元素周期律还能元素周期律还能启示我们什么？启示我们什么？ “相相信信世世界界在在本本质质上上是是秩秩序序的的和和可可认认识识的的这这一一信信念念，是是一一切切科科学学工工作作的的基基础础”。 爱爱因斯坦因斯坦“人人们们不不止止一一次次问问我我，根根据据什什么么、由由什什么么思思想想方方法法出出发发而而发发现现并并肯肯定定了了周周期期律律? ?让让我我尽尽力力来来答答复复一一下下吧吧，当当我我在在考考虑虑物物质质的的时时候候，总总不不能能避避开开两两个个问问题题；多多少少物物质质和和什什么么样样的的物物质质? ? 我我们们不不但但要要承承认认物物质质质质量量的的永永恒恒性性，而而且且也也要要承承认认元元素素化化学学性性质质的的永永恒恒性性。因因此此，自自然然而而然然就就产产生生了了这样的思想：这样的思想：在元素的质量和化学性质之间，一定在元素的质量和化学性质之间，一定存在着某种的联系。物质的质量既然存在着某种的联系。物质的质量既然最后成为原子的形态，因此就应该找最后成为原子的形态，因此就应该找出元素特性和它的原子量之间的关系。出元素特性和它的原子量之间的关系。除了看和试之外，就没有旁的方除了看和试之外，就没有旁的方法了。于是我就开始来收集，将元素法了。于是我就开始来收集，将元素的名字写在纸片上，记下它们的原子的名字写在纸片上，记下它们的原子量和基本特性，把相似元素和相近的量和基本特性，把相似元素和相近的原子量排列在一起。寻求元素的性质原子量排列在一起。寻求元素的性质和其原子量之间的关系和其原子量之间的关系。” HHLiLiB BC CBeBeN NOOF FNaNaMgMgAlAlSiSiP PS SClClKKCaCa原子原子原子原子量量量量1 1 1 17 7 7 7111111111212121213.513.513.513.514141414161616161919191923232323242424242727272728282828313131313232323235.535.535.535.53939393940404040化合化合化合化合价价价价+1+1+1+1+1+1+1+1+3+3+3+3+4+4+4+4-4-4+2+2+2+2+5+5+5+5-3-3- -22-1-1+1+1+1+1+2+2+2+2+3+3+3+3+4+4+4+4-4-4+5+5+5+5-3-3+6+6+6+6-2-2+7+7+7+7-1-1+1+1+1+1+2+2+2+2门门捷捷列列夫夫从从哪哪些些方方面面“看看”出出BeBe的的 位置不正确？位置不正确？如何如何“试试”着矫正着矫正BeBe的位置？的位置？ HHLiLiBeBeB BC CN NOOF FNaNaMgMgAlAlSiSiP PS SClClKKCaCa原子原子原子原子量量量量1 1 1 17 7 7 713.513.513.513.5111111111212121214141414161616161919191923232323242424242727272728282828313131313232323235.535.535.535.53939393940404040化合化合化合化合价价价价+1+1+1+1+1+1+1+1+2+2+2+2+3+3+3+3+4+4+4+4-4-4-4-4+5+5+5+5-3-3-3-3- -22 -1-1+1+1+1+1+2+2+2+2+3+3+3+3+4+4+4+4-4-4-4-4+5+5+5+5-3-3-3-3+6+6+6+6-2-2-2-2+7+7+7+7-1-1-1-1+1+1+1+1+2+2+2+2如何如何“试试”着矫正着矫正BeBe的位置？的位置？观察观察分析分析门门捷捷列列夫夫从从哪哪些些方方面面“看看”出出BeBe的的 位置不正确？位置不正确？假设假设验证验证A A的的浓溶液浓溶液足量足量浓浓H H2 2SOSO4 4B B溶液溶液无色气体无色气体C CE E溶液溶液无色气体无色气体D D足量足量NaOHNaOH溶液溶液C C、D D按体积比按体积比1:11:1通入水中通入水中A A溶液溶液H H2 2O O2 2请确定请确定A A的组成的组成观察观察分析分析资料资料 提出提出假设假设 归纳法归纳法验证验证假设假设 总结总结规律规律 为为什什么么门门捷捷列列夫夫以以原原子子量量而而不不是是化化合合价价或或者者是是物物质质的的颜颜色色等等性性质质为为依依据据，寻寻找找元元素素性质的变化规律呢？性质的变化规律呢？门捷列夫是如何验证周期律门捷列夫是如何验证周期律的正确性的正确性? ?18711871年年 门门 捷捷 列列 夫夫 发发 表表 的的 周周 期期 表表（节选主族元素部分）（节选主族元素部分）H=1H=1 Li=7Li=7Be=9.4Be=9.4B=11B=11C=12C=12N=14N=14O=16O=16F=19F=19Na=23Na=23Mg=24Mg=24Al=27Al=27SiSi=28=28P=31P=31S=32S=32ClCl=35.5=35.5K=39K=39Ca=40Ca=40 As=75As=75Se=78Se=78Br=80Br=80RbRb=85=85SrSr=87=87In=113In=113SnSn=118=118SbSb=122=122Te=128Te=128I=127I=127Cs=133Cs=133BaBa=137=137TlTl=20=204 4PbPb=207=207Bi=208Bi=208 ? ? ?元素名称元素名称元素名称元素名称 类硅（预言）类硅（预言）类硅（预言）类硅（预言） 锗（锗（锗（锗（GeGeGeGe） 原子量原子量原子量原子量比比比比 重重重重原子体积原子体积原子体积原子体积化合价化合价化合价化合价比热比热比热比热氧化物比重氧化物比重氧化物比重氧化物比重四氯化物沸点四氯化物沸点四氯化物沸点四氯化物沸点乙基化合物沸点乙基化合物沸点乙基化合物沸点乙基化合物沸点乙基化合物比重乙基化合物比重乙基化合物比重乙基化合物比重 727272725.55.55.55.513.013.013.013.0+4+4+4+40.0730.0730.0730.0734.74.74.74.7100100100100以下以下以下以下1601601601600.960.960.960.96 72.3272.3272.3272.325.475.475.475.4713.2213.2213.2213.22+4+4+4+40.0760.0760.0760.0764.7034.7034.7034.703868686861601601601601.01.01.01.0 预言新元素的存在及其性质、修证原子量预言新元素的存在及其性质、修证原子量“确定一个定律的正确性，确定一个定律的正确性，只有借助于由它推导所得的结论只有借助于由它推导所得的结论以及这些结论在实际考验中的证实以及这些结论在实际考验中的证实”。 门捷列夫门捷列夫 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3催化剂催化剂高温高压高温高压一般一般规律规律演绎法推理推理假设假设实践实践检验检验归纳与演绎法在实际学习中的运用归纳与演绎法在实际学习中的运用在学习元素周期律之前和之后我们分在学习元素周期律之前和之后我们分别采用了怎样的方法来学习元素的化别采用了怎样的方法来学习元素的化学性质？学性质？利用氧化还原反应规律复习元素化合物性质利用氧化还原反应规律复习元素化合物性质F2Cl2Br2Fe3+I2SO2SCu2+H+O2、HNO3浓浓H2SO4KMnO4(H+)F- Cl- Br- Fe2+ I- SO2S2-CuFeBr-Fe2+I-SO2S2-CuFeAH2Cl2KClPtPt负极负极: : 还原剂还原剂- -nene- - 氧化产物（氧化）氧化产物（氧化）正极正极: : 氧化剂氧化剂+ +nene- - 还原产物还原产物 ( (还原）还原）第谷第谷开普勒开普勒有有有有出出出出色色色色的的的的观观观观察察察察才才才才能能能能，精精精精密密密密地地地地观观观观察察察察、记记记记录录录录行行行行星星星星的的的的位位位位置置置置辛辛辛辛勤勤勤勤积积积积累累累累了了了了一一一一批批批批观测资料观测资料观测资料观测资料有有有有出出出出色色色色的的的的理理理理论论论论分分分分才才才才能能能能，善善善善于于于于整整整整理理理理、分分分分析析析析资资资资料料料料，最最最最终终终终归归归归纳纳纳纳得得得得出出出出行行行行星星星星运运运运动三定律动三定律动三定律动三定律伽俐略伽俐略亚里士多德亚里士多德随着原子量的递增，随着原子量的递增，元素的性质呈现明显元素的性质呈现明显的周期性变化的周期性变化门捷列夫门捷列夫卢瑟福卢瑟福莫斯莱莫斯莱海森堡海森堡玻尔玻尔薛定谔薛定谔 该反应的催化剂能否改用其他金属氧化物代替？该反应的催化剂能否改用其他金属氧化物代替？依据什么规律去寻找新的催化剂？如何了解每一依据什么规律去寻找新的催化剂？如何了解每一种催化剂的性能种催化剂的性能？说一说你的设想，预计你将用说一说你的设想，预计你将用到哪些科学方法？到哪些科学方法？ 实验方案设计：实验方案设计：致致 谢谢市、区教研员：唐建华、班文岭、刘雅丽市、区教研员：唐建华、班文岭、刘雅丽北大教授：严宣申北大教授：严宣申十五中教师：贺铁芳、李阳、缪幼蓓、尤十五中教师：贺铁芳、李阳、缪幼蓓、尤晨溟、吴红、王冬松、赵瑾峰、李振平晨溟、吴红、王冬松、赵瑾峰、李振平特别感谢张前特别感谢张前、孙炳林、孙炳林老师在这次活动老师在这次活动中给予我们业务上的及其他各方面的最中给予我们业务上的及其他各方面的最为真挚的支持和帮助！为真挚的支持和帮助！