几乎无尽的宇宙究竟由什么物质构成？

古代的阴阳五行学说虽然试图解释万物的本质，但在面对金属等物质的生成与变化时，显得捉襟见肘。比如，土生金的说法，虽与古人用土冶炼金属的实践相符，却难以解释为何烈火炼就的利剑会在潮湿之地生锈。直到近代原子论的兴起，人们才逐渐认识到物质的基本构成单位是化学元素。

每一个元素，都是由质子、中子和电子构成的原子核以及绕其旋转的电子所组成。质子的数量决定了元素的种类，而中子的数量则不影响元素的化学性质。拥有相同质子数但不同中子数的物质被称为同位素。目前已知的自然元素有118种，而这庞大的物质世界的构建基石只有这寥寥数种元素。

电子在原子核外的分布遵循一定的规律，这些规律使得元素呈现出周期性的变化。门捷列夫在1869年编制了第一张元素周期表，将具有相似化学性质的元素归类在一起。元素的化学性质主要由其最外层电子的数量决定。例如，氢、锂、钠等最外层只有一个电子的归为一族，而氧、硫等外层有七个电子的则归入另一族。同一族内的元素化学性质相似，而不同族的元素则表现出明显的差异。

值得注意的是，金属元素在化学性质上具有许多共性。除锡、锑、铋等少数金属原子外，大多数金属原子的最外层电子数均小于4个。当金属失去电子与其他元素化合时，就会失去其金属性质，形成金属的氧化物，如尘土的主要成分便是如此。这一理论不仅解释了金属的某些物理特性，也为我们理解金属的化学反应提供了重要的线索。