去粗取精，门提列夫寻若前人的足迹，靠着自己的思想，终于发现了元素周期律，发现了元素周期表，立下了科学史上的勋业。努力探索 步步迫近 这个纷健庞大的世果，究意是怎样形成的?这个问题古往今来都引起人们的深深思索。真正科学地认识元素是从17世纪开始的。

1661年，英国化学家玻意耳给元素下了一个科学的界说：元素是一种单质，它可以和其他元素相联合而形成化合物。如果把它从化合物中分散出来后，它便不能再被剖析为任何比它更为简朴的物质了。从玻意耳开始，化学家们就不停举行实验，想弄清哪些物质可以再剖析为更简朴的物质，哪此物质不能再剖析了。

经由一二百年的努力，人们已弄清楚，在自然界中天然存在的元素有94种，另外另有19种元素是在实验室中人工“制造”的，在自然界中并不存在。随着近百种元素被逐一判别，人们自然对这几十种简“单”物“质”(单质)之间的关系发生了兴趣。

1789年，法国化学家拉瓦锡曾把他自己确认为可信的33种元素，凭据其物理性质分为金属、非金属、气体和土质四大类。但这种分类没有抓住元素之间的内在联系，显得太笼统，因而对科学研究的指导意义不大。

进入19世纪，人们开始将种种零星的关于元素的知识举行总结和归纳，试图从中找出纪律性的工具，来满足其时科学生长的需要。其时，原子量已日渐被公认是元素的重要特征之一，因此，从原子量入手是很自然的一条思路。

1829年德国化学家德贝赖纳研究了其时已知的54种元素的相对原子质量和化学性质间的关系，发现了几个“三元素组”。19世纪中叶英国化学家格拉德斯通、奥德林和法国化学家杜马等人对元素做了分类，可是他们只获得了局部的结论。

1858年意大利化学家坎尼扎罗提出了测定相对原子质量的方法，统一的相对原子质量被迅速测定出来，这为发现化学元素之间内在联系的事情缔造了有利条件。1862年法国化学家德尚库托瓦提出“螺旋图”，把已知元素按相对原子质量由小到大的顺序排列在绕在圆柱体上的螺线上，某些性质相似的元素排在同一条母线上，如锂、钠、钾以及氯、溴、碘等，这是化学历史上第一次提出的元素周期性，但却未能起到应有的作用。1865年英国化学家纽兰兹把已知元素按相对原子质量由小到大的循序排列成表，他发现从任意一种元素算起，第8种元素的性质与第1种的相似，他把这个纪律称为“八音律”。

这种表的前两列险些与现代周期表第2、3周期相对应，但由于是按相对原子质量巨细机械排列的，所以未能展现出元素间的内在联系。1869年德国花学家迈尔提出一张元素周期表，明确指出元素性质是相对原子质量的周期函数，但他的事情偏重于元素的物理性质。上面提到的这些科学家们，在探索元素周期律的征途上都各自做出了孝敬，从差别角度、在差别水平上形貌了化学元素之间的相互关系，虽然都没有切实找到他们已经意识到的真理，但他们的事情一步步地向直理通近，为周期律的发现开发了门路。合理扬弃一“表”纪律 在化学进步的历史历程中，由于科学资料的积累和科学研究的不停深入，终干在19世纪后半期具备了发现周期律的条件。

在这个时期，伟大的俄国化学家门捷列夫，见义勇为地负担起这一历史的重任，在批判地继续前人事情结果的基础上，加上自己的实验和研究，完成了元素周期律的发现。1869年门捷列夫仔细研究了大量资料后，在前人事情的基础上制作了他的第一张周期表。到1906年他逝世前一年，他建设了种种形式的元素周期表，详细表达元素周期律。

门捷列夫明确地给元素周期律下了界说：元素在单质和形成的庞大物质中所体现出的物理和化学性质与元素的相对原子质量成周期性关系。他坚信周期律的正确性。在制定元素周期系的历程中，如发现周期系尚存有空缺的位置，他断定这是有尚未发现的新元素存在，并预言了它们的性质。

这些预言为以后的科学实验证实，使他建设的元素周期律赢得了很高的声誉，获得全世界化学家们的认可。凭据相对原子质量排列已知元素时，如果遇到性质和元素周期性不符，那是相对原子质量值有错误所致。如其时误认为铍的化合价是3，相对原子质量为13.5，这样铍的位置在碳（相对原子质量为12)和氮(相对原子质量为14)之间，未能反映出元素的周期性。

他在研究了铍的性质后认为其化合价应为2，相对原子质量为9，应把它排在锂和硼之间。有时，相对原子质量的数值没有错，但门捷列夫认为元素的性质比它的相对原子质量更重要，于是就斗胆地把它们的排列位置换一下。例如，碲的相对原子质量是127.61，碘是126.91，按理碲应排在碘后面，但门氏认为碲的性质更类似硒，就把它放在碘之前，使碲的位置在硒的下面。周期表中各元素性质，如金属性、非金属性、氧化物和水化物的专碱性等性质的递变都很有纪律，对于研究和应用化学知识有指导作用。

门捷列夫元素周期表，是科学理论研究中运用逻辑思维的乐成规范、是科学预见的丰硕结果。他在元素周期表中，不仅预见到19世纪末化学元素的发现，甚至对20世纪发现的放射性元素，以及“二线”后泛起的人工元素，也在周期表中预约定位了。不仅如此，门捷列夫的元素周期表还表示了以氢为原型的元素原子结构的关系。这是20世纪后由于量子力学的生长才相识到它的意义和本质的。

门捷列夫周期表不仅是化学生长史上的里程碑，而且也影响到其他科学，例如元素光谱学等。崭新生长 准确表达 周期表发现以后，又履历了频频重要的生长。首先，门捷列夫预言的三种元素镓、钪、锗先后于1875、1879、1886年被发现，其性质险些与预言的完全相同。

1894年~1899年，6种稀有气体先后被发现，门捷列夫和许多科学家认为应在周期表上增添一个零族，以进一步完善周期系。随着对放射性现象和X射线的深入研究，人们进一步认识了原子的结构，其中，原子序数的观点对门捷列夫周期表来说具有十分重要的意义。1913年，卢瑟福的学生莫斯莱研究了种种元素的标识X谱线后指出，原子序数表现的量只能是带正电的核的电荷数。

如果把元素按原子序数举行排列，元素表中原来几对按原子量排列位置颠倒的矛盾就会获得合理的解释。显然，决议元素化学性质呈周期性变化的是原子序数（核电荷数），而不是原子量。此外，凭据标识X谱线，还可以寻找和判别新的元素，并更确切地掌握元素在周期表中的准确位置。

1920年，查得威克用实验验证了莫斯莱的这个推论。原子核电荷数的研究科学地解释了元素在周期表中的排列顺序，而原子核外电子的漫衍和运动纪律的研究则进一步阐明晰元素为什么是原子序数的周期函数。

每一种元素都有其特征谱线，其频率很是确定。而凭据卢瑟福的原子有核模型以及经典电磁学理论，任何一个绕核运动的电子，最终将掉在原子核上与视察到的实际情况不符，这是卢瑟福模型的一大缺陷。

1913年，丹麦物理学家玻尔综合了普朗克的量子理论爱因斯坦的光量子理论以及卢瑟福的原子有核模型，提出了一个新的原子结构模型，解决了原子不稳定的问题。1925年，奥地利物理学家泡利提出了“不相容原理”，指出在同一原子中，两个电子不能共处于同一量子状态。至此，用这些理论就能解释一切元素中电子的层状结构，并合理地解释周期律的纪律。

人们还认识到元素的化学性质和元素发生化学变化和完全取决于核外电子的排布，特别是最外层电子壳层的情况和外层电子的运动状态。这样，人们就能够更深刻地明白元素周期律的实质和意义了。这就是说，每种原子的核外都有自身的电子层结构，元素周期律正反映了电子在各原子外层排布的纪律性。

实际上，核电荷数才是周期表中元素排列顺序的基础依据，核外电子漫衍及其运动情况决议了元素的主要化学性质。元素性质呈周期性变化的基础原因在于元素的原子核外电子漫衍的周期变化。这即是元素周期律的实质。

原子结构理论不仅为元素周期律提供了新的科学依据，同时也使元素周期表获得进一步的生长和完善。到20世纪30年月，周期表中92号元素铀以前的元素已找到88个，另有原子序数为43、6185、87号的四个元素尚未发现。为寻找这四种元素，竟花费了众多化学家20年的时间。

其时谁也没想到，自然界中所有稳定的元素都已找到、这四种元素是不稳定的，很难在地球上找到。除87号元素外，其余二种元素都必须在实验室里用人工方法制备出来。到1945年，元素周期表中92号铀元素以前的元素全部获得了。

92号元素是否是元素周期系的终点？铀以后另有没有元素?能不能用人工方法合成92以后的元素?这成了人们关注的问题。人工放射性元素发现后，人们开始实验制造新元素，只管履历了不少失败，但经由30多年的努力，还是合成了十几种超铀元素，进一步生长了元素周期系。一系列超铀元素的合成，不仅壮大了元素的队伍，同时也使人们对物质的微观结构有了更多的认识。

实验事实证明，超铀元素的稳定性随着原子序数的增加而急剧降低。97号元素以前的超铀，寿命最大的同位素半衰期可达千年以上，而103号元素的半衰期为180秒，以后制得的新元素104361的半衰期为70秒；105262为40秒；107261仅为2微秒。

这就给人们带来一个新的严重问题—一合成原子序数更高的元素有没有可能性?元素周期表这一次 是否真的到头了? 近年来，随着放射性同位素研究的进步和核物理学的迅速生长科学又提出了存在“超重核稳定岛”的假说。现在，科学家们已着手接纳种种差别的方法在自然界里寻找或制造超重核，为进一步生长元素周期系理论加紧努力。20世纪的所有这些新生长，使门捷列夫的元素周期律的基本原理不仅没有被否认，反而由于这些新生长而越发牢固和生长了，只是改变了看法的形式，因为在生存和进一步生长周期律本质的同时，改变了周期律的形式或表达方法。这就是说，在20世纪，完全证明门捷列夫的预见是正确的，无疑，周期律的基本涵义保持下来了，且获得了更准确的表达。

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