为什么叫作“化学元素”

从古至今，人们从来没有停下过追寻物质究竟由什么构成的脚步。幸运的是，我们生活在一个不错的年代。过去科学家的研究成果让我们今天能够用一套完整、合理的理论去研究世界万物。在这之前，古人对于构成物质的元素和我们有着不同的观念。

古巴比伦人和古埃及人把水、空气和土看作构成世界的元素，印度出现了四大种学说，中国出现了五行学说（就是我们熟悉的金、木、水、火和土）。最广为人知的是亚里士多德[1]提出的四元素说，他认为世界上万物的本原乃是四种原始性质——冷、热、干、湿，而不同的元素只是它们按照不同比例组合而成的。

[1]　亚里士多德（公元前384 — 前322），古希腊人，世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一。

按照亚里士多德的四元素说，水、火、土、气这四种基础的元素是由冷、热、干、湿这四种原始性质两两混合后得到的。

当然，今天看来，这些理论都有许多不完善的地方，人们发现用这些理论很难解释一些复杂物质的构成——或者它们并没有按照这些理论指出的方式分解。1789年左右，拉瓦锡[2]对这些学说提出了怀疑，把当时用化学方法无法再分解的物质定义为元素。这时出现了“化学元素”的概念，而严谨的实验也成为了研究构成物质的元素的手段。

[2]　安托万·拉瓦锡（1743 — 1794），法国贵族，著名化学家、生物学家，被后世尊称为“近代化学之父”。

然而，这个概念还是比较含糊的，它无法区分“化学元素”和“元素单质”。例如，无法用化学手段分解的石墨和金刚石按照这种概念会被认定成两种元素。不过解决这个问题也很简单，可以用“一种化学元素不会转化成另外一种化学元素”来让元素的定义变得相对严谨（刚才提到的石墨和金刚石在某些条件下可以互相转换）。

通过不同的排列方式，碳原子可以形成多种同素异形体，从左至右依次为碳60（即足球烯）、金刚石和石墨。

后来，科学家深入研究了物质的结构，发现了构成物质并使它们能够拥有自己的性质的基本单位。同时，他们也意识到了这些基本单位的不同结构是决定物质在化学反应中具有不同性质的关键。至此，化学元素的概念才最终被完善，成为了解释我们周围一切物质构成的工具。