化学元素周期表科普书(元素周期表的前世今生)
跟着大师一起扒扒元素周期表的前世今生吧!
说起元素周期表,我们就不得不提到一个人,他就是门捷列夫。
因为我们今天看到的而且比较通用的元素周期表就是这个人总结出来的,当然在整个元素周期表发展和演化的过程,很多的科学家做出了杰出的铺垫和贡献。
据说当时的“沙皇”(俄国的皇帝)为了表彰门捷列夫的杰出贡献,奖励了他一个铝杯。对, 没错,的确是铝杯。至于为什么是铝杯,不是金杯,我们在后面再告诉大家。
还有就是人们为了纪念门捷列夫,把原子序号为101的元素依门捷列夫的名称命名,其英文名称为Mendelevium,缩写是Md(曾经用Mv),中文名称为钔。
就像世界地图一样,元素周期表也有很多版本。但不同的是,世界地图,不同的国家总是把自己的国家放在地图中央,这也是我们中国“雄鸡”为什么在地图中间,这可不是仅仅因为我们叫“中国”哦。如果你有一天到美国了,就会发现那里的世界地图美国在中间了。
也许有人会问“发现这么多元素有用吗?”首先给大家说一个事实这一百多种元素可以分为“被发现的”和“被合成的”。
“被合成的”现目前很难说它有什么用途,但是我想在不远的将来肯定会大有用处的。
接下来我们就说说“被发现的”元素吧。当然像金,氧,氮等大家熟悉得不能再熟悉的元素,我们就在这里不再赘述了。
铀,也许你对这个字不太熟悉,但看这个字偏旁就知道它是一种金属。这种金属非常有用,但是对人却会造成巨大的伤害,因为它有放射性。
一说到铀,我们首先想到的是原子弹。只要大约7公斤的铀-235(235是铀的一种同位素)就能够制成原子弹。首次用于战争中的核弹“小男孩”原子弹使用的便是铀元素的核裂变反应。
也是这枚原子弹间接迫使了当时的日本在第二次世界大战中投降。至于美国人投到日本的另一枚原子弹——“胖子”却是钚元素。
当然,元素还有很多其他的用处,比如我们电脑手机等电子产品的处理器都是用硅做出来的。
也许你会发现好的电子产品都是国外的,那是因为我们国家制备高纯度的硅的技术比起美国还有一定的距离。
现在就可以回答在文章开头的问题了,为什么“沙皇”奖励给门捷列夫一个铝杯,而不是金杯。
因为当时的科学技术很难提纯铝,大家都知道物以稀为贵,这也就是为什么是铝杯了。当然今天铝很便宜了,那是因为铝的提炼技术在这一百多年里取得非常大的进步。
元素周期表,最实际的用处就是易于让人们记住那么多“长得”很奇怪的元素的名字。
在元素周期表中,当你遇到一个元素不知道怎么读怎么办?很简单,对于大部分元素,我们完全就可以去掉它的部首发音就好了。当我们在读中学开始接触化学的时候,老师就会要求我们背诵元素周期表,就像我们小学的时候老师要求背诵乘法口诀表一样。它是我们学好化学的基础。
对于元素周期表,我们不仅仅要记住它的中文名,在当今的社会我们都会给自己取个很炫的英文名,所以元素也有它的英文名,所以更重要的是我们也要记住它的元素符号(大部分来自它的英文名前一个或者几个字母)。
比如氢(H)就是来自它的英文名Hydrogen的第一个字母H, 但金(Au)却不是来自它的英文名Gold,而是来自拉丁字母。因为大部分元素的英文名是从拉丁文衍生过来。
实际上,对于元素周期表,仅仅记住元素的名字是不够的。
细心的人会在元素周期表中每个元素名字下面还有很多其他的符号和数字。这些就是元素的“今生”。
当门捷列夫总结出第一张元素周期表时,是根据当时科学家已经发现的元素的性质来排列的。
随着科学技术的发展,科学家们已经不仅仅只是研究物质表面那么简单了,科学家们可以“看见”更加细小的东西。最后科学家发现原子并不是最小的结构,发现原子还由质子,中子和电子组成。
当然这些都是它们的“今生”,也许你不明白,很正常,随着我们知识增加就会明白了。虽然当时以门捷列夫为代表的科学家们并不知道这些,但他们还是创造了周期表。
也许你会问“既然他们不知道元素的‘今生’,他们又怎么能够创造出和今天科学发现那么一致的元素周期表呢?”
在这里,需要重申一下,当时门捷列夫是根据元素的性质来给元素分类的,今天的科学家是根据元素对应原子的原子结构分类的。
为什么出现这么出奇的一致呢?答案是,性质反映结构,结构决定性质。简单的12个字,也许你现在并不能完全理解。
举个简单的例子吧,我们都知道汽车比自行车跑得快,这里就是我们所说表现出来的“性质”,很直观;但为什么汽车比自行车跑得快呢,那是因为汽车有发动机而自行车却没有,这里就是我们所说的“结构”。现在大家应该或多或少能够理解这12个字了吧。
虽然21世纪是科学技术爆炸的时代,但并不意味着元素周期表已经完美了。因为在实际的科学研究中,科学家总会发现一些新的东西进而丰富元素周期表。
元素周期表,并不是我们看到一张纸那么简单。它是几百年来,无数科学家们的心血结晶。人们在不断丰富它的同时,它也指导着人们挖掘新的发现和发明,让我们的生活变得更加美好。
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