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质上呈现出明显的周期性；（2）原子量大小决定元素的性质；（3）可预见未知
元素；（4）可判定或修正元素的原子量。1871年，门捷列夫公布了他的第二
个元素周期表，更详尽地论述了元素周期律，大胆修正了一些元素的原子量，
并在周期表中留出空格，先后预言了“类硼”、“类铝”、“类硅”等十五
种未知元素的存在及其性质。周期律的发现如同其他新事物一样，在刚刚来
到世间的时候，不可避免地遇到了种种指责和非难。但随着时间的推移，周
期律的真理性终于得到了公认。1875年，法国的布瓦博德朗 （1838—1912）
在分析比里牛斯山的闪锌矿时，应用光谱分析法发现了一个新的元素——
镓。这是门捷列夫所预言的“类铝”。1879年，瑞典的尼尔森（1840—1899）
在对硅铍钆矿石和黑稀金矿进行研究时，发现了元素周期表中第二个待填补
的元素——钪。门捷列夫曾称之为“类硼”。1886年，德国的温克勒（1838
—1904）用光谱分析法发现了化学元素锗。这是周期表中第三个待填补的元
素，即门捷列夫所预言的“类硅”。至此，元素周期律理论及周期表经受了
实践的检验，并在实践中得到补充。它以无可辩驳的例证显示了其科学性和
正确性。令学术界为之惊叹，而后成为无机化学和分析化学发展的重要基础。
门捷列夫公布的第一个元素周期表（1869年）①
① 参见《中国大百科全书》化学卷Ⅱ第736 页，1989。3 版。
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Ti 50 Zr 90 ？ 100
V 51 Nb 94 Ta 182
Cr 52 Mo 96 W 186
Mn 55 rh 104 。4 Pt 197。4
Fe 56 Ru 104 。4 Ir 198
Ni=C0 59 Pd 106。6 Os 199
Hl Cu 63。4 Ag 108 Hg 200
Be 9。4 Mg 24 Zn 65。2 Cd 112
B 11 Al 27。4 ？ 68 U 116 Au 197？
C 12 Si 28 ？ 70 Sn 118
N 14 P 31 As 75 Sb 122 Bi 210
O 16 S 32 Se 79。4 Te 128？
F 19 Cl 35。5 Br 80 I 127
Li7 Na 23 K 39 Rb 85。4 Cs 133 Tl 204
Ca 40 Sr 87。6 Ba 137 Pb 027
？ 45 Ce 92
Er？ 56 La 94
Yt？ 60 Di 95
In 75。6？ Th 188？
注：？表示未知或未确定。
门捷列夫公布的第二个元素周期表（1871年）①
① 参见《中国大百科全书》化学卷Ⅱ第736 页，1989。3 版。
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Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ
列 … … … RH RH RH RH …
R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 RO4
1 Hl
2 Li7 Be9。4 B11 Cl2 Nl4 O16 F19
3 Na23 Mg24 Al27。3 Si28 P31 S32 Cl35。5
4 K39 Ca40 …44 Ti48 V51 Cr52 Mn55 Fe56Co59
5 （Cu63） Zn65 …68 …72 As75 Se78 Br80 Ni59Cu63
6 Rb85 Sr87 ？Yt88 Zr90 Nb94 Mo96 …100 Ru104Rh104
7 （Ag108） Cd112 In113 Sn118 Sb122 Te125 I127 Pd106Ag108
8 Cs133 Ba 137 ？Di138 ？Ce14 … … …
0
9 （…） … … … … … …
10 … ？Er178 ？？La1 Ta182 W 184 … Os195Ir197
80
11 （Au199） Hg200 Tl204 Pb207 Bi208 … … Pt 198Au199
12 … … … Th231 … U240 …
注：？表示未知或未确定。
元素周期律和周期表，是门捷列夫在科学研究中建立的不朽勋业。但他
也有思想保守的一面，直到 1902年，他还在否认原子的复杂性和电子的存
在，强调原子的不变性，坚持认为元素不变是元素周期律得以成立的前提。
因此，对元素周期律的科学阐述并不是由门捷列夫进一步完成的，而是由英
国科学家莫斯莱（1887—1915）实现的。1913年，莫斯莱在测定一系列元素
的原子序数时，发现各种元素所产生的特征X射线的波长，其顺序恰好与元
素在周期表内的次序一致，进而他把这个次序命名为元素的原子序数，于是
提出了核内的单位电荷数是周期表中元素排列顺序的根本依据的假说，明确
了决定元素基本化学性质的是原子序数，而不是原子量。德国化学家柯塞尔
（1888—1956）于1916年在进行电价理论研究时，最先用原子序数代替原子
量，对元素周期表进行了深入研究。柯塞尔提出金属元素的外层电子一般少
于四个而容易失去电子，变成带正电的阳离子。非金属元素的外层电子一般
多于四个，而容易得到电子，变成带负电的阴离子。失去电子的数目，是元
素的正原子价数，得到电子的数目，是元素的负原子价数。通过对原子核电
荷数的研究，使元素在周期表中的排列顺序得到了科学的解释。通过对原子
核外电子状况的研究，则阐明了元素性质随原子序数变化而呈周期性变化的
原因。
随着新元素的陆续发现，元素周期表不断得到补充和发展。1869年门捷
列夫公布的元素周期表共有66个位置，当时已发现了63种元素。到1894
年，门捷列夫所预言的未知元素已先后发现，到此已发现的元素总数共达75
种。当年，英国化学家拉姆塞 （1852—1916）和瑞利（1842—1919）发现化
学元素氩，确定它是元素周期表中最后一族——惰性元素族中的一个元素。
1895年，他们又各自独立发现化学元素氦。1898年拉姆塞又发现化学元素
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氖、氪、氙，并确定了它们在元素周期表中的位置。1897—1898年，法国的
比埃尔·居里（1859—1906）和法籍波兰人玛丽·斯可罗多夫斯卡·居里（1867
—1934）先后发现了放射性元素钍、钋和镭。1898年，法国的德比恩（1874
—1949）从沥青铀矿石中分离出第三个放射性元素，即89号元素“锕”。后
来德国的哈恩 （1879—1968）等又分离出了第91号元素“镤”。1900年，
德国的多恩发现当镭发生衰变时，周围的空气也有放射性，并证明是一种放
射性惰性气体，这种气体元素被命名为“氡”。这是最后一个被发现的隋性
气体。1907年，瑞典的莫桑特等发现了没有放射性的稀土元素十四种。它们
是：镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。1923年，
丹麦的科斯特等从锆英石中检测出第72号元素，并将其命名为铪。1925年，
德国的贝尔格 （1874—1839）等从铂矿中发现了第75号元素，并命名为铼。
到20世纪30年代，从第1号元素氢到第92号元素铀所组成的元素周期表中
有88个位置已填入被发现的元素。由于有四个元素尚未发现，故43、61、
85、87四个位置依然空缺。1937年，美国的劳伦斯（1901—1958）等用以高
速粒子轰击第42号元素钼的方法，在回旋加速器中产生了第43号元素，经
分离和测定，命名其为锝。1939年，德国的佩雷在铀的衰变产物中分离出第
87号元素，命名为钴。1940年，意大利的西格雷等在回旋加速器中，通过对