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【“数学史”上的今天】门捷列夫与“元素周期表

2017-11-24 03:57

  化学元素就是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。从哲学角度解析,是原子的电子数目发生量变而导致质变的结果。18世纪,科学家已探知的元素有30多种,如金、银、铁、氧、磷、硫等,到19世纪,已发现的元素已达54种。

  人们自然会问,没有发现的元素还有多少种?元素之间是孤零零地存在,还是彼此间有着某种联系呢?

  原来,元素不是一群乌合之众,而是像一支训练有素的军队,按照严格的命令井然有序地排列着,怎么排列的呢?门捷列夫发现:元素的原子量相等或相近的,性质相似相近;而且,元素的性质和它们的原子量呈周期性的变化。

  安东是门捷列夫教授家的仆人。他走出房门,莫名其妙地耸耸肩膀,很快就拿来一卷厚纸。

  门捷列大不知疲倦地工作着。他在每一张卡片上都写上了元素名称、原于量、化合物的化学式和主要性质。筐里逐渐装满了卡片。门捷列夫把它们分成几类,然后摆放在一个宽大的实验台上。

  接下来的日子,门捷列夫把元素卡片进行系统地整理。门捷列夫的家人看到一向珍惜时间的教授突然热衷于“纸牌”感到奇怪。门捷列夫旁若无人,每天手拿元素卡片像玩纸牌那样,收起、摆开,再收起、再摆开,皱着眉头地玩“牌”......

  冬去春来。门捷列夫没有在杂乱无章的元素卡片中找到内在的规律。有一大,他又坐到桌前摆弄起“纸牌”来了,摆着,摆着,门捷列夫像触电似的站了起来,在他面前出现了完全没有料到的现象,每一行元素的性质都是按照原子量的增大而从上到下地逐渐变化着。

  门捷列夫激动不已。他把当时已发现的60多种元素按其原子量和性质排列成一张表,结果发现,从任何一种元素算起,每数到8个就和第一个元素的性质相近,他把这个规律称为“八音律”,并因此制作出了元素周期表。

  一方面,随着新元素的不断发现,元素周期表的内容也在不断丰富。另一方面,也可以用数学方法推断元素在周期表中的,从而预测新元素的存在。这也是数学在化学中的一个重要应用。

  用加、减、乘、除和括号,将“1994年11月9日”中的4个数:9,11,19,94进行计算,得到28。答案明天公布。

  本栏目一方面以重大历史事件为线索,介绍数学和数学家的故事,数学与各种文化的关系等。让学生了解数学发展的脉络,认识到数学并不是孤立的学科,而是联系生活的方方面面的。另一方面,以历史事件发生的日期,算变形24点,提高学生的心算能力。返回搜狐,查看更多