化學(xué)家故事（門捷列夫）學(xué)習(xí)試題一、填空題門捷列夫于______年出生在俄國(guó)西伯利亞的托博爾斯克，是家中第______個(gè)孩子。他的父親曾擔(dān)任中學(xué)校長(zhǎng)，后因______失明失去職務(wù)，家庭經(jīng)濟(jì)陷入困境，母親通過(guò)經(jīng)營(yíng)______工廠維持生計(jì)。這段早年經(jīng)歷培養(yǎng)了他______的品格，母親臨終前“______”的教誨成為他科學(xué)研究的精神支柱。1860年，門捷列夫參加了在德國(guó)卡爾斯魯厄召開(kāi)的國(guó)際化學(xué)家代表大會(huì)，會(huì)議明確了______、、等核心概念，為元素周期律的發(fā)現(xiàn)奠定了______基礎(chǔ)。他在會(huì)后重新測(cè)定了多種元素的，糾正了當(dāng)時(shí)公認(rèn)的金、鋨等元素的原子量誤差，例如金的原子量從______修正為。1869年2月，門捷列夫在撰寫《》教材時(shí)，通過(guò)（方法）將63種已知元素按______遞增排列，發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)隨原子量呈現(xiàn)______變化規(guī)律，據(jù)此編制出世界上第一張?jiān)刂芷诒?。他在表中留下______個(gè)空位，預(yù)言了“類硼”“類鋁”“類硅”等未知元素，這些元素后來(lái)被證實(shí)為_(kāi)_____、、，其性質(zhì)與預(yù)言的吻合度高達(dá)______%。門捷列夫的科學(xué)貢獻(xiàn)不僅限于化學(xué)領(lǐng)域，他還研究過(guò)______、、石油工業(yè)和農(nóng)業(yè)化學(xué)，參與創(chuàng)辦了______大學(xué)，并在1893年擔(dān)任俄國(guó)______局局長(zhǎng)，推動(dòng)了度量衡標(biāo)準(zhǔn)化。1955年，為紀(jì)念他的功績(jī)，科學(xué)家用______轟擊______元素，合成了新元素“鍆”（Md），其原子序數(shù)為。二、選擇題（單選）1.門捷列夫編制元素周期表時(shí)，未完全按照原子量排序的依據(jù)是：A.元素的物理性質(zhì)B.元素的化學(xué)性質(zhì)C.元素在自然界的豐度D.元素的發(fā)現(xiàn)時(shí)間（單選）2.下列哪項(xiàng)不屬于門捷列夫?qū)瘜W(xué)學(xué)科的直接貢獻(xiàn)？A.提出“倫比容”概念B.預(yù)言鎵元素的存在及性質(zhì)C.創(chuàng)立分子結(jié)構(gòu)理論D.編寫《化學(xué)原理》教材（多選）3.19世紀(jì)中期化學(xué)界面臨的主要問(wèn)題包括：A.元素分類缺乏系統(tǒng)性B.原子量測(cè)定普遍不準(zhǔn)確C.“原子”“分子”概念混淆D.新元素發(fā)現(xiàn)速度緩慢（單選）4.門捷列夫在圣彼得堡大學(xué)任教期間，為探索元素規(guī)律采取的關(guān)鍵方法是：A.實(shí)驗(yàn)室合成新元素B.分析元素的光譜數(shù)據(jù)C.制作元素卡片并排列組合D.研究元素的放射性現(xiàn)象三、材料分析題材料一：“我在夢(mèng)中看見(jiàn)了一張表，元素們按順序排列，醒來(lái)后立即寫下了它。”——門捷列夫晚年回憶材料二：1875年，法國(guó)化學(xué)家布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)鎵元素，其密度實(shí)測(cè)值為4.7g/cm3，而門捷列夫預(yù)言“類鋁”的密度應(yīng)為5.9-6.0g/cm3。布瓦博德朗起初質(zhì)疑，重新提純后測(cè)得密度為5.94g/cm3，感嘆：“我以為發(fā)現(xiàn)了一種新元素，實(shí)則證實(shí)了一個(gè)偉大的理論?！眴?wèn)題：材料一反映了門捷列夫發(fā)現(xiàn)周期律的什么特點(diǎn)？結(jié)合他編制周期表的過(guò)程，分析“夢(mèng)境說(shuō)”背后的科學(xué)本質(zhì)。材料二中鎵元素的發(fā)現(xiàn)如何印證了周期律的科學(xué)性？這一事件對(duì)19世紀(jì)化學(xué)界產(chǎn)生了哪些影響？四、簡(jiǎn)答題門捷列夫的元素周期表與前人（如德貝萊納“三素組”、紐蘭茲“八音律”）的分類方法相比，具有哪些革命性突破？請(qǐng)從“系統(tǒng)性”“預(yù)見(jiàn)性”“動(dòng)態(tài)性”三個(gè)角度分析。結(jié)合門捷列夫的生平，說(shuō)明“科學(xué)探索需要理論勇氣與實(shí)踐精神的結(jié)合”。舉例說(shuō)明他在面對(duì)學(xué)術(shù)質(zhì)疑時(shí)的堅(jiān)持，以及他如何通過(guò)實(shí)地考察（如巴庫(kù)油田調(diào)研）推動(dòng)理論創(chuàng)新。元素周期律的發(fā)現(xiàn)被譽(yù)為“化學(xué)的憲法”，請(qǐng)闡述其對(duì)現(xiàn)代科學(xué)的影響：（1）在化學(xué)研究中的作用：________________________（2）在物理學(xué)領(lǐng)域的延伸：________________________（3）對(duì)技術(shù)發(fā)明的推動(dòng)：________________________五、論述題門捷列夫在1905年接受英國(guó)皇家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)聲r(shí)說(shuō)：“科學(xué)的種子是為人民而播撒的。”結(jié)合他的科學(xué)實(shí)踐與社會(huì)貢獻(xiàn)，談?wù)勀銓?duì)“科學(xué)家社會(huì)責(zé)任”的理解。要求：①引用具體事例（如教育、工業(yè)應(yīng)用等方面）；②分析周期律發(fā)現(xiàn)對(duì)當(dāng)時(shí)俄國(guó)工業(yè)化的影響；③聯(lián)系當(dāng)代科技倫理問(wèn)題，說(shuō)明門捷列夫精神的現(xiàn)實(shí)意義。六、實(shí)踐應(yīng)用題元素周期表復(fù)原挑戰(zhàn)：已知某歷史版本周期表中部分元素的排列如下（原子量為當(dāng)時(shí)測(cè)定值）：|元素|原子量|性質(zhì)描述||------|--------|----------------||X|68|類鋁，易與酸反應(yīng)||Y|72|類硅，灰色晶體||Z|44|類硼，高熔點(diǎn)|請(qǐng)根據(jù)門捷列夫的預(yù)言，推斷X、Y、Z的現(xiàn)代元素符號(hào)及原子序數(shù)，并解釋他如何通過(guò)“周期性”規(guī)律預(yù)測(cè)這些元素的性質(zhì)?？鐚W(xué)科思考：門捷列夫曾研究液體的毛細(xì)現(xiàn)象和氣體定律，這些物理研究對(duì)他發(fā)現(xiàn)周期律有何啟發(fā)？請(qǐng)從“量變質(zhì)變規(guī)律”“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”兩個(gè)哲學(xué)角度，分析元素周期表體現(xiàn)的自然辯證法思想。參考答案（部分）一、填空題1834；14；眼?。徊Ａ?；堅(jiān)韌不拔；不要欺騙自己，要辛勤勞動(dòng)，尋求真正的科學(xué)真理原子；分子；原子價(jià)；理論；原子量；196.2；197.2化學(xué)原理；卡片排列法；原子量；周期性；6；鈧（Sc）；鎵（Ga）；鍺（Ge）；90氣體定律；氣象學(xué)；托木斯克國(guó)立；度量衡；氦核；锿（Es）；101二、選擇題B2.C3.ABC4.C三、材料分析題特點(diǎn)：長(zhǎng)期積累后的頓悟?？茖W(xué)本質(zhì)：“夢(mèng)境說(shuō)”是門捷列夫連續(xù)數(shù)月研究元素排列規(guī)律的結(jié)果，體現(xiàn)了“量變到質(zhì)變”的認(rèn)知過(guò)程。他通過(guò)200多次卡片排列試驗(yàn)，在大腦潛意識(shí)中形成元素關(guān)聯(lián)性的深層記憶，最終突破思維瓶頸。印證：鎵的密度、熔點(diǎn)等性質(zhì)與“類鋁”預(yù)言高度吻合，證明周期律可用于預(yù)測(cè)未知元素。影響：①?gòu)氐追穸恕霸匦再|(zhì)孤立論”；②推動(dòng)化學(xué)從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)轉(zhuǎn)向理論科學(xué)；③激發(fā)全球科學(xué)家對(duì)未知元素的系統(tǒng)性探索。四、簡(jiǎn)答題系統(tǒng)性：首次將所有元素納入統(tǒng)一體系，按原子量和性質(zhì)形成周期與族的框架；預(yù)見(jiàn)性：預(yù)留空位并精確預(yù)測(cè)新元素性質(zhì)，而非簡(jiǎn)單歸納已知元素；動(dòng)態(tài)性：允許根據(jù)新發(fā)現(xiàn)修正原子量（如鈾從116調(diào)整為240），體現(xiàn)理論的開(kāi)放性。學(xué)術(shù)堅(jiān)持：面對(duì)《化學(xué)新聞》對(duì)“類硅”預(yù)言的嘲諷，他公開(kāi)回應(yīng)“請(qǐng)?zhí)峒兡愕脑亍保罱K鍺的發(fā)現(xiàn)證實(shí)其正確；實(shí)踐創(chuàng)新：考察巴庫(kù)油田時(shí)發(fā)現(xiàn)石油分餾規(guī)律，提出“石油是地下動(dòng)植物殘骸演化而成”的理論，指導(dǎo)俄國(guó)石油工業(yè)發(fā)展。（1）為新元素合成提供理論指導(dǎo)（如鍆的發(fā)現(xiàn)）；（2）啟發(fā)原子結(jié)構(gòu)理論（玻爾將周期律與電子排布結(jié)合）；（3）推動(dòng)材料科學(xué)（如半導(dǎo)體元素的篩選）。五、論述題（要點(diǎn)）①教育貢獻(xiàn)：創(chuàng)辦托木斯克國(guó)立大學(xué)，編寫《化學(xué)原理》作為全球教材；②工業(yè)應(yīng)用：指導(dǎo)巴庫(kù)油田開(kāi)發(fā)，研究無(wú)煙火藥提升俄國(guó)軍事工業(yè)；③當(dāng)代意義：門捷列夫?qū)⒖茖W(xué)發(fā)現(xiàn)與社會(huì)需求結(jié)合，啟示現(xiàn)代科學(xué)家需平衡技術(shù)突破與倫理責(zé)任（如AI研發(fā)中的人文關(guān)懷）。六、實(shí)踐應(yīng)用題X：鎵（Ga，31），Y：鍺（Ge，32），Z：鈧（Sc，21）。依據(jù)：同一周期從左到右金屬性減弱，類鋁（Ga）位于鋁下方，故性質(zhì)相似；類硅（Ge）位于硅下方，應(yīng)為半導(dǎo)體；類硼（Sc）位于硼下方，