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——我打心眼里佩服您渊博的知识,对事物深刻的见解,对政治课教学的独特的思考和对学生学习的远见卓识。在没有遇到您之前,很难想象古板乏味的政治课能如此生动活泼。
——在我将来长大成人,成家立业的时候,必定会记得这样一位老师,一个被我列为心中偶像的老师,一个与众不同的老师,一个博学多才的老师,一个时时都笑容可掬的老师,一个教我做人的朋友。
——生活在这个年代,能够遇到这样的老师是上天的恩赐,感谢有你!
——从来没有如此喜欢一位老师,从没有,直到你的出现!
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为每个元素找一个“家”
点击:134 评论:0 2020年9月28日 21:2 作者:刘旺 智词:
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仰望天空,宇宙中充满了大大小小的物质结构,布满了无数的恒星、星系、星系团;环顾四周,在我们身边可以看到各种各样的物质形式,有空气、有水、有高楼大厦、有汽车、有各种生物等等,看到这样一个纷繁的世界,我们难免不去想这些物质是怎么来的?这些物质的构成成分是什么?有一次高中哲学课堂上,结合认识论中认识的深化与发展,我用了人类在探索化学元素规律过程中的案例。课后学生问我:老师,你学的理科吗?怎样会成为政治老师呢?我对学生说,我没有读过高中,读的是中师,没有文理分科的情况。之所以和你们分享元素周期表的故事,只是因为我觉得这个探索过程非常有趣,非常精彩。

19世纪60年代化学家已经发现了60多种元素,并积累了这些元素的原子量数据为寻找元素间的内在联系创造必要的条件。俄国著名化学家门捷列夫和德国化学家迈锡尼等分别根据原子量的大小,将元素进行分类排队,发现元素性质随原子量的递增呈明显的周期变化的规律。

1868年,门捷列夫经过多年的艰苦探索发现了自然界中一个极其重要的规律—元素周期规律。这个规律的发现是继原子-分子论之后,近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑,它所蕴藏的丰富和深刻的内涵,对以后整个化学和自然科学的发展都具有普遍的指导意义。

1869年门捷列夫提出第一张元素周期表,根据周期律修正了铟、铀、钍、铯等9种元素的原子量;他还预言了三种新元素及其特性并暂时取名为类铝、类硼、类硅,这就是1875年发现的镓、1880年发现的钪和1886年发现的锗。这些新元素的原子量、密度和物理化学性质都与门捷列夫的预言惊人相符,周期律的正确性由此得到了举世公认。

1875年,法国化学家布瓦博德兰从闪锌矿中发现了镓元素,元素符号定为Ga,中文名为“镓”。门捷列夫预测的比重为5.96/立方厘米,而发现者测定的比重为4.7/立方厘米。18765月,法国科学院在院刊上公布了布瓦博德兰关于镓的新发现。不久,布瓦博德兰就收到了门捷列夫写来的信件,信中说让他重新测定一下镓的比重。于是,布瓦博德朗把镓提纯之后重新进行了测量,镓的比重实测值为5.96,与门捷列夫的预测十分吻合!布瓦博德朗甚是惊讶,他还写信对门捷列夫表示感谢。此事在欧洲的震动很大,门捷列夫赢得了很好的口碑,自然扩大了他的周期表的影响力。

为每个元素都找到一个“家”,是门捷列夫进行元素排列的基本目标,但并不是“居者有其屋”那么简单。门捷列夫的周期表是按照元素的原子量从轻到重进行编排的,并且性质会发生周期性变化。门捷列夫的高明之处,还在于他在“元素帝国大厦”中为未知元素预留了“房间”。

门捷列夫的元素周期表原本是没有为惰性气体预留空间的。可拉姆齐等人在19世纪90年代的发现,着实让门捷列夫有点措手不及。拉姆齐是1904年诺贝尔化学奖得主。1894年,拉姆齐等人分离出了氩元素,第二年他又发现了氦元素,接着还发现了氖、氪和氙。这些元素都非常低调,不能与其他元素结合。拉姆齐对门捷列夫的周期律有着深刻的理解,并以高超的技术测量了这些元素的原子量。按理,氦应当排在氢与锂之间,然而却没有这一族。

其实,门捷列夫比拉姆齐更着急。自己精心设计的“元素帝国大厦”,眼看就要被这些“不伦不类”的气体给摧毁,能不着急吗?他认为,像氩气这样的新气体,根本就“不合群”,似乎不适合放在我的周期表中。然而,氦、氖、氩、氪、氙的行为又有惊人的相似处,即都是非常惰性的,并且它们的原子量又呈规律性的增加。所以,门捷列夫对周期表系统进行了一次最大的修改,专门为惰性气体设置了一个新专栏。

每个元素的出现,都标志着化学历史向前迈进一步。也许我们在理解了其背后的历史故事,会对这张毫无美感的元素周期表产生更大的兴趣,去激励更多的后来者发现更多的元素,为人类科学史添砖加瓦。

在化学教科书和字典中,都附有一张“元素周期表,这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。

元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。元素周期 表是周期律的具体表现形式,它把元素纳入一个系统内,反映了元素间的内在联系,打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。通过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。

最初的门捷列夫周期表是按照原子量的大小进行排列的,同时考虑了化学性质的相似性。而现代元素周期表是按照原子序数来排列的。从原子量到原子序数,看似差别不大,实际上是一个质的飞跃。1913年,英国物理学家莫斯利提出的原子序数的概念,对于门捷列夫之前的直觉提供了确切的实验基础,从而使得元素在周期表的排序更为精确。

诞生于化学沃土的门捷列夫元素周期表,经受住了来自日后的各种考验,并被应用于几乎所有的自然科学领域。有学者断言,如果有一天,人类要与宇宙中其他文明进行对话,那张漂亮别致的周期表也许就是地球文明的一个“标签”。(2020-09-05

 

刘老师教育絮语219:教育是艺术,并不仅仅意味着学校开齐艺术类课程,它的真谛是让学生感受教育之美,并在教育过程中逐渐拥有一双发现美的眼睛,发现并体验到人生路上,处处是美景。

 

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