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中年时的“门捷列夫”攀登科学高峰的路 ， 是一条艰苦而又曲折的路 。门捷列夫在这条路上 ， 也是吃尽了苦头 。当他担任化学副教授以后 ， 负责讲授《化学基础》课 。在理论化学里应该指出自然界到底有多少元素？元素之间有什幺异同和存在什幺内部联繫？新的元素应该怎样去发现？这些问题 ， 当时的化学界正处在探索阶段 。近五十多年来 ， 各国的化学家们 ， 为了打开这秘密的大门 ， 进行了顽强的努力 。虽然有些化学家如德贝莱纳和纽兰兹在一定深度和不同角度客观地叙述了元素间的某些联繫 ， 但由于他们没有把所有元素作为整体来概括 ， 所以没有找到元素的正确分类原则 。年轻的学者门捷列夫也毫无畏惧地冲进了这个领域 ， 开始了艰难的探索工作 。
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门捷列夫1871年的元素周期表他不分昼夜地研究着 ， 探求元素的化学特性和它们的一般的原子特性 ， 然后将每个元素记在一张小纸卡上 。他企图在元素全部的複杂的特性里 ， 捕捉元素的共同性 。但他的研究 ， 一次又一次地失败了 。可他不屈服 ， 不灰心 ， 坚持干下去 。为了彻底解决这个问题 ， 他又走出实验室 ， 开始出外考察和整理收集资料 。1859年 ， 他去德国海德尔堡进行科学深造 。两年中 ， 他集中精力研究了物理化学 ， 使他探索元素间内在联繫的基础更扎实了 。1862年 ， 他对巴库油田进行了考察 ， 对液体进行了深入研究 ， 重测了一些元素的原子量 ， 使他对元素的特性有了深刻的了解 。1867年 ， 他借应邀参加在法国举行的世界工业展览俄罗斯陈列馆工作的机会 ， 参观和考察了法国、德国、比利时的许多化工厂、实验室 ， 大开眼界 ， 丰富了知识 。这些实践活动 ， 不仅增长了他认识自然的才干 ， 而且对他发现元素周期律奠定了基础 。门捷列夫又返回实验室 ， 继续研究他的纸卡 。他把重新测定过的原子量的元素 ， 按照原子量的大小依次排列起来 。他发现性质相似的元素 ， 它们的原子量并不相近；相反 ， 有些性质不同的元素 ， 它们的原子量反而相近 。他紧紧抓住元素的原子量与性质之间的相互关係 ， 不停地研究着 。他的脑子因过度紧张 ， 而经常昏眩 。但是 ， 他的心血并没有白费 ， 在1869年2月19日 ， 他终于发现了元素周期律 。他的周期律说明：简单物体的性质 ， 以及元素化合物的形式和性质 ， 都和元素原子量的大小有周期性的依赖关係 。门捷列夫在排列元素表的过程中 ， 又大胆指出 ， 当时一些公认的原子量不準确 。如那时金的原子量公认为196.2 ， 按此在元素表中 ， 金应排在锇、铱、铂的前面 ， 因为它们被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7 ， 而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面 ， 原子量都应重新测定 。大家重测的结果 ， 锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2 ， 而金是197.2 。实践证实了门捷列夫的论断 ， 也证明了周期律的正确性 。
