反思单元

“扑克牌 ”里的秘密

阅读 元素周期表

宇宙万物是由什么组成的？中国古代哲学家用五行理论来说明世界万物的形成及其相互关系；古希腊一些哲学家则认为水、土、火、气四种元素构成了万物。到了18世纪，科学家探知的元素有30多种，如金、银、铁、氧、磷、硫等。到了19世纪初，已发现的元素则超过了50种。

没有发现的元素还有多少种？元素之间是孤零零地存在，还是彼此间有着某种联系呢？科学家们通过研究提出了各自的学说，但都有明显的缺陷。

1829 年 , 化学教授德贝莱纳根据元素性质的相似性 ，提出了“ 三素组 ”学说 。 按照这种分类方法，可以找到一些规律。但是 ，在当时已发现的54种元素中 ，却只能把15种元素归入“三素组”。

1862 年 , 化学家尚古多提出了元素的性质随原子量而变的“螺旋图”。但是由于元素的性质呈周期性变化并不完全是由原子量决定的，所以，螺旋图并没有真正反映元素的性质呈周期性变化。

1865 年，纽兰兹把当时已知的元素按原子量由小到大的顺序排列 ，发现从任一种元素算起 ，第8种元 素的性质与第1种相似 。他把该发现称为“八音律”，就像音乐里的八度音程一样。但是，纽兰兹按“八音律”排的元素表在很多地方是混乱的。他没有充分估计到测定的原子量会有错误，也未考虑到还有未发现的元素而留出空白。

1867 年，担任圣彼得堡大学教授的门捷列夫为了系统地讲好无机化学课程，着手著述一本普通化学教科书《化学原理》。在著书过程中，他遇到一个难题，即如何用一种合乎逻辑的方式来组织当时已知的 63 种元素。

元素自身具有的各种属性，使得研究者在处理元素之间的关系时，需要善于比较和发现规律。门捷列夫仔细研究了63种元素的物理性质和化学性质，又经过几次并不满意的尝试之后，他想到了一个很好的方法对元素进行系统的分类。他准备了许多类似扑克牌一样的卡片，将63种化学元素的名称及其原子量、氧化物、物理性质、化学性质等分别写在卡片上。

门捷列夫（1834—1907），俄国化学家，“化学元素周期律 ”的发现者之一 ，并据此预言了一些尚未发现的元素。近代溶液学说的先驱。

门捷列夫用不同的方法去摆放那些卡片，来进行元素分类的试验，试图找到元素间 内 在的逻辑关系。这种排列组合的工作，非常考验耐心。冬去春来,功夫不负有心人，有一天，门捷列夫又旁若无人地摆弄起“扑克牌”来了，摆着，摆着，他像触电似的站了起来，在他面前出现了完全没有料到的现象，每一行元素的性质都是按照原子量的增大而有规律地逐渐变化着。当接连不上时，他判断该位置的元素应该是还未被发现，就在相应位置预留一张空牌。他一共预言了 11 种未发现的元素，加上已经发现的 63 种元素，整副牌就达到了 74 张。这就是我们现在的元素周期表的雏形。它就像一幅地图，在这个表里，所有化学元素都一目了然。

在当时，包括门捷列夫的老师在内的一些欧洲科学家都不认可他的发现，甚至还有人嘲笑他。但是门捷列夫相信自己是对的。后来，他预留位置的11种元素陆续被发现，科学事实证明了他的元素周期表是正确的。

思考:

★门捷列夫是怎样处理当时已知的63种元素信息的？从《“扑克牌”里的秘密》的故事中，我们得到哪些启示？

◆原始信息需要筛选 ，甄别出其中有价值的信息。

◆有逻辑地整理与归纳信息，发现信息间的关联和趋势是信息处理的关键。

科学家们提出猜想假设，根据假设进行推理并做出预测，再通过实验检验预测的正确性 。 如果实验结果与预测相符，就证明作为预测前提的假设是正确的；反之，则说明假设是错误的。

回顾反思 我的探究经历

★想一想，我们处理信息时使用了哪些方法？得到了哪些结论？

在“物体在地面的滑行距离与什么因素有关”的研究中，我们先提出了猜想假设，然后通过实验收集了数据信息，在整理分析后，得出“物体在地面的滑行距离与物体的重量无关，与下滑点高度有关”。提出“下滑点高度越高，在地面滑行的距离越远”的结论。我们的结论和猜想假设是一致的。

只有收集信息并识别有价值的信息，有条理、有逻辑地整理与归纳信息，发现信息间的关联和趋势，才能形成个人的观点并得出结论。

活动 我的推论图

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