人类对元素的认识历史

人类对元素的认识历史

自从拉瓦锡1789年列出世界上第一张正确的元素表格以来，整整200年间，人类在寻找物质基元——元素的过程中，尽管有过很多激动人心的时刻，但对元素家族来说，每增加一个新的成员，都让人类经历一番漫长的等待，而且越是往后，新元素出现的机会就越少。

这实际上是在暗示人们，元素并不是可以无休止地“发现”下去的。就像是一个金矿，你今天可能会挖出一块很大的金子来，而后天，再后天，你就可能一点金子都挖不出来，因为它压根儿就没有金子了。

认识到这一点，并不容易，因为在我们的脑子里，存在着某种强磁般的力量，凡是遇到这类问题，它时刻把你引到认识论的“怪圈”上去。如“人类认识的阶段性”、“认识的辩证法”等等。唯物主义也好，唯心主义也好，思辨的世界观会使你在这个不幸的“怪圈”中如坠烟海，始终说不出个所以然。

以下是人类在寻找元素过程中留下的印记：

1741年以前，已经知道但当时并不认为是元素的有16种物质：金、银、铜、铅、锡、铁、汞、锑、铋、锌、铂、钴、硫、碳、磷、砷。

1741—1787年，元素概念业已确立，发现了氢、氧、氮、氯、碲、锰、钼、镍、钨9种新的元素，累计发现元素25种。

1787—1803年，发现了铬、铍、铀、钛、钇、钽、锆、铈、铑、钯、铌11种元素，累计发现元素36种。

1803—1808年，发现了“锇、铱、钾、钠、钡、锶、钙、硼、镁9种新元素，累计发现元素45种。

1808—1842年，发现了硒、溴、碘、钒、硅、镉、钍、铝、镧、锂10种新元素，累计发现元素55种。

1842—1859年，发现铒、铽、钌3种新元素，累计发现元素58种。

1859—1868年，门捷列夫周期系建立，发现新元素12种(其中包括将钕镨分解为钕和镨两种元素)：钪、镓、镱、锗、镨、钕、钐、钆、钬、铥、氟、镝，累计发现元素74种。

1889—1898年，发展惰性气体等元素7种：氦、氖、氩、氪、氙、镭、钋，累计发展元素81种。

1898—1907年，发现氡、锕、镥、铕4种新元素，累计发现元素85种。

1907—1937年，发现了镤(1913)、铪(1923)和铼(1925)3种新元素，累计发现元素88种。

1937年，在天然条件下发现迄今为止的最后一种元素钫，累计发现元素89种。

从此以后，人类还“发现”过一些新的元素，但这种“发现”已非原来意义下的发现了，因为这些元素都是以上述元素为基础，利用核反应的方法，即通过用a粒子、氘核、质子或中子对其邻近元素(按照门捷列夫周期表中的位置)的核作用而人工制造出来的。从某种意义上说，这些人工合成的新元素已经更新了其他为物质基元的大部分含义。

用人工方法制造元素的工作始于1938年，1938—1940年，人工合成了锝、钷、砹3种元素，使人类发现的元素达92种，正好填满门捷列夫周期系。

1940年，人工合成地球上自然界中当时尚未找到的最初2种新元素(铀后元素)镎和钚。1945—1955年，又合成了7个铀后元素镅、锔、锫、锎、锿、镄和钔。

1955年以后，则合成了锘和铹，并初步预见到104—107号元素可能具有的某些特征。

从1741年至今的250年间，人类平均每10年发现的元素还不足4种，而从1937年以来，人类在天然条件下几乎没有发现过新的元素，而只是通过人工的方法，合成了约20种在自然条件下转瞬即逝的“人造元素”。

人类对元素的认识历史

由于人类的感觉器官无法直接感知微观粒子的存在及其运动规律，因此对元素这一基本概念的认识经历了十分曲折和漫长的道路。从古代水、火、土、气四种元素构成世界到门捷列夫的化学元素周期表，科学家对于元素的认识经历了从主观到客观的过程。

早在远古时期，人们就把元素看成是构成自然界中一切实在物体的最简单的组成部分。无论在我国古代的哲学中还是在印度或西方的古代哲学中，都把元素看作是抽象的、原始精神的一种表现形式，或是物质所具有的基本性质。古希腊哲学家亚里士多德把水、气、火、土称为“四元素”。13-14世纪，西方的炼金术士们对亚里士多德提出的“四元素”作了补充，增加了水银、硫黄和盐三种元素，并称其为“三本原”。

在古代，无论是自然哲学家还是医药学家，他们对元素的理解都是通过现察或者主观臆断的方式获得的。到了17世纪中叶，由于科学实验的兴起，学者们进行了一系列关于物质变化的实验，从化学分析的结果去解决关于元素的概念。科学家拉瓦锡强调，实验是十分重要的。他在1789年发表的《化学概要》一书中列出了他制作的化学元素表，在这张表中一共列举了33种化学元素。19世纪初道尔顿创立了化学中的原子学说，并着手测定原子量。

19世纪下半叶，门捷列夫建立了化学元素周期表。他将当时已知的63种元素依原子量大小以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一行，就是元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功地预测出当时尚未发现的元素的特性，例如镓、钪、锗等。

19世纪末，随着社会生产力的发展和科学技术的进步，电子X射线和放射性元素相继被发现，这也促进了科学家对原子结构的进一步研究。