1829年 德贝莱纳(德)的三素组
1865年 纽兰兹(英)的八音律
1868年 迈耶尔(德)的原子体积周期性图解
1869年10月 迈耶尔(德)的第三张周期表
1869年2月 门捷列夫(俄)的第一张周期表
1871年 门捷列夫(俄)的第二张周期表
1930年 发现稀有气体后的周期表
1981年 中国长式
1995年 中国长式
1998年 IUPAC推荐
1999年 长式
周期表远景图
从18世纪中叶至19世纪中叶的一百年间，一系列的新元素接连不断地被发现。如19世纪的第一个十年中，新发现的元素就有14种。到19世纪中叶，化学元素已经知道63种。关于这些元素的理化性质，也积累得相当丰富。但是化学又像一个大迷宫--63种元素构成的化合物千千万万，五花八门，显得杂乱无章；关于各种元素与各种物质的性质繁杂纷乱，毫无头绪。
人们在思索，作为万物之本的元素到底有多少种?它们之间是彼此孤立的还是互相联系的，是毫无秩序的还是有内在规律的?元素之间的性质差别有没有规律?在这一百年间，不少科学家都在探索这个难题，为此作出过多次尝试。这其中，著名的有法国化学家拉瓦锡"四类元素分类法"，法国化学家德贝莱纳的"三元素族"，英国欧德林发表的"元素表"，法国尚古多提出的关于元素性质的"螺旋图"，德国迈尔发表的"六元素表"，英国纽兰兹关于元素性质的"八音律"，等等。这些科学家从不同角度描述了化学元素之间的相互关系，虽然没有找到其内在的规律，但他们一步步地逼近真理，为元素间的内在规律的发现开辟了道路。
然而，化学迷宫的探险家们在扑朔迷离的化学元素中摸索时，还要承受社会各方面的攻击，甚至受到来自化学权威的压制。1862年，尚古多提出元素性质有周期性重复出现的观点时，受到了巴黎科学院的冷落，拒绝接纳他的论文。1865年，纽兰兹发现"把当时已知的62种元素按原子量大小排序时从任意一个元素算到第八个元素，就和第一个元素性质相近"，这在英国受到了化学界的嘲笑。英国化学学会会长福斯德森教授当面质问纽兰兹："是否尝试把元素按字母顺序排列，这样可能得到更精彩的符合!"在俄国，年轻的门捷列夫一直潜心于探索把元素的原子量与其特性联系起来的内在规律。他的这项研究从一开始就受到知名学者甚至他的导师的反对。"俄罗斯化学之父"沃斯克列森基教授和化学界权威齐宁都嘲笑他不务正业，训斥他"到了于正事的时候"。更有甚者，有人讥笑门捷列夫对新元素的预言是在"研究鬼怪"，讽刺门捷列夫对新元素性质的预测"不是化学，而是魔术"，是"痴人说梦"。
一百年来，在众多科学家艰苦探索而得到的丰富资料的基础上，伟大的俄罗斯化学家门捷列夫经过20年的辛勤努力，在1869年2月17日这一天，完成了元素周期律的发现。这是化学史上永远值得纪念的日子。
在这一天，他计划编写《化学原理》碱金属之后的碱土金属。突然，脑子里闪现一个想法：难道不能以元素在原子量的差别为依据把所有的元素归纳到一个总系统中去吗?正是这个直觉的闪光为研究找到了正确的思路。他从卤素开始，按原于量递减的顺序，将氧族、氮族、碳族元素编制成一张表，使常见的不相似的元素组紧密相连而原子量尽量接近。这样他就将63个元素中的40多个元素编成了一个"上表"，一个"下表"。
为了方便、迅速、准确地把所有的元素都安插到已形成的元素总表中去，他的思维由平时爱玩的纸牌上得到启发，立即裁了几十张卡片，把各元素的符号与性质如原子量、化合价等写在卡片上(这就是后人称之为"化学牌阵")。他利用这63张卡片着手编制完整的元素总表。他把"化学牌阵"的编排过程和变动情况，都记录了下来，编成了从大到小按原子量递减的顺序排列的元素表草稿，即后人称为"草表"。
随后，门捷列夫在沙发上打了个吨儿，而大脑中仍在想那个"草表"。在睡梦中他仿佛看到一张按相反顺序排列的表，表中元素是按原子量递增顺序排列的。醒来后他马上写下了在梦中"看到"的那张表。他在一些空格上打了问号，写上了该占有这些位置的未知元素的原于量。他把这张元素总表称为《依据元素的原子量和化学性质相似的元素体系尝试》。这天，门捷列夫完成了第一张元素周期表--一项重大的科学突破。在以后的半个月里，他一鼓作气地写完了关于元素周期律的第一篇论文《元素性质和原子量的相互关系》，阐述了周期律的基本观点：⑦按原子量排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性；②原子量的大小决定元素的特性；③根据元素周期表，可以预知未来的元素；④已知某元素的同类元素，可以校正该元素的原子量。
但是，在元素周期律发现后的相当长的时间内，这一成果不为科学界所公认。经过五年多的沉默，事实终于说话了。1875年，法国布瓦博德郎发现的新元素"镓(Ga)"，正是门捷列夫预言的"类铅"，第一次证明了元素周期律的正确。1879年，瑞典尼尔森发现了新元素"钪(Sc)"，又一次证实了门捷列夫预言的"类硼"的正确。1886年，德国文克勒发现了新元素"锗(Ge)"，正是门捷列夫16年前预言过的"类硅"。人们不能不为这种科学预言的高度精确性赞叹不已2从此，周期律很快传遍了世界，成为人们继续寻找新元素、总结化学体系的总纲。
