汽，能在酸液或碱液中逐渐溶解。氧化物公式Ea2O3，比重5.5，必能溶于酸中产生EaX3型的盐，其氢氧化物必能溶于酸和碱中。盐类有形成碱式盐的倾向，硫酸盐能成矾，其盐类能被H2S或(NH4)2S所沉淀，其无水氯化物较氯化锌更易挥发。本元素或将被分光分析法所发现。原子量69.9，原子体积11.7。金属固态比重为5.94，在常温下不挥发，空气中不起变化，对于水汽的作用尚不明、在各种酸和碱中可之间溶解。氧化物公式Ga2O3，比重尚未查明，能溶于酸，生成GaX3型的盐，其氢氧化物能溶于酸和碱中。其盐类极易水解生成碱式盐、所成矾类已了解到。其盐类可能被H2S或(NH4)2S所沉淀，其无水氯化物较氯化锌更易挥发，沸点是215-220℃。镓是通过分光镜发现的。第15页，课件共30页，创作于2023年2月类硅与锗的比较

元素名称类硅（Es）（1871年）锗（Ge）（1886年）*原子量比重原子体积原子价比热氧化物之比重氯化物之比重四氯化物之沸点乙基化合物之沸点乙基化合物之比重

725.513.040.0734.71.9100℃以下160℃0.96EsO2易溶于碱，并可以用氢和碳把它还原为金属。

72.325.4713.2240.0764.7031.88786160℃1.0GeO2易溶于碱，并可以用氢和碳把它还原为金属。

*为1886年文克勒测得结果。第16页，课件共30页，创作于2023年2月类硼与钪的性质比较门捷列夫预言的“类硼”的特性尼尔森测得的钪的特性原子量44可能生成一种Eb2O3的氧化物，其比重为3.5，碱性强于氧化铝，但不如氧化钇或氧化镁，不溶于碱（溶液）中，至于它能否将氯化铵分解，还是疑问它的各种盐类都是无色的，而且与氢氧化钾和碳酸钠反应后生成胶状沉淀，各种盐类都不能很好地结成晶体。它的碳酸盐将不溶于水，可能沉淀成碱式盐。各种碱性硫酸复盐可能不成为矾类。无水氯化物EbCl3的挥发性较氯化铝为低，但其水溶液则较氯化镁更易发生水解作用。它恐怕不能用分光分析法发现。原子量44氧化钪Sc2O3的比重为3.86,碱性比氧化铝强，比氧化钇和氧化镁弱，不溶于碱，且不能将氯化铵分解。钪盐皆无色，能与氢氧化钾和碳酸钠生成胶状沉淀，它的硫酸盐极难结晶碳酸钪不溶于水，而且极易失去二氧化碳。各种碱性硫酸复盐都不是矾。氯化钪ScCl3在850℃时开始升华，而氯化铝超过100℃即开始升华，在水溶液中ScCl3发生水解。钪的发现并不是用光谱分析法。第17页，课件共30页，创作于2023年2月类碲与钋的比较门捷列夫预言的“类碲”的性质居里夫人测定的钋的性质原子量212单质是一种灰色的、不挥发的金属二氧化物DtO2具有弱酸性和弱碱性是相等的类碲的氢化物是一个比碲化氢更不稳定的化合物原子量是210钋是一种金属，沸点9620C氢氧化钋Po(OH)2具有明显的两性钋的氢化物极不稳定，其存在的证据还不足第18页，课件共30页，创作于2023年2月恩格斯高度评价了门捷列夫的工作：

“门捷列夫不自觉地应用黑格尔量转化为质的规律，完成了一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的海王星的轨道的勋业居于同等地位。”第19页，课件共30页，创作于2023年2月由来已久的焰色反应凤阁侍郎得赏，凤阁舍人遭贬炉甘石ZnCO3+铜→黄铜华阳真人辨消石芒硝、朴消（Na2SO4）——消石（KNO3）“有人得一种物，色与朴消大同小异，朏朏如握盐雪不冰，烧之紫青烟起，云是真消石也。”德国矿物学家、分析化学家马格拉夫苏打、岩盐—Sodium灰碱、硝石—Potassium五、分光镜中的新大陆第20页，课件共30页，创作于2023年2月牛顿开创了光谱学俄国物理学家斯托列托夫：“

牛顿的伟大试验发展成了整个光谱学。他对太阳以及其他许多星球的光谱研究，向我们揭示了天体化学的秘密。然而这只是他的贡献的开端，更有希望的无限前程还在未来，在回顾光谱学的这些成就的时候，我们看到，小溪是怎样汇集成大河，大河又怎样汇集成大树，它还将带着我们去到那未被考察过的已故思想家所向往的大洋中去。而在这些小溪的各个源头上要永远铭刻上一个我们不该忘记的名字——牛顿”。第21页，课件共30页，创作于2023年2月1802年，英国化学家武拉斯顿仔细现实了太阳光谱，发现光带中各颜色间并不是连续的。1814年，德国的物理学家弗朗和斐