看得懂科技2017-06-03 18:42:49一開始人類在生產和製造過程中發現了不同性質的物質，併為他們命名分類。因為僅從表象分類，人們並不清楚為什麼不同的物質具有化學物理性質上的差異性，所以當時對元素的定義是十分混亂的。
例如拉瓦錫在1789年發表的《化學基礎論說》一書中列出了他製作的化學元素表，一共列舉了33種化學元素，分為4類：
屬於氣態的簡單物質，可以認為是元素：光、熱、氧氣、氮氣、氫氣。
能氧化和成酸的簡單非金屬物質：硫、磷、碳、鹽酸基、氫氟酸基、硼酸基。
能氧化和成鹽的簡單金屬物質：銻、砷、銀、認鑽、銅、錫。鐵、錳、汞、鉬、金、鉑、鉛、鎢、鋅。
能成鹽的簡單土質：石灰、苦土、重土、礬土、矽土。
從這個化學元素表可以看出，拉瓦錫不僅把一些非單質列為元素，而且把光和熱也當作元素了。
這一狀況直到俄國科學家門捷列夫提出元素週期後，人們對化學元素才有了系統的認識。
1867年，彼得堡大學聘請年輕化學家德·伊·門捷列夫擔任普通化學教授。他講課轟動一時，非常成功，但是在門捷列夫的內心深處，一點也不滿足。那時候，化學家所認識的元素一共有63種，每一種都要和其它物質化合形成幾十、幾百、甚至幾千種化合物：氧化物、酸、鹼、鹽……他們對於每一種都瞭解得很詳細，這些數不清的化學物質的性質，可以講述幾個星期，幾個月也講不完。這樣枝枝節節地講很多，人們對化學的認識反而很少，在這片混亂的天地裡就沒有一點統一性，也沒有系統性嗎？難道組成世界的這些材料當真是慢無秩序，及其巧合的湊在一起的嗎？門捷列夫打算在大學生面前展開一幅描寫物質的統一的、邏輯的圖畫，打算給他們指出宇宙的物質構造所憑藉的幾條重要法則。
決定元素在物質行列中的位置，究竟是什麼樣的基本性質，或關鍵性的特徵呢？門捷列夫找到一個標記就是“原子量”。每一種化學元素都有它自己獨特的原子量。門捷列夫用厚紙板切成了63個方形卡片，在每一張卡片上寫下元素的名稱、主要性質及原子量，然後“玩”起這副紙牌來。他把這些小紙片一組組地擺起來，改變位置尋找一般的規律性，尋找一切元素共同遵循的統一的法則。
元素們的性質，每隔7個元素週期地重複出現一次。相同的元素總要“魚貫”地組成一個小隊或一族。這樣那表面好像雜亂無章的物質世界，就顯現了驚人的統一性。門捷列夫找出他們內在的一致性，鐵一般的規律性，於是他給這種規律起名叫週期律。
1869年2月，年僅35歲的俄國彼得堡大學化學教授門捷列夫，經過艱苦的努力，終於明確提出了：“元素的性質隨原子量的增加，呈週期性的變化。”並把這個規律定為“元素週期律”。接著，他又把元素按原子量由小到大分成幾個週期，並把原子量大的那一週期重疊在原子量小的週期下面。這樣性質相似的元素就落在同一縱行裡，製成了“元素週期表”。門捷列夫在排週期表時，運用週期律，大膽地在週期表裡留下許多空格，每個空格代表一種未發現的元素，並預言了這些元素的性質。後人陸陸續續發現不少新元素，都無私地填在了門氏元素週期表的空格里。
常見的元素週期表除長式元素週期表外，還有短式元素週期表，螺旋元素週期表，三角元素週期表等。
在元素週期律的指導下，利用元素之間的一些規律性知識來分類學習物質的性質，就使化學學習和研究變得有規律可循。現在，化學家們已經能利用各種先進的儀器和分析技術對化學世界進行微觀的探索，並正在探索利用奈米技術製造出具有特定功能的產品，使化學在材料、能源、環境和生命科學等研究上發揮越來越重要的作用。
小節一下就是，門捷列夫從原子結構和電子排布上揭示了元素存在的規律，有了規律就方便人們去推測新元素，有方向性的尋找新元素。再舉個例子，我們在學習數字的時候，如果只是離散學習了1、5、9、20這些數字的時候，我們很難知道數字的排列規律；但如果我們知道了1-10的排列規律，再往後學習知道了11是10加1，12是10加2這樣拍排下去。從離散的得到數字到了解數字的排列規律，我們就一下子從有限的數字，變成知道了數以萬計無窮無盡的數字排列規律。
那麼知道元素排列規律後，人們又是如何瞭解原子內部結構的呢。這裡簡單介紹一下粒子對撞機：
粒子對撞機是在高能同步加速器基礎上發展起來的一種裝置，主要作用是積累並加速相繼由前級加速器注入的兩束粒子流，到一定強度及能量時使其進行對撞，以產生足夠高的反應能量。其實，就是利用磁場（不是電場）將粒子加速到接近光速的極大速度，再去轟擊其他粒子，以將本來難以分割的微小粒子碎列開來，以研究其內部結構及性質的龐大裝置，通常有直線與環型兩種。
薛慧儷2017-01-24 14:19:50在元素週期表問世之前，其實化學元素在古代就已經有個模糊的的概念了。
我國五行“金、木、水、火、土”學說就是一種樸素的化學物質表達形式。
古代學者認為
和諧才是創造事物的原則，同一是不能連續不斷永遠長有的。把許多不同的東西結合在一起而使它們得到平衡，這叫做和諧，所以能夠使物質豐盛而成長起來。如果以相同的東西加合在一起，便會被拋棄了。所以，過去的帝王用土和金、木、水、火相互結合造成萬物。
西方自然哲學來自希臘。被尊為希臘七賢之一的唯物哲學家塔萊斯認為水是萬物之母。
希臘最早的思想家阿那克西米尼認為組成萬物的是氣。被稱為辯證法奠基人之一的赫拉克利特認為萬物由火而生。古希臘的自然科學家、醫生恩培多克勒綜合了以前的哲學家們的見解，在他們所指的水、氣和火之外，又加上土，稱為四元素。
古希臘哲學家亞里士多德綜合了但也歪曲了這些樸素的唯物主義的看法，提出“原性學說”。他認為自然界中是由4種相互對立的“基本性質”——熱和冷、乾和溼組成的。它們的不同組合，構成了火（熱和幹）、氣（熱和溼）、水（冷和溼）、土（冷和幹）4種元素。“基本性質”可以從原始物質中取出或放進，從而引起物質之間的相互轉化。
這樣，宇宙的本源、世界的基礎便不是物質實體，而且可以離開實物而獨立存在的“性質”了，這就導向唯心主義了。
13－14世紀，西方的鍊金術士們對亞里士多德提出的元素又作了補充，增加了3種元素：水銀、硫磺和鹽。這就是鍊金術士們所稱的三本原。但是，他們所說的水銀、硫磺、鹽只是表現著物質的性質：水銀——金屬性質的體現物，硫磺——可燃性和非金屬性質的體現物，鹽——溶解性的體現物。
無論是古代的自然哲學家還是鍊金術士們，或是古代的醫藥學家們，他們對元素的理解都是透過對客觀事物的觀察或者是臆測的方式解決的。只是到了17世紀中葉，由於科學實驗的興起，積累了一些物質變化的實驗資料，才初步從化學分析的結果去解決關於元素的概念。
1661年英國科學家玻意耳對亞里士多德的四元素和鍊金術士們的三本原表示懷疑，出版了一本《懷疑派的化學家》小冊子。書中寫道：“現在我把元素理解為那些原始的和簡單的或者完全未混合的物質。這些物質不是由其他物質所構成，也不是相互形成的，而是直接構成物體的組成成分，而它們進人物體後最終也會分解。”這樣，元素的概念就表現為組成物體的原始的和簡單的物質。
在後來的一段時期裡，由於缺乏精確的實驗材料，究竟哪些物質應當歸屬於化學元素，或者說究竟哪些物質是不能再分的簡單物質，這個問題也未能獲得解決。
拉瓦錫在1789年發表的《化學基礎論說》一書中列出了他製作的化學元素表，一共列舉了33種化學元素，分為4類：
1．屬於氣態的簡單物質，可以認為是元素：光、熱、氧氣、氮氣、氫氣。
2．能氧化和成酸的簡單非金屬物質：硫、磷、碳、鹽酸基、氫氟酸基、硼酸基。
3．能氧化和成鹽的簡單金屬物質：銻、砷、銀、認鑽、銅、錫。鐵、錳、汞、鉬、金、鉑、鉛、鎢、鋅。
4．能成鹽的簡單土質：石灰、苦土、重土、礬土、矽土。
19世紀初，道爾頓創立了化學中的原子學說，並著手測定原子量，化學元素的概念開始和物質組成的原子量聯絡起來，使每一種元素成為具有一定（質）量的同類原子。
1841年，貝齊裡烏斯根據已經發現的一些元素，如硫、磷能以不同的形式存在的事實，硫有菱形硫、單斜硫，磷有白磷和紅磷，創立了同（元）素異形體的概念，即相同的元素能形成不同的單質。這就表明元素和單質的概念是有區別的，不相同的。
19世紀後半葉，在門捷列夫建立化學元素週期系的時間裡，明確指出元素的基本屬性是原子量。他認為元素之間的差別集中表現在不同的原子量上。他提出應當區分單質和元素兩個不同概念，指出在紅色氧化汞（H滬）中並不存在金屬汞和氣體氧，只是元素汞和元素氧，它們以單質存在時才表現為金屬和氣體。
直到今天，人們對化學元素的認識過程也沒有完結。當前化學中關於分子結構的研究，物理學中關於核粒子的研究等都在深人開展，可以預料它將帶來對化學元素的新認識。