中外科学家发明家丛书:门捷列夫_2- 第3部分

稍稍驼背。他那斑白的长发直垂到两肩，银灰色的长须托着他那副目光闪闪、　

严肃而纯朴的面孔。当时的情景至今仍历历在目。欢呼声和掌声像春雷一般　

震天撼地。这简直是一场暴雨，是一阵狂风。全体同学都在高声欢呼，大家　

都欣喜若狂，每一个人都尽情地表达自己的欢乐情绪。只要看到当时欢迎门　

捷列夫的这种热烈场面，就会体会到他是一位伟大科学家和伟大人物。他令　

人神往地影响了所有的人，并吸引了所有接触过他的人的智慧和良心。”　

　　　　　拜柯夫院士接着又写道：“由于门捷列夫对当时科学的发展有了明确的　

认识，他直接参加解决各种最新的基本问题，而且又结识了许多当代出色的　

人物，因此他的讲述就成了包括许多直接观察和印象的一股生动泉流。”　

　　　　　但是，门捷列夫的心灵深处，一点也不满足。　

　　　　　门捷列夫讲授普通化学这门课以后，深深感到化学还没有牢固的基础，　

化学在当时只不过是记述无数的零碎事实和现象而已，甚至连化学最基本的　


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基石——元素学说也还没有一个明确的概念。这种状况对学生掌握这门科学　

十分不利。　

　　　　　他开始编写一本内容丰富的新著作——《化学原理》。因为有讲课的笔　

记做初稿，他写起来很方便。很快，大学生们迫切需要的《化学原理》出版　

了。　

　　　　　这一著作对于门捷列夫发现周期律起了促进作用。　

　　　　　　《化学原理》一书，是世界上第一个利用周期律把化学知识系统化的尝　

试。门捷列夫的这部巨著的第一版是在1869—1871年出版的。　

　　　　　这部科学巨著——　《化学原理》极其完善地描绘出这位科学家和伟大人　

物门捷列夫本人的形象。门捷列夫满怀着热爱和崇高的心情评论自己的这部　

著作说：“《化学原理》是我心血的结晶，其中有着我的形象、我的教学经　

验和我的真实的科学思想。”　

　　　　　门捷列夫在《化学原理》一书结束语中的科学和技术预见中充满了对本　

国人民的崇高信念。门捷列夫写道：“物理和化学将成为像一二百年前经典　

作家所认为的那样的教育特征和教育方法的时候已经不远了。”《化学原理》　

教导我们去认识化学中的“方法和目的”。门捷列夫用成千上万的例子指出　

了科学是怎样推动工业向前发展，科学对于利用自然力揭示了哪些新的可能　

性。　

　　　　　门捷列夫在《化学原理》的序言中这样写道：“依我看来，只有思想和　

事实相结合，观察和思路相结合，才能在所希望的方面发生作用，否则就会　

抹煞实际情况，就会以虚构代替实际情况，而虚构正是我在自己的著作中所　

竭力避免的。”　

　　　　　　《化学原理》曾译成许多种文字，并且出版了许多次。　

　　　　　门捷列夫在号召年青的一代为科学服务时继续说道：“把理论和实践分　

开的有害想法，是许多错误思想的根源，这些错误思想在现代还存在着，并　

且在我们的社会中占统治地位。这样的时刻已经到来了，放弃沉醉与幻想，　

放弃抽象的意图和古典的辩论，而走向现实和真正的劳动，来为人民谋福利。　

还要证明科学不但能　‘给青年人以知识，给老年人以快乐’，还能使人惯于　

劳动和追求真理，能为人民创造真正的精神财富和物质财富，能创造出没有　

它就不可能获得的东西。”　

　　　　　在结论中他写道：“假如逐渐地把俄罗斯物理学家和化学家征服了的科　

学领域扩大起来，将来的年轻一代就可以满怀信心地获得一系列的更大的胜　

利。科学早已不再脱离生活了，并且在它的旗帜上写着：科学的种子是为了　

人民的收获而生长的。”　

　　　　　　《化学原理》一书教育了许多代的化学家、物理学家、工艺学家、医师、　

农学家，以及各种专业知识的人员。　

　　　　　　《化学原理》不只是化学的指南，并且教育青年热爱科学，热爱祖国。　

号召人们为祖国的利益而工作，不要害怕艰苦的劳动。《化学原理》直到现　

在仍然没有失去它的意义。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　四、发现周期律　



　　　　　　《化学原理》一书也不能使门捷列夫很满意，对他来说，化学科学真好　

像是一座没路的密林。有时候，他真觉得自己是在这座丛林里从一棵树走向　


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另一棵树，只对每一棵，作些个别的描写，而这里的树却有千棵、万棵……　

　　　　　那时候化学家们所知道的元素一共有63种。每一种都要和其他物质化合　

而成几十、几百、甚至几千种化合物：氧化物、盐、酸、碱。化合物里，有　

气体、液体，其中有的没有颜色，有的闪闪发光；有的硬，有的软；有的苦，　

有的甜；有的重，有的轻；有的稳定，有的活泼……就没有一种和另一种完　

全相似。　

　　　　　然而组成世界的形形色色的物质，虽然如此繁多，化学家们却已经把它　

们研究得十分详尽了。　

　　　　　这无数的化学物质的性质，可以讲述几个星期、几个月。可是这样枝枝　

节节地讲得越多，听讲的人对于化学的认识可能反而越少。因为在这片混乱　

的天地里简直没有一点统一性，也没有任何系统。难道组成世界的这些材料　

当真是漫无秩序、极其偶然地凑在一起的吗？　

　　　　　门捷列夫想在大学生面前展开一幅描写物质的统一性、逻辑性的图画，　

想给他们指出宇宙的物质构造所凭借的几条重要法则。可是他在自己喜爱的　

这门科学里，竟找不出一点统一性和逻辑性来。　

　　　　　的确，这许多千差万别的物质，也可以简化成数目不多的一些基本物质　

——元素。可是这几十种元素里面，就存在着混乱、无秩序和偶然性的萌芽　

了。　

　　　　　每一种元素和它所具有一切特殊性质，都好像是物质的偶然表现。看来　

在物质的一切初级形态元素之间，或至少在其中大多数元素之间，并没有一　

点儿亲缘关系。　

　　　　　大多数化学教授，对于这种情形，也一点不觉得别扭。他们认为：“假　

如物质世界没有任何自然秩序，那么，要讲元素，就按照自己认为最方便的　

顺序来讲好了。”他们一般都从氧讲起，因为氧这种元素在自然界分布最广。　

另有几位从氢讲起，因为氢在元素中分量最轻。但也有理由从铁讲起，因为　

它是元素中最有用的。也可以从金讲起，因为它是元素中最贵重的。还可以　

从最少见的铟讲起，因为它是最“年轻”的，刚发现的。　

　　　　　面前既然是一座杂树丛生、毫无秩序的密林，那你从哪起步往里走，不　

都一样吗？反正走不上两步，就没路了。　

　　　　　可是门捷列夫却不愿意盲目地在这座迷宫里漫步。　

　　　　　他在准备大学课本《化学原理》的时候，就寻找一般规律，寻找一切元　

素都要服从的自然秩序。原来他深信这样的规律是存在的，是应该存在的。　

他深信元素虽然有种类的不同，可是元素与元素之间一定隐藏着统一性。　

　　　　　于是他就千方百计去寻找这规律或统一性。　

　　　　　某些元素有着极大的相似性。门捷列夫认为这些相似性决非偶然。一定　

有某种内在的依从性。一切的元素，应该毫无例外地有着某种特征，即决定　

它们之间的类似，又决定它们之间的差别。知道这点以后，就可以把所有的　

元素连同它们那不计其数的化合物，全都排成十分整齐的行列，像按照个子　

高低把士兵排成一队一样。　

　　　　　那么，决定元素在物质行列中的位置的，到底是什么呢？　

　　　　　是颜色？不，颜色显然是一种不太稳定的次要性质，它不能作为决定元　

素间自然秩序的标准。　

　　　　　那么是比重吧？但这种性质更不确定：一种物质只要对它稍微加点热，　

它的比重就起变化，使它相对地轻起来。　


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　　　　　根据同样的道理，元素的导热性、导电性、磁性及许多别种性质都不适　

合。　

　　　　　很显然，像每个人有个特殊的脸作为他的标记一样，每一元素也应该有　

一种更根本的特征作为它的标记。这标记应该永远不起变化，没有它时，连　

元素本身也无法想象。这种重要而不可缺少的标记应该有个特点：即使这元　

素和别的元素化合而成新的复合物，具有了新的性质，也不会失掉它。　

　　　　　真有这样的标记吗？能有这样的标记吗？　

　　　　　这个问题老是萦绕在门捷列夫的心头，使他不断地思索着，盘算着，比　

较着。　

　　　　　是的，是有这样的标记，是有这样的特性。门捷列夫知道它，所有的化　

学家知道它。可是很少有人重视它。　

　　　　　它就是“原子量”。原子量无论什么时候，无论在什么条件下也不改变。　

它是元素的“身份证”。　

　　　　　这个结论是门捷列夫把一切元素的性质仔细比较以后得出来的。他看出　

了，猜到了，根据这一重要特征，就能摸索到使元素有相似和不相似之分的　

规律。能够帮他找到物质世界的统一性与规律性的那把钥匙找到了。只有善　

于利用它，问题就可以解决了。　

　　　　　然而引他来到这里的线索是模糊的，令人迷惑的。为了不迷路，为了清　

清楚楚地看出元素间的联系，门捷列夫用厚纸板切成了63个方形卡片，在每　

一卡片上写下元素的名称、重要性质及原子量。然后“玩”起这副纸牌来。　

摆起元素的“牌阵”来。换句话说，他把这些小方块一组组地摆起来，变换　

它们的位置，寻找一般的规律性，寻找一切元素共同遵守的统一的法则。　

　　　　　门捷列夫无论是在白天或是夜晚，在讲台上或在实验室里，在街上或在　

家中书桌边，他随时都在想着这个元素的自然系统。　

　　　　　1867年2月17日，门捷列夫开始挑选原子量相近的各元素，结果正像　

他所说的：“很快地就使我得出结论，各元素的性质和它们的原子量呈周期　

性的依赖关系。尽管有许多不明确的地方，但我从不怀疑所得出的结论具有　

普遍性，因为不可能有这样的偶然性。”　

　　　　　门捷列夫在建立元素周期系统中具有决定意义的工作是，将不相类似的　

元素加以对比。首先是钾和氯，然后是对整族的碱金属和卤族元素。1869年　

3月1日，他给本国和外国的一些化学家分别寄去他的第一稿元素周期表，　

名为《根据原子量和化学相似性而得出的元素之实验》。1869年3月，由门　

舒特金代表门捷列夫　（当时他因公外出）在俄国化学会议上宣读“原子量与　

元素性质的关系”之报告，其内容有以下几点：　

　　　　　　（1）将元素按原子量的大小加以排列，其性质表现出明显的周期性。　

　　　　　　（2）化学性质相似的元素，或者是原子量相近，或者是依次递增相同的　

数量。　

　　　　　　（3）各元素及各族按原子量大小排列的对比与各元素的所谓的原子价相　

一致。　

　　　　　　（4）分布在自然界的元素都具有数值不大的原子量值，具有这样的原子　

量值的一切元素都表现出特有的性质，因此可以称它们是典型的元素。　

　　　　　　（5）原子量的大小决定元素的性质。　

　　　　　　（6）还有一些未知的元素尚待发现，例如与Al、Si相类似，原子量为　

65—75的元素。　


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　　　　　　（7）如果知道某一元素的相类似的元素，原子量的值有时能够加以修　

正。　

　　　　　　（8）一些类似的元素能根据其原子量的大小被发现出来。　

　　　　　正如门捷列夫所指出的，周期律的全部规律都表述在这些原理中。其中　

最主要的是元素的物质性质和化学性质随着原子量作周期性的变化。　

　　　　　1869年6月，门捷列夫制出一张原子体积表，准备在第2次俄国科学家　

与医生代表大会上做“关于单质的原子体积”的报告，报告中谈到，单质的　

原子体积是原子量的周期函数。　

　　　　　在《论盐类氧化物中的含氧量及论元素的原子价》著作中，门捷列夫指　

出：“成盐氧化物中元素的最高价也是原子量的周期函数。”这一切使他能　

够把“元素系统之实验”发展成为“元素的自然体系”。