元素周期律——元素性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化的规律，竟然不是门捷列夫首先发现的。
随着人们发现的化学元素越来越多，即使是专业从事化学研究的人，也很难做到准确叫出其中任何一种元素的名字，更不要说在这么纷乱的元素中，找出一个规律并将所有的元素包含进去了。
在19世纪初，当时的科学家已经发现了60多种元素，但是这些元素性质不一，显得杂乱无章。这种情况使人们感到迷茫：这个世界上到底有多少种元素？元素之间的关系是什么？应该如何去寻找新的元素呢？
截至今天，我们已经明白化学元素的性质会出现周期性变化，这个周期性的变化规律就是元素周期律。元素周期律的发现，是人类近代化学史上的一座光彩夺目的里程碑，打破了人们曾经认为的元素是相互孤立的观点，对整个自然科学的发展都具有指导意义。
下面我们就一起回到19世纪，重温元素周期律的发现之旅吧！
元素周期律的发现并不是一蹴而就的。
1865年，英国化学家约翰·纽兰兹发现，如果把当时已知的一部分元素按原子量（原子的质量）的递增顺序排列，就会看到元素的化学性质以8个元素为单位循环出现。这就像音乐音阶的循环规律一样，所以我们称纽兰兹发现的元素规律为“元素八音律”。
从现代元素周期律的角度出发，我们可以看到，在元素周期表中第二周期（第二行）和第三周期（第三行）均有8种元素，也就是说，从第二周期的某个元素往后数8种元素，就正好对应此元素正下方的同族元素，这些同族元素具有相似的化学性质。比如，4号铍元素和12号镁元素。
但细心的你也会发现：从第四周期（第四行）开始，每个周期所包含的元素数量迅速增加，例如第四周期包含了18种元素，第六周期则包含了32种元素，所以处于这些周期的元素就无法符合“元素八音律”了。
所以，“元素八音律”只是根据一部分元素所总结出来的有趣经验，并不具有普适性，但是它却明确提出了元素的化学性质具有周期性变化的特点，这已经是人们对化学元素认识的重大突破了。
可能是元素性质周期变化的想法太过颠覆传统的思维，纽兰兹不但没有被大家认同，并且还受到了很多无情的嘲笑，在重重压力下，纽兰兹放弃了进一步探索元素周期律，这个真理只被掀开了一个小小的衣角。
但是纽兰兹依旧是一位伟大的化学家，他的发现让化学史前进了一大步。
提起门捷列夫，相信很多小朋友都很熟悉，他于1834年出生在俄国西伯利亚，是一位伟大的化学家。
年轻时候的他，把当时已知的63种元素的原子量和主要性质分别写在卡片上，并把这些卡片反复地分组，排列，以寻找其中的规律。他发现，元素的性质的确是呈现周期性变化的，但是变化周期并不固定。
如果将这63种元素进行周期性排列，就会发现某些元素之间并不应该相邻，中间应该还有其他未发现的元素，寻找这些未知元素，并验证它们的性质，就成为验证门捷列夫元素周期律是否成立的终极手段。
门捷列夫根据自己发现的元素周期律制作了第一张真正意义上的元素周期表，同时，他也大胆地预言了四种未知元素的性质，并留下了空位，这四种元素门捷列夫称之为类硼、类铝、类硅、类锰，它们的性质分别类似于硼、铝、硅和锰。
预言未知元素这件事在当时看来非常狂妄，然而，事实却做了有力的回答。1875年，法国科学家布瓦博德朗发现了一种新元素，命名为“镓”。它就是门捷列夫预言的类铝。
当时，门捷列夫虽然没有看到这种新元素，但是他果断地写信给布瓦博德朗，说明镓的比重应该是水的6倍。几天之后，从巴黎寄来了一封回信，信上说门捷列夫错了，镓的比重不是6，而是4.7。但门捷列夫坚信自己是正确的，立即回信说，镓就是我预言的类铝，它的比重应该在5.9上下，请再重新检验一下。(www.xing528.com)
布瓦博德朗十分小心地再次提纯了所得的物质，重新测定了比重，发现正如门捷列夫所预言的那样，镓的比重果然是5.96。对于镓元素的成功预言使元素周期律获得了第一次成功的验证。
随后1879年，瑞典科学家尼尔逊发现了钪元素（Sc），即门捷列夫预言的类硼。1886年，德国化学家温克勒发现了锗元素（Ge），即类硅。
虽然类铝、类硼、类硅被相继发现，但是类锰始终未见踪影，不过人们已经不再怀疑元素周期律的准确性了。但奇怪的是，自此之后的几十年，所有努力都付诸东流，类锰始终不见踪影。
直到1937年，此时门捷列夫已经辞世了整整30年，类锰元素才终于通过人工方法制备出来，它也是人工合成的第一种元素，取名Technetium（Tc），源自希腊文的“人造”这个词，中文名称为锝（dé）。
但是为什么人们在自然界找不到锝元素，必须用人工合成的办法得到呢？那是因为锝元素是放射性元素，其半衰期不够长，最稳定的锝同位素的半衰期也不过区区几百万年，相比于地球46亿年的历史来说实在是太短，因此地球上即使曾经存在过锝元素，也早已消失殆尽了。
不过，锝元素的发现也再一次印证了门捷列夫元素周期律的正确性。
◎知识延伸
半衰期：在放射性衰变过程中，放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间。
作为元素周期表的发现者，门捷列夫的贡献是具有划时代意义的，但是门捷列夫却终究没有获得诺贝尔奖。虽然1905年和1906年门捷列夫被两次提名，但都与诺贝尔奖失之交臂。1907年2月2日，门捷列夫与世长辞，享年73岁，从此他就再也没有机会获诺贝尔奖了，这件事也成为科学史上的一个巨大遗憾。
人们为了纪念门捷列夫的科学贡献，把元素周期律和元素周期表称作“门捷列夫元素周期律”和“门捷列夫元素周期表”。
1955年，美国化学家乔索、哈维、肖邦等人，在加速器中用氦原子核轰击99号锿元素（Es）的原子，经过衰变后获得了一种新的元素，这种元素便以门捷列夫的名字命名，即101号钔元素（Md）。
无论是纽兰兹还是门捷列夫，他们都是依照原子质量大小对元素进行排序，从而发现了元素周期律。但是这种排列原理却并没有体现原子结构的本质。
根据现代元素周期律得知，元素实际上是按照原子序数的大小，即原子核内质子的数量进行排列的，而元素化学性质之所以呈现周期性变化，是因为元素的价电子数（对于主族元素来说，即最外层电子数）随着原子序数的增加呈现周期性的变化。
这里需要单独强调一点，序号靠后的元素的原子质量并不一定大于之前元素的原子质量。例如28号镍元素的原子质量小于27号钴元素。只是从趋势上来讲，元素的原子质量会随着原子序数的升高而增大而已。
门捷列夫的成功，也像牛顿一样，是站在了巨人的肩膀上。虽然门捷列夫并不是第一个发现元素性质具有周期性的科学家，甚至也不是第一个将所发现的元素归纳列表的科学家，但并不妨碍门捷列夫通过自己的努力和聪明才智，将前人的工作系统总结，并进行了建设性的发展，最终提出了“门捷列夫元素周期律”，向人类揭示了一个大自然的普遍真理。
2019年是门捷列夫发明元素周期表的150周年，联合国大会将2019年定为“国际化学元素周期表年”，以表彰元素周期表发明的重要性。
如果将元素周期表中的每一个位置都放置一块对应元素的实物，那这一面“元素周期表墙”将足以震撼人的心灵。据说，微软公司创始人比尔·盖茨先生的办公室就有哟！
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