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：
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。
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。