世界上的物質形形色色，各種各樣，但是構成這大千物質世界的基本微粒——元素卻不多，目前已知的也隻不過百餘種。科學家們把這100多種元素，按照它們的原子核所帶的電荷的多少(即原子序數)依次由少到多進行排列，並把性質相似元素排在一起，這樣就得到了一個表，這個表就叫元素周期表。
元素周期表揭示了元素之間內在的本質規律，它是科學家們研究化學的指南。
￥1探索元素的規律口元素周期律的發現和其他規律的發現一樣，也是經曆了一個艱難的曆程。
在18世紀中葉到19世紀中葉的100年間，每兩年半才有一種新元素問世。到1869年，科學家共發現了63種新元素，積累了許多關於這些新元素性質的研究資料。但是這些資料卻是雜亂無章的，搞得科學家們眼花繚亂。其實早在19世紀初，當陸續發現近40種元素的時候，科學家們就在思考：自然界中究竟有多少種元素?元素與元素之間究竟有什麽內在聯係?化學家們依照各種各樣的方式進行排列組合，真是八仙過海，各顯其能。比較典型的有：1829年德國的化學教授多貝賴因納提出的“三元素組”，它是把性質相似的3個元素歸成一組；1864年德國人J·L邁爾提出的“六元素表”，它是把6個元素歸為一組；1862年法國礦物學教授陳庫圖瓦提出的“螺旋圖”，它是按原子量把元素排成螺旋狀；1865年英國人紐蘭茲提出的“八音律”．它是在發現每8個元素就出現性質相似的元素的基礎上提出的。自19世紀，人們就開始歸納總結元素知識，試圖從中找出規律。在1869年以前的這種探索有幾十起之多，從“三元素”到“八音律”一步一步向真理逼近，為周期律的發現開辟了道路。
￥ 2．門捷列夫的發現
俄羅斯化學家門捷列夫也投身於元素規律的探索之中。門捷列夫於1834年
2月7日出生於托波爾斯克的中學教師家庭，自幼喪父，他是在他姐夫的啟迪下愛上科學的。門捷列夫一生在化學上的貢獻很多，其最主要的貢獻就是發現了元素周期律。
1865年，門捷列夫在彼得堡大學教授無機化學。當他準備著手編寫無機化學教科書《化學原理》時，麵對那些雜亂無章的元素，他不知如何排列為好。於是他便停止了教科書的編寫，開始探索元素世界的奧秘。他對前人所做的大量實驗事實進行驗證、分析和概括，而後細細地思索，尋找其中的規律。整天滿腦子的化學元素攪得他寢食不安，然而幾年過去仍無頭緒。
門捷列夫愛玩紙牌，1868年的冬天，他別出心裁地想到把已知的63種元素製成紙牌來“玩一玩”，看能否找出什麽規律來。於是他剪出了63張大小相同的卡片，他在每張卡片寫上一種元素的名稱、符號、原子量和主要性質。每個元素一張卡片，共63張，好像一副撲克牌。於是，他擺弄起這副特殊的撲克牌來。
開始，他按照元素的顏色排列卡片、比較各個元素，希望能找出它們相互之間的聯係，但很快他就發現這行不通，因為任何元素在溫度改變時都能發生狀態的轉變，而且有許多元素在狀態不同的情況下，顏色並不相同。他又想去比較各種元素的比重，但是他發現，比重和元素的某些其他性質如導電性、導熱性一樣，都不是元素的根本性質，它們都會隨條件變化而變化。就這樣，他一連撥弄了三天三夜，仍然什麽結果也沒有。他又回過頭來認真研究前人所做的工作、所積累的資料，總結失敗的教訓。
在研究的過程中，他發現原子量是永久伴隨著元素而又始終不變的量。他把元素撲克牌按原子量大小進行排列，驚奇地發現有幾處都是每隔7個元素又出現一個與這個元素性質十分相似的元素。於是按照這一啟示，門捷列夫又進一步思考和探索，終於發現元素的性質是按原子量的大小在作周期性的重複。這就是著名的元素周期律的最初發現。
￥3．嚴峻的考驗
但是，門捷列夫的這一發現，當時並沒有使他出名，引來的卻是人們的冷嘲熱諷。1869年3月，俄羅斯化學會邀請各方專家進行專門學術討論。會上門捷列夫仍然使用那副奇特的撲克牌向專家們演示了他的發現。不過這一次他給性質相似的元素的撲克牌上塗上相同的顏色，這樣性質不同地依次被塗成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。當這63種元素撲克牌按原子量大小排成一條線時，七種顏色就像畫出的光譜一樣，每隔7張就有規律地重複一次。當門捷列夫把它們一截一截斷開，相同顏色的上下對齊時，就能看出顏色相同的一列元素性質相似，非常直觀地顯示出元素的周期性變化。
可是到會的專家教授們大都在這個問題上鑽研了若幹年，手上也不知被實驗燒了多少疤，掉了多少皮，怎能接受一個青年人用“撲克牌”作的見解。有的人當場刁難門捷列夫，問道：“門捷列夫先生，我看你那幾張牌也未必就能將元素的規律演示清楚。你看6年前發現的元素銦，原子量是75．4，應排在砷和硒之間，可是這種砷就無法和它相似的磷排在一列了，硒也被擠出了硫那一列，這還算什麽規律?”
對這一問題門捷列夫早已思考過，他胸有成竹地說：“我看銦的原子量很可疑，它的性質和鋁相似，依我推算它的原子量就是113．1(後來事實上測得銦的原子量是114．82)，它本來就不應排在砷後麵，而應排在銅和錫之間。”
這時一位壽眉雙垂、銀須齊胸的長者發火了，他是門捷列夫的老師齊寧。過去他一直很賞識門捷列夫的才華，此時卻蠻橫地斥責道：“趕快收起你這一套，身為教授、科學家，不在實驗室做實驗，卻異想天開，擺擺紙牌就想發現什麽規律。這些元素難道就任你這樣擺布嗎?”門捷列夫見狀，隻好委屈地收起紙牌告退了。
門捷列夫回到家裏繼續擺弄著他那副紙牌。對於那些與銦的情況類似，原子量和其他元素接近而性質卻不相似的元素排列時，他就預見可能有什麽元素的原子量不準確。這樣，他共改正了銦、鈹、鈦、鈰、鈾、鉑等元素的原子量。後來這些都得到了驗證。
他在研究砷元素時，發現按原子量，砷應排在鋅之後，性質和鉛相似，但事實上它的性質卻和磷相似。他在驗證了砷的原子量正確之後，心想：既然元素是一個一個被發現的，那麽就應該給未被發現的元素保留一席之地。他大膽地預見在鋅和砷之間，應該還有兩個元素，他把它們稱為“類鋁”、“類矽”元素。像這樣他共預見了“類硼”等11個元素的存在。
在考慮了某些元素的原子量有錯誤和某些未被發現的元素之後，門捷列夫又重新把元素按原子量的大小排列，性質相似的元素上下對齊。這時元素周期性變化的規律更加明顯。可是當他把這一新的元素排列表公布之後，帶給門捷列夫的是更為激烈的冷嘲熱諷，有些權威一口否定了門捷列夫的發現。但真理終歸是真理，真金不怕火煉，事實勝於雄辯。
1875年的一天，當門捷列夫正在品酒賞書時，他突然發現一則消息：法國科學院宣布布瓦博德明在1875年9月發現了一種新元素——镓。喜得他將酒杯扔出了老遠，大聲呼喊：“這不就是我預見的那‘類鋁’元素嗎?”
於是他立即提筆給布瓦博德明寫了一封短信：“先生，您發現的镓，就是我5年前預言的‘類鋁’，隻是它的比重應該是5．9，而您卻測得是4．7，請您再做一次實驗，我想大概是您的新物質還不夠純的緣故吧。”
布瓦博德明接到門捷列夫的這封信感到很奇怪，全世界就隻有他擁有這麽一點镓，這個俄國人怎麽能知道它的比重應是5．9呢?於是他半信半疑，立即將僅有的1．15g镓經過提純重新實驗，結果發現镓的比重果然是5．94。他給門捷列夫回信道：“尊敬的門捷列夫先生，祝賀您的勝利，我能說什麽呢?我的實驗和發現，隻不過是您元素周期律的一個小注解。這是您元素周期律的偉大之所在的最好例證。”
這下。門捷列夫的元素周期律在科學界才引起了極大的震動，連同他的老師齊寧也親自登門謝罪，稱讚門捷列夫是俄國人的驕傲，是科學界的驕傲。
1879年瑞典人尼爾遜發現了鈧，經過測定它就是門捷列夫預言的“類硼”；1886年德國人溫克勒爾發現的鍺就是門捷列夫預言的“類矽”，還有他預言的11種元素中的其他元素後來也都相繼被發現，都恰如其分地進入到了門捷列夫為它們安排的位置。特別是氦、氖、氬、氪、氙、氡的發現又給元素周期律增添了新的一族。至此，元素周期表更加完善了。
1913年，英國科學家摩斯萊在研究x射線波長和對陰極不同元素材料的關係時，提出原子序數的概念，原子序數等於元素的核電荷數，又等於元素的質子數。3年後，德國化學家把原子序數引入元素周期表中，元素的周期律才變成了現在的定義：元素的性質隨著元素的核電荷數的遞增呈周期性的變化。
元素周期律的發現，促使了無機化學研究的興起，對後來整個化學的發展起了巨大的作用。門捷列夫為化學的發展做出了巨大的貢獻。1955年，化學家們為了紀念門捷夫的偉大功績，把10l號元素命名鍆。