1841年，门捷列夫七岁了，到托波尔斯克学校^[3]读书。

在中学时代，门捷列夫由于体质太弱，常常生病。他的记忆力很不错，又很善于分析问题。

他很喜欢化学、物理、数学和地理，但是很不喜欢拉丁文课。

在中学里，数学和物理教师鲁米里和历史教师多伯罗堆托夫，都很喜欢门捷列夫，给了他许多帮助。回家后，生病在家的父亲，也常给门捷列夫复习功课。

门捷列夫很喜欢大自然，喜欢旅行。他的中学教师、作家彼得·巴甫洛维奇，曾带领他做过一次长途旅行，收集了不少花卉、昆虫和岩石标本。

门捷列夫曾说过这样的话：“耐心地追求科学真理，用顽强、孜孜不倦的劳动去得到真理。”门捷列夫从中学时代开始，就显示了顽强学习的精神，几乎读完了学校图书馆里所有的藏书。

由于学习成绩优异，门捷列夫获得了奖学金。

然而，在门捷列夫13岁的时候，不幸的事情发生了——父亲病故。紧接着，母亲的得力助手、门捷列夫的大姐，也离开了人世。

母亲非常疼爱门捷列夫，尽管家庭经济十分困难，她仍让门捷列夫念完了中学。

1849年，门捷列夫念完了八年级，从托波尔斯克中学毕业了。

这年夏天，由于门捷列夫的哥哥、姐姐们都已成人，离开了托波尔斯克。母亲的身边，只留下两个最小的孩子——丽查和门捷列夫。为了使门捷列夫能够念上大学，玛丽雅·德米特里耶芙娜在朋友的帮助下，决定搬往莫斯科。

于是，门捷列夫开始了平生第一次远行。他跟随着母亲和姐姐丽查，坐上马车，迢迢千里，从西伯利亚驶向莫斯科。沿途，门捷列夫大开眼界，看到了逶迤起伏的大森林，一马平川的大草原，各式各样的城镇和咆哮奔腾的河流。

好容易到了莫斯科，可是，莫斯科大学不收他——因为他毕业于边远的西伯利亚小城镇，不能在莫斯科上大学。(www.daowen.com)

玛丽雅·德米特里耶芙娜非常喜爱她最小的儿子，在1850年带着他上彼得堡去。然而，彼得堡大学也瞧不起这位来自穷乡僻壤的学生，不同意他报考。

听一位朋友说，彼得堡医学院可能招考的条件低一点。玛丽雅·德米特里耶芙娜到那里好说歹说，总算说妥了。然而，好事多磨，门捷列夫一走进医学院外科解剖室，看到那死人，看到那鲜血，立即昏倒在地上。医学院马上把门捷列夫赶出门外，说他连做一个外科医生的起码条件都不够。其实，这是门捷列夫有生以来，第一次看到手术室吓人的场面，一下子受不了。

没办法，母亲再度为小儿子的入学问题奔走。她想到丈夫是毕业于彼得堡师范学院，就把儿子送到那里。由于老朋友的帮助，门捷列夫总算进了师范学院。

这时玛丽雅·德米特里耶芙娜更加贫穷潦倒，只好紧缩一切开支，在彼得堡租了一小间房子，勉强过活。

彼得堡师范学院的制度非常严格，不收走读生。门捷列夫不得不住在学校，难得获准请假，去看望母亲。

最不幸的事情发生了：玛丽雅·德米特里耶芙娜在长途奔波、过度劳累之中，得了伤风病。

她的身边，只有门捷列夫最小的姐姐丽查照料着。1850年9月20日，这位辛勤慈祥的母亲病逝了。

这时，门捷列夫刚刚跨进大学之门。这个打击确实是太沉重了。

玛丽雅·德米特里耶芙娜在临终时，给门捷列夫留下这样的遗言：“不要欺骗自己，要辛勤地劳动，而不是花言巧语。要耐心地寻求真正的科学真理！”

后来，门捷列夫在1887年所著的《水溶液比重的研究》一书序言里，曾以这样诚挚、深沉的语言，悼念他死去的母亲：“这部作品是作为最小的孩子纪念自己的慈母而写的。只有慈母以自己辛勤劳动经营工厂，才能使儿子长大成人。她以身作则来教育儿子，并以慈爱来纠正儿子的错误。她为了使儿子献身于科学，毅然离开了西伯利亚，并不惜倾其所有、竭尽全力，使我步入大学之门。”

在母亲逝世后一年半，1852年3月，门捷列夫最小的姐姐丽查也不幸逝世，只留下门捷列夫孑然一身在彼得堡求学。