元素的化学性质呈周期性变化，是因为外围电子的排布呈周期性变化。
电子在原子核外是如何周期性排布的呢？不同元素原子的核外电子数各不相同，但无论电子是多还是少，都不是杂乱无章堆积在一起的，而是严格分布在不同的轨道上围绕原子核旋转，而这些轨道又可以分为不同的层级。
化学研究的是电子的行为，元素的化学性质是由电子决定的，所以元素周期律的本质是元素原子核外电子排布的周期性变化。
翻开元素周期表，我们可以看到全部118种元素被分成了7行，每一行就被称为一个周期，而处于相同周期的元素，则具有相同的电子层数。
例如72号铪元素位于第六行，也就是处于第六周期，核外共有6个电子层。不光是铪元素，整个第六周期的32个元素，从55号铯元素一直到86号氡元素都具有6个电子层。
但是每个电子层所能容纳的电子数量则完全不同，原因就是每个电子层由多个电子亚层组成。具体来讲，第几电子层就有对应的几个电子亚层，例如，第一电子层只有一个电子亚层，也就是1s亚层，第二电子层就有两个电子亚层，2s和2p亚层，第三电子层就有三个电子亚层，分别为3s、3p和3d亚层。一个电子层如果包含的电子亚层数量越多，所能容纳的电子数量自然也就越多。
所以，远离原子核的电子层所能包含的电子数就非常多，也较难填满，周期也变得越来越长，故而元素周期表中一个周期所包含的元素数量是逐渐增多的。
每种元素都包含那么多的电子，但并不是所有的电子都可以参与化学反应，到底哪些电子可以参与化学反应，并决定了元素的化学性质呢？
一种元素的化学性质取决于这种元素原子外围电子的数量。那什么是原子外围电子呢？顾名思义，就是排布靠外的那些电子。
例如6号碳元素，第一电子层有2个电子，被排满，而第二电子层则只有4个电子，并没有被排满。那么这4个位于第二电子层的电子就是碳元素的外围电子，并决定了碳元素的化学性质。
再例如23号钒（fán）元素，第一电子层和第二电子层均排满。但是第三电子层和第四电子层却都没有排满，第三电子层有11个电子，其中2个排满了3s亚层，6个排满了3p亚层，而剩下的3个则处于没有排满的3d亚层；而第四电子层则只有2个电子，远远没有排满。所以钒元素的外围电子就包含了未排满的3d亚层的3个电子以及第四电子层的2个电子，这5个电子都是外围电子，均可以参与钒元素的化学反应。
从碳元素和钒元素的比较中，我们有两个重要的发现：
（1）元素原子的核外电子并不是先将所有内层的电子层排满之后才去排下一个电子层；
（2）元素原子的外围电子并不一定全部处于最外电子层。
如果元素原子的外围电子只涉及最外电子层，则称之为主族元素，如碳元素；如果外围电子涉及两个电子层甚至是三个电子层，则被称为副族元素，如钒元素。而这些可以参与化学反应的外围电子被称为价电子。
从这里我们就明白了，主族元素和副族元素的根本区别，就是看元素的价电子共涉及几个电子层。(www.xing528.com)
那么终极问题又回来了：
为什么元素的化学性质会呈现周期性变化呢？
终极答案：
元素随着原子序数的升高，价电子的数量呈现周期性的变化。
元素在周期表中不是被随便安放的，而是通过元素的电子排布情况推定出来的，所以元素在周期表中具有独一无二的位置。
首先，元素具有几层电子，它就位于第几周期，也就是位于周期表的第几行；
其次，除镧系和锕系元素外，元素具有的价电子数量就决定了它在第几族，也就是周期表的哪一列；
最后，如果价电子只涉及一个电子层，则为主族元素（A），如果价电子涉及多个电子层，则为副族元素（B）。
所以当我们知道一个元素的电子排布时，我们就能够准确地推断出它在元素周期表中的位置啦！
在翻看元素周期表的时候，有心的你一定会发现，元素周期表的底部有两排特别的元素，它们分别被称作镧系元素和锕系元素。
它们只占用了周期表主表中的一个格子，而在元素周期表的下面，才把镧系元素和锕系元素的成员详细罗列出来，这是为什么呢？
请翻开元素周期表，我们可以看到，镧系元素和锕系元素所在的第六周期和第七周期均包含有32个元素，远远多于之前周期的元素数量。而镧系元素和锕系元素中，各元素原子的电子排布也非常相似。
例如大部分镧系元素之间的电子排布差别只存在于倒数第三层的4f亚层，而大部分锕系元素之间的电子排布差别只存在于倒数第三层的5f亚层，因此这类元素具有相似的化学性质，故而把它们放在了一起，统一起了个名字，即镧系元素、锕系元素。
试想一下，如果把镧系元素和锕系元素全部列入元素周期表的主表中，表的下部就会变得非常宽，让周期表所体现的化学原理不再直观，同时也完全失去了美观性，给周期表的设计带来了巨大麻烦，所以将镧系元素和锕系元素放在表的底部，也是设计布局的科学选择。
按照理论推算，第八周期将会有50种元素，随着人类科学技术的不断发展，在不远的将来，当我们把第八周期填满时，周期表肯定还要进行一次布局优化，那个时候的周期表会长成什么样子，就请小朋友们自由想象吧！
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