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元素中周期表的地位及作用(元素周期表各部分含义)

元素中周期表的地位及作用(元素周期表各部分含义)

更新时间:2023-12-23 19:22:46

元素中周期表的地位及作用

元素周期律和元素周期表的地位和作用:

元素周期律和周期表,揭示了元素之间的内在联系,反映了元素性质与它的原子结构的关系,在哲学、自然科学、生产实践各方面都有重要意义。

(1)在哲学方面,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,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。

(2)在自然科学方面,周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系,周期表为发展过渡元素结构、镧系和锕系结构理论、甚至为指导新元素的合成、预测新元素的结构和性质都提供了线索。元素周期律和周期表在自然科学的许多部门,首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面,都是重要的工具。

(3)在生产上的某些应用由于在周期表中位置靠近的元素性质相似,这就启发人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质。

①农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。

②半导体材料都是周期表里金属与非金属接界处的元素,如G、Si、Ga、Se等。

③催化剂的选择:人们在长期的生产实践中,已发现过渡元素对许多化学反应有良好的催化性能。进一步研究发现,这些元素的催化性能跟它们原子的d轨道没有充满有密切关系。于是,人们努力在过渡元素(包括稀土元素)中寻找各种优良催化剂。例如,目前人们已能用铁、镍熔剂作催化剂,使石墨在高温和高压下转化为金刚石;石油化工方面,如石油的催化裂化、重整等反应,广泛采用过渡元素作催化剂,特别是近年来发现少量稀土元素能大大改善催化剂的性能。

④耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取:在周期表里从ⅢB到ⅥB的过渡元素,如钛、钽、钼、钨、铬,具有耐高温、耐腐蚀等特点。它们是制作特种合金的优良材料,是制造火箭、导弹、宇宙飞船、飞机、坦克等的不可缺少的金属。

⑤矿物的寻找:地球上化学元素的分布跟它们在元素周期表里的位置有密切的联系。

科学实验发现如下规律:

相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多,相对原子质量较大的,元素在地壳中含量较少;

偶数原子序的元素较多,奇数原子序的元素较少。处于地球表面的元素多数呈现高价,处于岩石深处的元素多数呈现低价;碱金属一般是强烈的亲石元素,主要富集于岩石圈的最上部;熔点、离子半径、电负性大小相近的元素往往共生在一起,同处于一种矿石中。在岩浆演化过程中,电负性小的、离子半径较小的、熔点较高的元素和化合物往往首先析出,进入晶格,分布在地壳的外表面。有的科学家把周期表中性质相似的元素分为十个区域,并认为同一区域的元素往往是伴生矿,这对探矿具有指导意义。

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