元素周期表的历史
化学发展到18世纪，由于化学元素的不断发现，种类越来越多，反应的性质越来越复杂。化学家开始对它们进行了整理、分类的研究，以寻求系统的元素分类体系。
一、门捷列夫发现元素周期律前对元素分类的研究
⒈1789年，法国化学家拉瓦锡在他的专著《化学纲要》一书中，列出了世界上第一张元素表。他把已知的33种元素分成了气体元素、非金属、金属、能成盐之土质等四类。但他把一些物，如光、石灰、镁土都列入元素。
⒉1829年，德国化学家德贝莱纳（Dobereiner,J.W.1780-1849）根据元素的原子量和化学性质之间的关系进行研究，发现在已知的54种元素中有5个相似的元素组，每组有3种元素，称为“三元素组”，如钙、锶、钡、氯、溴、磺。每组中间一种元素的原子量为其它二种的平均值。例如，锂、钠、钾，钠的原子量为
（69＋39．1）／2＝23。
⒊1862年，法国的地质学家尚古多（Chancourtois,A.E.B.1820-1886）绘出了“螺旋图”。他将已知的62个元素按原子量的大小次序排列成一条围绕圆筒的螺线，性质相近的元素出现在一条坚线上 。他第一个指出元素性质的周期性变化。
⒋1863年，英国的化学家纽兰兹（Newlands,J.A.R.1837-1898）排出一个“八音律”。他把已知的性质有周期性重复，每第八个元素与第一个元素性质相似，就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。
二、元素周期律的发现
1869年3月，俄国化学家门捷列夫（1834-1907）公开发表了论文《元素属性和原子量的关系》，列出了周期表，提出了元素周期律——元素的性质随着元素原子量的递增而呈周期性的变化。他在论文中指出：“按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性。”“原子量的大小决定元素的特征。”“无素的某些同类元素将按他们原子量的大小而被发现。”
1869年12月，德国的化学家迈耶尔（Meyer,J.L.1830-1895）独立地发表了他的元素周期表，明确指出元素性质是它们原子量的函数。在他的表中，出现了过渡元素族。
第 1 页 共 3 页 初中化学：元素周期表的特点及其应用
元素周期表的特点是：
1．横向共有7个横行，每一横行叫做一个周期；就是把电子层数相同的各种元素按元素原子的核电荷数（即核内质子数或原子序数）递增的顺序从左到右排列起来；因此，每一周期的特点是：每一周期中元素的原子的电子层数是相同的，而最外层电子数却依次增多一个；还有，元素周期序数等于该元素原子的电子层数。
2．纵向共有18个纵行，每一个纵行叫做一个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族）；就是把最外层电子数相同的各种元素按电子层数递增的顺序从上到下排列起来；因此，每一主族（过渡元素之外的，即除了最外层电子层以外的电子层的电子数都是排满电子的化学元素）的特点是：主族中元素的最外层电子数相同，而电子层数依次增多一层；还有，族序数等于最外层电子数。
3．元素周期表中的每一个单元格的构成及其含义都是一样的，就拿第13个单元格来说吧，如图所示：，该单元格由四部分构成，其中的“13”是原子序数，“Al”是元素符号，“铝”是元素名称，“26.98”是相对原子质量。
4．在元素周期表中，金属元素位居左边，非金属元素一般位居右边（只有氢位居左上角），稀有气体元素位居表的最后一列。
二、元素周期表的应用有：
1．可以根据其中的单元格的任意一部分信息（如原子序数、元素符号、元素名称或相对原子质量等），查找出其余的各个信息或它在元素周期表中的位置。
2．原子的结构决定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置也可以反映元素的原子结构和元素的某些性质。所以，我们可以根据位置去推测它的原子结构和某些性质。概言之，原子结构、元素性质和元素在表中的位置之间的关系，如图所示： 第 2 页 共 3 页 。
3．科学家在元素周期律和元素周期表的指导下，对元素的性质进行了系统的研究，并为新元素的发现和预测它们的原子结构和性质提供线索。
4．由于在周期表中位置靠近的元素性质相近，在周期表的一定区域内寻找元素，发现物质的新用途被视为一种有效的方法。例如，通常用来制造农药的元素，如氟、氯、硫、磷等在周期表里占有一定的区域。对这个区域里的元素进行充分的研究，有助于制造出新品种的农药。又如，可以在周期表里金属与非金属的分界处找到半导体材料；在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，等等。
元素的发展史
一、古代对元素的朴素认识
1. 古希腊时期
- 古希腊哲学家恩培多克勒提出世界是由土、气、水、火四种元素组成的。这一观点在当时是基于对自然现象的直观观察。例如，看到水的流动、火的燃烧、土地的坚实和空气的无形等，认为这四种物质是构成万物的基本元素。
- 亚里士多德进一步发展了这一理论，他认为这四种元素可以相互转化，并且还存在第五种元素“以太”，认为以太是构成天体的元素，这一观点在欧洲影响了很长时间。
2. 中国古代
- 中国古代的五行学说认为世界是由金、木、水、火、土五种基本物质组成的。这五种元素之间存在相生相克的关系，如金生水、水生木、木生火、火生土、土生金；金克木、木克土、土克水、水克火、火克金。这种学说被广泛应用于中医、哲学、天文等多个领域，体现了古人对物质组成和相互关系的一种朴素理解。
3. 古印度
- 古印度哲学家提出世界是由地、水、火、风四种元素组成的，与古希腊的四元素说有相似之处，这种认识也是基于对周围自然现象的感知和总结。
二、炼金术与元素概念的发展（中世纪 - 近代早期） 1. 炼金术的兴起
- 中世纪的欧洲，炼金术盛行。炼金术士们试图将普通金属转化为黄金，虽然他们没有实现这个目标，但在这个过程中做了大量的化学实验，积累了许多关于物质性质和转化的知识。
- 他们认为物质是由汞、硫、盐三种基本要素组成的。汞被认为是金属的灵魂，硫是金属的可燃性要素，盐是金属的固体性要素。这种观点虽然与现代元素概念不同，但也是对物质组成探索的一部分。
2. 波义耳的贡献
三、近代元素发现与元素周期律（18 - 19世纪）
1. 元素的大量发现
- 在18世纪和19世纪，随着化学分析技术的发展，许多新元素被发现。例如，1774年英国化学家约瑟夫·普利斯特里发现了氧气，后来拉瓦锡确定了氧气的性质并对燃烧现象进行了正确解释。
- 汉弗莱·戴维通过电解法发现了钾、钠等活泼金属。随着更多元素的发现，化学家们开始思考这些元素之间的关系。
门捷列夫元素周期律
发现元素的比较早的是卢瑟福，他用火药爆炸的实验，添加上不同的化学物质，从中发现了新的元素。1869年，俄国科学家门捷列夫发现元素周期律，把元素按照其原子量和原子半径从小到大排列，组成了元素周期表。元素周期律是表示元素周期性变化的一种律叙，它将元素组织起来，可以清晰地反映出SAQ结构、元素性质和化学反应的趋势。这其中最重要的就是门捷列夫元素周期律，也叫元素周期表。
门捷列夫元素周期律将元素排列成18列，按照原子量从小到大排列，且每列元素的性质都一致，每行则是周期性变化的特性。由此可知，原子的过渡性，原子的物理性质和化学性质有一定的规律性变化。在该律中，每列元素的原子半径依次减小，也就是最远端的元素拥有最大的原子半径，其余元素依次减小；原子量从第一列到最后一列依次增加，可分割为7组，所以也叫七族元素。每一列都有相同类型的元素，如第一列是同一组（族），第二列、第三列也都是同一组，以此类推，所有的空格都有两种原子可以充填，元素中还有几种共价的化合物，如氧气，氮气等。
门捷列夫元素周期律有它的定律性，可以根据我们已经研究的元素，研究出未知的元素，以及其特性。例如，通过研究元素间化学性质的变化，就可以预测某些元素未知的一些性质。同时，它可以帮助我们了解微观结构，比如原子的数目、构成、电子的布局等，以及未知原子的活动状态。同时，通过门捷列夫元素周期律，可以预测未知元素的基本化学性质，以及它与其他元素的反应性质。
总的来说，门捷列夫元素周期律具有不可替代的作用，在科学界受到非常普遍的重视。一方面，它概括性地表明了原子量和化学性质之间的关系，可以解释元素间的周期性和普通性及元素排列间的关系和趋势性，协助我们准确推测未知元素的特性；另一方面，它也为科学研究提供了一种有效的组织思路，带来了丰富的想象空间，促进着科学家们对元素研究和新材料研发的深入探索。
