為什么叫作“化學元素”

從古至今，人們從來沒有停下過追尋物質究竟由什么構成的腳步。幸運的是，我們生活在一個不錯的年代。過去科學家的研究成果讓我們今天能夠用一套完整、合理的理論去研究世界萬物。在這之前，古人對于構成物質的元素和我們有著不同的觀念。

古巴比倫人和古埃及人把水、空氣和土看作構成世界的元素，印度出現了四大種學說，中國出現了五行學說（就是我們熟悉的金、木、水、火和土）。最廣為人知的是亞里士多德[1]提出的四元素說，他認為世界上萬物的本原乃是四種原始性質——冷、熱、干、濕，而不同的元素只是它們按照不同比例組合而成的。

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[1]　亞里士多德（公元前384 — 前322），古希臘人，世界古代史上偉大的哲學家、科學家和教育家之一。

按照亞里士多德的四元素說，水、火、土、氣這四種基礎的元素是由冷、熱、干、濕這四種原始性質兩兩混合后得到的。

當然，今天看來，這些理論都有許多不完善的地方，人們發現用這些理論很難解釋一些復雜物質的構成——或者它們并沒有按照這些理論指出的方式分解。1789年左右，拉瓦錫[2]對這些學說提出了懷疑，把當時用化學方法無法再分解的物質定義為元素。這時出現了“化學元素”的概念，而嚴謹的實驗也成為了研究構成物質的元素的手段。

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[2]　安托萬·拉瓦錫（1743 — 1794），法國貴族，著名化學家、生物學家，被后世尊稱為“近代化學之父”。

然而，這個概念還是比較含糊的，它無法區分“化學元素”和“元素單質”。例如，無法用化學手段分解的石墨和金剛石按照這種概念會被認定成兩種元素。不過解決這個問題也很簡單，可以用“一種化學元素不會轉化成另外一種化學元素”來讓元素的定義變得相對嚴謹（剛才提到的石墨和金剛石在某些條件下可以互相轉換）。

通過不同的排列方式，碳原子可以形成多種同素異形體，從左至右依次為碳60（即足球烯）、金剛石和石墨。

后來，科學家深入研究了物質的結構，發現了構成物質并使它們能夠擁有自己的性質的基本單位。同時，他們也意識到了這些基本單位的不同結構是決定物質在化學反應中具有不同性質的關鍵。至此，化學元素的概念才最終被完善，成為了解釋我們周圍一切物質構成的工具。