自1661年波義耳給元素下了一個(gè)科學(xué)的定義，拉 瓦錫主張人們用分 析方法研究物質(zhì)以認(rèn)識(shí)元素的本質(zhì)以后，一些新的化 學(xué)元素相繼在化學(xué)家 手下問(wèn)世。18世紀(jì)上半葉，已知元素只有15種，到19 世紀(jì)中葉，已達(dá)到 60多種。
　　當(dāng)時(shí)，在化學(xué)家的頭腦里，裝滿了各種元素的性 質(zhì)、制取它們的手段 以及測(cè)定它們的原子量的方法等。這些許許多多孤立 瑣碎的事實(shí)堆積在一 起，沒(méi)有一點(diǎn)系統(tǒng)性，新的事實(shí)無(wú)法預(yù)見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié) 果也難以確定是否正 確�？傊�，呈現(xiàn)在化學(xué)家面前的就是一個(gè)龐大的迷宮 。
　　難道組成化學(xué)世界的這些元素，當(dāng)真是漫無(wú)秩序 ，完全偶然地湊在一 起的嗎？長(zhǎng)期以來(lái)，化學(xué)家一直在探索這個(gè)問(wèn)題，試 圖尋找到元素間所存 在的規(guī)律。
　　最早試圖將元素或化合物的性質(zhì)，按照大小數(shù)值 的順序排列起來(lái)，以 尋求它們相互間關(guān)系的人，是18世紀(jì)的德國(guó)化學(xué)家里 希特。他常把一定 量的酸(或堿)中和成中性所需的堿(或酸)的量，按數(shù) 值大小排列后得 出一種級(jí)數(shù)關(guān)系。
　　1789年，拉瓦錫將當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的30多種元素分成 為氣體元素、金屬 元素、非金屬元素、土質(zhì)元素四大類(lèi)。
　　自從道爾頓引入了原子量這個(gè)概念，由貝采里烏 斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其大 小之后，化學(xué)家們開(kāi)始從原子量入手對(duì)元素進(jìn)行分類(lèi) 。
　　1829年，德國(guó)化學(xué)家德貝萊納提出了“三元素組 ”的分類(lèi)法，即每三 種性質(zhì)相似的元素(如鋰、鈉、鉀)可以列為一組，居 中的元素的原子量 約是其他兩元素原子量的算術(shù)平均值，這種分類(lèi)法是 周期律出現(xiàn)的先導(dǎo)。
　　1862年，法國(guó)礦物學(xué)教授陳庫(kù)圖瓦發(fā)表了名叫“ 碲的螺旋圖”的元 素分類(lèi)圖。他在直立圓柱體表面上的垂直方向取原子 量軸，并在表面上畫(huà) 一條與底面成45。角的螺旋線。在這條螺旋線上分別 取與原子量值相當(dāng)?shù)?點(diǎn)，定為各元素的位置。令人吃驚的是，在由此所畫(huà) 的圖上，性質(zhì)相似的 元素都出現(xiàn)在同一條垂線上。這一張圖是 由氫元素開(kāi)始到碲為止，所以稱(chēng)為“碲的 螺旋圖”。
　　1864年，德國(guó)化學(xué)家邁爾依照原子量 遞增順序把彼此相關(guān)的六個(gè)元素組聯(lián)合排成 “六元素表”。該表已經(jīng)有“周期”和“族” 的輪廓，甚至還給尚未被發(fā)現(xiàn)的元素留下了 位置。但它包括的元素還不多，僅含當(dāng)時(shí)發(fā) 現(xiàn)元素的二分之一，還不足以統(tǒng)觀全局。
　　1865年，英國(guó)化學(xué)家紐蘭茲提出了“八 音律”。他發(fā)現(xiàn)，元素按原子量遞增的順序排列起來(lái) 時(shí)，每隔7個(gè)或7的 倍數(shù)個(gè)元素，元素就呈現(xiàn)相似的性質(zhì)，猶如音樂(lè)中的 “八度音”的關(guān)系 一樣。
　　從最初的級(jí)數(shù)關(guān)系、“三元素組”、“碲的螺旋 圖”、“六元素表”，一直 到“八音律”，元素間的規(guī)律逐步呈現(xiàn)在人們的眼前 ，化學(xué)家們已經(jīng)認(rèn)識(shí) 到了元素之間是有聯(lián)系的，化學(xué)界的先鋒在研究元素 的道路上正一步一步 向真理逼近。
　　1865年，俄羅斯化學(xué)家門(mén)捷列夫開(kāi)始在彼得堡大 學(xué)教授無(wú)機(jī)化學(xué)。為 了教好這門(mén)課程，他開(kāi)始勤勤懇懇地編寫(xiě)無(wú)機(jī)化學(xué)教 科書(shū)——《化學(xué)原 理》。在編寫(xiě)此書(shū)的過(guò)程中，他掌握了一大堆有關(guān)化 學(xué)元素性質(zhì)的資料， 他幾乎對(duì)當(dāng)時(shí)所知的63種元素中的每一種都知道得很 詳細(xì)。他熟知每一 種元素單質(zhì)的顏色、密度、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、結(jié)晶體的形 狀等等，還了解這些 元素組成的化合物具有怎樣的性質(zhì)和用途。
　　可是，這些知識(shí)怎樣傳授給學(xué)生呢？難道就這樣 零零散散地呈現(xiàn)給 學(xué)生，讓學(xué)生死記硬背下來(lái)嗎？門(mén)捷列夫思考著：能 不能在這片混亂無(wú)序 的化學(xué)天地里尋找出一種秩序來(lái)，以使講課更具有邏 輯性。因?yàn)橛辛说仑?萊納、邁爾等化學(xué)家的鋪墊工作，并且原子量又有著 特殊性，它不同于物 質(zhì)的顏色、密度等其他性質(zhì)，它無(wú)論在什么條件下， 無(wú)論什么時(shí)候都不改 變，它是元素的“身份證”，所以門(mén)捷列夫經(jīng)過(guò)一段 時(shí)間的摸索之后，最 終決定還是從原子量入手來(lái)尋求元素間的內(nèi)在聯(lián)系。
　　1868年的冬天，在一次玩紙牌的過(guò)程中，門(mén)捷列 夫深受啟發(fā)，忽然想 到能否把已知的63種元素制成紙牌來(lái)“玩一玩”。他 用厚紙做成了63張 方形卡片，在每一張上寫(xiě)上一種元素的名稱(chēng)、符號(hào)、 原子量和主要性質(zhì)。
　　這樣就得到了一副與眾不同的“撲克牌”。于是，他 就“玩”起這副特殊 的撲克牌來(lái)，擺起了元素的“牌陣”。
　　門(mén)捷列夫以原子量為依據(jù)，將它們進(jìn)行組合�；� 是按氣體、固體，或 是按金屬、非金屬，或是按單質(zhì)的色澤，或是按化合 物的某些性質(zhì)進(jìn)行分 類(lèi)，各類(lèi)中再按原子量大小排列。1869年春天的一個(gè) 夜里，門(mén)捷列夫仍在 實(shí)驗(yàn)室里擺弄著這些“紙牌”。這次，他不再將元素 分類(lèi)，而是在實(shí)驗(yàn)桌 上將元素按原子量大小一字排開(kāi)。然后他爬上那只高 凳，在煤氣燈的“咝 咝”聲陪伴下，端詳起這63張卡片排成的頗為壯觀的 “隊(duì)伍”來(lái)。突然， 他的眼睛一亮，在這支“隊(duì)伍”中有幾處都是每隔7 個(gè)元素就出現(xiàn)一個(gè)與 這個(gè)元素性質(zhì)十分相似的元素。例如，鉀與比它的原 子量小的鈉的性質(zhì)十 分相似，而在鉀之后的元素銣和銫也出現(xiàn)了類(lèi)似的情 況，它們都和鈉、鉀 的性質(zhì)相似。在這一現(xiàn)象的引導(dǎo)下，門(mén)捷列夫又去觀 察其他的元素，經(jīng)過(guò) 進(jìn)一步分析和綜合，終于提出了化學(xué)中的一個(gè)重要規(guī) 律：元素的性質(zhì)是按 原子序數(shù)遞增而起周期性變化。這就是著名的元素周 期律。
　　元素周期律揭示了各種元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，它 表明，化學(xué)元素并不 是彼此隔離、彼此孤立的，而是一個(gè)有著密切聯(lián)系的 統(tǒng)一體，它們互相關(guān) 聯(lián)、互相制約。從此漫無(wú)秩序的元素世界從無(wú)序變?yōu)?有序，門(mén)捷列夫的發(fā) 現(xiàn)終于把人們帶出了化學(xué)的迷宮。P14-16
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