“天啊，這是講化學嗎？這簡直就是百科全書啊！” 列謝娃被門捷列夫的博學深深地打動了。
看著同學們那如癡如醉的表情，列謝娃悄悄地退出了學校，“這個米嘉不僅像介紹的那樣是一位偉大的科學家，同時他還是一位偉大的教育家。他令人神往地影響了所有的人，並激發了所有接觸過他的人的智慧之光。認識他，是我多大的榮幸啊！”
正像列謝娃看到的一樣，門捷列夫作為一名教師，他富有教學的天才。有一位曾經聽過門捷列夫講課的學生，在回憶自己的受益時，曾經說：
“我從1867年至1869年是工學院的學生，門捷列夫是我們的教授，我在聽他的課之前，曾經跟別的教授學過化學，感覺到很難接受許多需要死記的零碎事實，可是在門捷列夫那裏，我開始認識化學是一門豐富生動的科學。他的最動人之處是能使學生的思想跟著他的思想進行思考，學生們都為能認識必然達到的科學結論而感到興奮愉快。”
這段話就是門捷列夫教學生涯最好的評價。
就在門捷列夫和列謝娃交往的時候，沙皇政府由於畏懼人民中的不滿情緒，發布了這樣一個命令：“一旦群眾聚集，即刻射擊、打、刺。”門捷列夫對此十分憤慨，他對列謝娃說：“沙皇政府打算破壞學生的集會。天啊，這一天將載入史冊，或許沙皇的暴力得勝占了上風，那麼就讓我們為這天哭泣吧！或許青春、活力、坦率的學生們能夠取得勝利，那麼就讓我們為這天歡呼吧！”
轉而，他又像是自言自語地說道：“我該為這一天做些什麼呢？”
列謝娃望著門捷列夫，她不知道這個滿腦子科學的人的心裏，竟然還裝著這些“可怕”的思想，她有些不知所措。
門捷列夫沒有注意列謝娃的反應，繼續激動地說：“那個極其可惡卑鄙的自由派代表人物卡維林教授，惡毒地誹謗進步力量。他竟然說：‘難道這叫進步和自由嗎？我的天！像這樣的進步隻配吃子彈和上絞架。’這個卡維林簡直就是聖彼得堡大學的恥辱！”
列謝娃看著門捷列夫因為激動而漲得通紅的臉，怯怯地勸道：“你別再說這些傾向革命的話了，警察會隨時拘捕你的。”
“讓他們來抓吧！”門捷列夫大義凜然地說道。
“那樣你的前途就毀了，不要幹那麼愚蠢的事情！”列謝娃的情緒也開始有些失控。
“愚蠢？什麼叫愚蠢？為了正義就叫愚蠢嗎？你的前途就毀了，你的前途……”門捷列夫像是拿定了主意，斬釘截鐵地說：“對，我要辭職，我要以辭職來抗議，來表達我的憤怒！”
列謝娃覺得門捷列夫簡直無法理喻，她開始了竭斯底裏地爆發……
門捷列夫沒有想到這個被自己視為終身伴侶的女人，會如此地不支持，不了解自己，他失望地去找自己的恩師伏斯克列森斯基教授。
經過伏斯克列森斯基的再三勸阻，門捷列夫這才將辭職的想法打消。他在那天的日記裏寫道：“萬惡的時代，卑劣的時代——除了青年以外一切都萎靡不振。放射出青春的光芒吧！”
門捷列夫和列謝娃這對年輕的戀人因為這件事情產生了一些隔閡。但是過後，門捷列夫反思了一下，認為列謝娃可能是從一個親人的角度出發，擔心他的安全，於是他原諒了列謝娃，繼續和她交往。
一天，門捷列夫向列謝娃講述了自己求學的艱辛曆程。他不由地感慨道：“教育係統應該進行一次改革，必須使整個係統連貫起來，以便使初等學校有才能的學生能夠毫無阻礙地進入高等學校。而高等院校應培養，目前國家特別需要的有實踐經驗的人才。”
列謝娃對他的想法沒有否認也沒有支持。
門捷列夫接著說：“平民當中有才幹的人最多，所以要給學生發助學金；使得平民家庭出身的孩子能在大學讀書。”
列謝娃看了看門捷列夫小聲地嘀咕：“天方夜譚！哪裏有那麼多的錢給平民家的孩子。”
門捷列夫好像沒聽見列謝娃的話，他的整個大腦都被自己“改革”的想法占據著，“教育必須切合實際，應縮短拉丁文、希臘文和神學的教學時間，增加數學、自然科學，曆史和地理的教學時數。”
他想了想又說：“中學教育的主要任務在於發展學生的個性，養成他們對於周圍事物的自覺態度，培養個人的特點，如觀察力、注意力、商討精神和對勞動的熱愛等……”
“天啊，你看你在說些什麼！你說的話是那麼的不現實，為什麼要縮短拉丁文、希臘文和神學的教學時間呢？那是多麼重要的課程啊！”
“可是它們沒有任何的實用價值，卻占據了太多寶貴的時間。”
“可那是沙皇的要求啊……”
門捷列夫在心中長歎了一聲，為什麼眼前的這個女人不能夠明白自己在想什麼？為什麼交流起來是那麼的困難呢？本來自己還有一個籌建專門招收最有才能的學生，以培養教授為目的專門教師學院的方案，想說給她聽，聽取一下她的意見呢。現在看來也沒有多大的必要了……
經過幾個月的交往，門捷列夫對列謝娃失望極了，他覺得他們兩個就是兩個世界的人，沒有辦法交融。門捷列夫非常苦惱，他不知道該怎樣處理眼前的事。
是在姐姐家認識的，就寫封信給姐姐吧。門捷列夫把自己的苦衷全都告訴給姐姐了。本以為姐姐會幫他想個兩全其美的好辦法，不料想姐姐的回信措辭十分激烈，信裏寫道：
“你回憶一下偉大的歌德的話：‘最大的罪過莫過於欺騙姑娘。’你和她訂了婚，成了她的未婚夫，如果你又拒絕了她，那麼她會處於何種境地呢？”
門捷列夫收到姐姐的回信，思考了很久。他心裏完全明白，這將是一件不幸的婚事。但是姐姐的話又讓他變得心軟，“那麼她會處於何種境地呢”？是啊，如果我退了婚，列謝娃是會被人嘲笑的，那時她該怎麼辦呢？
門捷列夫最後狠了狠心，決定為了列謝娃的名譽而舍棄自己的幸福。 1862年，門捷列夫和列謝娃舉行了婚禮。婚禮上門捷列夫，沒有新郎的歡樂，他甚至不敢設想今後的家庭生活。
婚後的生活和門捷列夫想象的沒有什麼兩樣，他從列謝娃那裏獲得不到一個伴侶的情誼和支持。兩個人就像是兩條平行線，沒有辦法接軌。於是，門捷列夫幹脆早出晚歸，盡量避開列謝娃。
婚姻的不幸，使門捷列夫把自己所有的時間和熱情都投入到了工作當中，他甚至自我解嘲，是列謝娃使他的事業更上一層樓。
提出科學發展工農業看法婚姻生活的不幸福，沒有影響門捷列夫的工作熱情，相反，他投入了更多的時間到工作中去。
當時的俄羅斯經濟還比較落後，作為化學家的門捷列夫看到這種情況十分焦急，他多麼希望自己的祖國能夠擺脫長期的落後，趕上和超過經濟、技術、文化發達國家。
他給聖彼得堡大學校方寫信說：“永遠追趕別人和一直落在別人後麵是不行的。當我們沒有自己的科學中心，當我們沒有發給實驗室足夠的經費以供實際研究，當我們不得不為此而出國時，那麼國家不僅不能保證有足夠數量的專家，而且不能形成獨立的科學學派，也不會有可靠的、不斷的、進步的科學運動。”
門捷列夫不僅把自己的所想說了出來，而且也付諸了行動。
首先他根據自己幼年時代在母親玻璃廠的所見所聞，結合自己現在的知識，寫成了《論含矽化合物的結構》，詳盡地描述了熔煉玻璃的過程。
這時，一名負責翻譯德文版《工藝學手冊》的一位聖彼得堡大學的工藝學的教授去世了。門捷列夫聽到這個消息後主動請戰，接替了那名教授的工作。
在準備出版《工藝學手冊》的過程中，門捷列夫認識了技術工藝學院的幾位老師，對工廠的實際事務發生了興趣。技術工藝學院的教授柯列依赫爾是他的熟人，自己有一個工廠。1862年元旦前夕，門捷列夫去了他的工廠。
在這裏，門捷列夫擺脫了日常的工作和瑣事，他從技術工藝和經濟核算角度認真地觀察了生產情況，並和工人師傅、廠長們見麵、交談，結下了深厚的友誼。
在這段時間裏，他常常想：“寫《有機化學》是我的份內之事，但現在我還想寫技術工藝、無機化學，這樣就可以說涵蓋了化學的所有方麵。那時不就可以結束化學研究了嗎？到時候，我也辦一個工廠。”
這些想法經常出現，又經常被驅趕到一邊去，這不是他的任務，不是他一直追求的理想。
門捷列夫還發現，他更喜歡接近人民，和他們在一起時，說話變得更自在了，和他們在一起感覺非常愉快。
在柯列依赫爾工廠的日子裏，讓門捷列夫對人民的感情有了進一步地升華，他的愛國主義情懷更濃了。
《工藝學手冊》是一本內容相當豐富的工藝學手冊。門捷列夫一邊翻譯，一邊將自己所研究的俄羅斯工業經驗中的許多資料寫了進去，其中就包括在柯列依赫爾工廠的見聞感受。 當這部書於1862年出版時，出版社對這本書給予很高評價，而由門捷列夫傾注了心血的《農業產品加工》那幾章，更被認為是扛鼎之作。
由於門捷列夫在化學工藝方麵表現出的非凡的才能，他在聖彼得堡工藝大學取得了教授銜。
門捷列夫沒有因為這些成績而沾沾自喜，他覺得這些榮譽是對他的一種鞭策，他更應該努力，更應該加倍忘我工作，祖國的強盛成了他義不容辭的責任。
《工藝學手冊》的出版，使門捷列夫不僅在科學界名聲大振，而且在工業界也美名遠揚。
當時國內資本主義工業的迅猛發展與自然科學在俄羅斯的崛起和1861年後的繁榮息息相關。19世紀下半葉，俄羅斯經濟發展的一個最根本的表現就是采掘工業的迅速發展。國內的豐富自然資源開始被大規模地開采。
在這樣的時刻，俄羅斯新一代自然科學家，首先是化學家們不可能站在一邊觀望，具有強烈愛國情懷的門捷列夫，更不可能對正在發生的工業轉折漠然視之。
一天，石油大亨科羅列夫慕名來到彼得堡大學，邀請門捷列夫到巴庫和蘇拉罕現場指導工作。
“我國關於石油方麵的政策是：油田歸國家所有，但以每期四年包租給私人。現在煤油的需要量越來越大，我認為這是一個商機，於是就承包了一片油田。可是，已經一年多過去了，我花費了大量的人力和物力，做了一切努力，但是損耗仍大於產量。我希望，您能夠抽出時間，到我那裏了解一下情況，幫我解決一下這個難題。”科羅列夫請求道。
“你說的問題正是我目前關注的。雖然說我們國家的自然資源非常豐富，但是很多都沒有被開采。像鹽礦、石灰石礦和硫鐵礦等，它們都在地下，當我們需要用這些原料生產產品時，卻需大量進口。讓別的國家白白賺了我們一筆。”
門捷列夫越說越激動，“我還目睹了一個非常讓人痛心的現象：珍貴的木材被大量焚毀，目的隻是獲取生產肥皂所用的灰。進行這種行為的人究竟有沒有腦子啊？！”
科羅列夫附和道：“是啊，是啊！所以我請您去，就是為了防止這樣的事情發生。”
在科羅列夫盛情邀請下，門捷列夫來到巴庫和蘇拉罕，考察了近一個月的時間。
當時巴庫的石油工業技術水平極低，幾乎沒有任何完備的技術手段，一切都帶有原始的痕跡。石油是用非常落後的技術從淺井中汲出來的，油井裏的鹹水往往比石油還多。
石油從油井裏裝進皮囊、用繩子拉上來，再由人扛到馬背上，綁好後拉走。
然後，它被裝在皮袋裏放到阿爾巴土著人的一種兩輪車上。這種簡陋的車為了能在沙地上前進，輪子特大，直徑長達一米，靠這種破車運石油的速度可以想見有多慢。
門捷列夫針對這種情況建議科羅列夫修建一條通向工廠的輸油管，並鋪設一條由工廠通向碼頭的輸油管。此外，他還建議用專門的船隻運送煤油。