化学自习室移动版

    与众多化学定律和理论相比，元素周期律以其形式简明、内涵丰富、预见精妙无与伦比地居于中心地位。大凡涉及化学知识的领域，一般都会有它的用武之地，因而它理所当然地受到人们的推崇，长期以来成为化学基础教育的重要内容。但是，从元素周期律发现至今已有一百多年，其间化学发展的丰富内涵已不是几条理论或定律能说得清，当然已远非一个元素周期律所能概括。今天，重新认识元素周期律，对它有个准确的定位，对其作用和意义既不盲目夸大也不轻易贬损，不仅对元素周期律本身及其发现者体现公平和尊重，而且对树立科学态度、培养科学精神具有重要意义。

    一、元素周期律的重要意义

1．揭示了元素性质间的联系

2．指导了新元素的发现

   在门捷列夫编制的元素周期表中，不只把当时已知的元素按他认定的规律排列，更聪明的是为尚未发现的元素留下了位置，并从理论上预测了这些尚未发现的元素的重要性质，断定它们介于邻近元素的性质之间。例如，在锌与砷之间的两个空格中，他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年，法国化学家布阿勃朗用光谱分析法，从闪锌矿中发现了镓。实验证明，镓的性质非常像铝，也就是门捷列夫预言的类铝，而类硅就是后来发现的锗。这些元素的发现，具有重大的意义，它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律。

3．推动了原子物理学的发展

   元素周期律的发现既借鉴了原子物理学的研究成果，反过来又推动了原子物理学的发展。门捷列夫在排列元素周期表的过程中大胆指出，当时一些公认的原子量不准确，应当重新测定。如那时金的原子量公认为是169.2，按此在元素周期表中金应排在锇、铱、铂前面，因为后三种元素被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7，而门捷列夫根据这些元素间的性质关系，坚定地认为金应排列在这三种元素后面。后来原子量重测的结果，锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2，而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断是正确的，也证明了元素周期律的正确性。

4．在自然科学领域证明了量变质变规律

   “元素的性质随原子量(后来改为原子序数)的递增呈现周期性变化”，充分说明事物的量变终将引起质变。恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”

二、对元素周期律的误解

1．功劳归于一人

    许多发明是几代人坚持不懈的结果，是科学家集体智慧的结晶。若不是德贝莱纳的“三元素组”、纽兰兹的“八音律”以及原子物理学的成就作铺垫、借鉴和启迪，在一定深度和不同角度客观地叙述了元素间的某些联系，元素周期律的发现不知会晚多少年，至少门捷列夫还要多做许多工作。再者，今天我们所运用的元素周期律，是在门捷列夫的基础上进一步发展和完善的产物，其中最重要的一点是，1913年，英国物理学家莫塞莱在研究各种元素的伦琴射线波长与原子序数的关系后，证实原子序数在数量上等于原子核所带的正电荷，进而明确了作为元素周期律本质的不是原子量而是原子序数，这对元素周期律是一大修正。而这却是门捷列夫当年未尽的工作。

2．作用被不恰当地夸大

    与元素周期律的不断发展与完善相对应的是，随着新物质、新材料的发现和合成，被人们奉为圭臬的元素周期律的缺陷也日益显露。用它演绎出的结论除了在I A、ⅡA和ⅦA等少数几个元素族获得成功之外，更多的情况下往往与事实不符。如，有些主族元素及对应化合物在主要化合价、晶体类型、酸碱性强弱、氧化还原性强弱等方面与元素周期律出入较大，而过渡元素部分几乎无规律可循，至于力图用元素周期律去解释物质特殊性的想法更是常常陷于尴尬。“化学教师站在元素周期律这面大旗下注定经常处于‘挨问’的境地”。在我国传统教学中，对元素周期律的作用有过分夸大之嫌，但事实告诉我们，任何一种定律或理论不管它曾经多么盛行，都不过是人们认识世界的阶段性成果，不可能穷尽事物的全部内涵和发展变化，旧的理论必将随着人们认识的深入而不断发展、完善或被否定，这既是科学的本质，也是科学态度的应有之意。

3．有本末倒置现象

    在中学化学教学中，遇到物质的特殊性，常常听到这样的发问：某某物质的某某性质怎么不符合元素周期律?这样一个看似平常的问题，其实存在着本末倒置现象，因为这个问题的前提在于把元素周期律看做是铁定的，而元素及化合物的性质只能满足或服务于它。殊不知物质的性质是客观的、固有的，而所有定律和理论不过是人们认识事物的过程中或归纳、或演绎、或假设、或推理的结果，是主观意识的东西，只能尽可能地揭示事物的本质和规律，其正确性体现在与事实相吻合的程度，当二者不一致时，我们只能修正定律和理论，使其趋于正确和完善，却不能委屈事实去迎合或附庸它。“把定律、理论看成静态的、不变的知识，使学生毫不怀疑地死记硬背，不仅不能反映化学知识的本质，而且会压抑学生的怀疑精神、批判精神和创造精神。”