化学泰斗带你走进微观世界，倾听元素的声音。与化学家一起走进实验室，感受实验的乐趣。

畅游微观世界，感受看不见的美丽，与元素做朋友，体味它们的神奇吧。

尼查耶夫，俄国战争时期的科学家和作家。他热衷于科学研究，于1941年辞世。曾任《知识就是力量》月刊主编。人们评价他的作品“善于使谈科学的书摆脱枯燥的讲义和素材而自成一体”。

元素各自都有什么特点，第一个人造元素是什么，地球的内部构造是怎样的……元素在作者的笔下变幻成一个个美丽的天使，奇妙的组合构成了我们所生存的宏观世界。让我们跟随化学家的脚步，去感受他们探索和发现这些元素们的全过程。

一、化学的“圣经”

 1.梦里想出的“元素周期表”

 2.利用插图轻松学元素周期表

 3.金属元素颜色各具特色

 4.盐与惰性气体

 5.从元素看宇宙地球

 6.有机化学的代名词

 7.有机化学与无机化学的差异

 8.炼金术使化学变成“科学”

 9.钻石的价值永不改变

二、原子

 1.元素是什么

 2.原子到分子

 3.最初的元素

 4.炼金术到化学

 5.元素周期表

 6.用光谱仪采集元素的“指纹”

 7.利用元素

 8.有机化合物

三、原子核

 1.如何制造回旋加速器

 2.锝的意思是“人造”

 3.超铀元素

 4.镎

 5.突破难关

 6.原子云中的发现

四、我们的行星——地球

 1.空气

 2.海

 3.地壳

五、宇宙

 1.宇宙的物质交换

 2.宇宙的诞生

六、电子时代的元素

 1.原子内部的奥秘

 2.电子的排布

 3.核时代的燃料

 4.第一个人造元素

 5.地球上最少的元素

 6.海王星”

 7.95号到100号元素

 8.“添丁”的麻烦

 9.永无止境

附一：门捷列夫小传

附二：居里夫人与镭

附三：诺贝尔与炸药

一、化学的“圣经”

1.梦里想出的“元素周期表”

“H，He，Li，Be，B，C，N，O，F，Ne…”——一般人都会按照这种排列顺序背元素周期表。无论是喜欢化学还是讨厌化学的人，都会立即将化学和元素周期表联系起来进行思考，可见这两者之间是密不可分的。

然而，绝大多数人都想不到，在完善“元素周期表”的过程中，化学家们所付出的辛苦努力。

提出化学元素说的人，是被称为“近代化学之父”的法国化学家拉瓦锡。他认为：“一切物质都是由元素组成的。”为此他发表了著名的“化学元素说”。但令人遗憾的是，在元素尚未得以证实和发现之前，他就在法国政治大革命中被送上了断头台。

虽然拉瓦锡其人已死，但其论说却深入当时研究者之心。从此以后，化学元素的研究便开始逐步进行。到19世纪，英国化学家道尔顿的“近代原子说”揭开序幕之后，在原子量的精密测定下，钾、钠等元素便陆续被发现了。

新元素的发现让世人对微观世界有了新的认识，但同时新元素的逐步并大量被发现，也让化学家伤透脑筋。(到1830年，被发现的元素已经达55种之多。到目前为止，包括人造元素在内的103种元素中，其中约一半是在150年前发现的。)

因为新元素的性质纷繁复杂，化学家们既无法充分了解它们和其他元素之间的关联性，又对元素种类的增加毫无把握。

为了解开这些困惑，化学家们开始有意识地将这些元素系统地加以分类，并依序做了各种尝试。俄国化学家门捷列夫就是其中之一。

门捷列夫在学生时代便认为，“在元素与元素之间，可能存在着某种隐秘的关联”。在进入社会，任职于彼得堡大学后，他每天上午授课，下午则专心进行化学研究，以期找到化学元素彼此间关系的突破点。

由于聚精会神的研究和呕心沥血的工作，以致睡眠严重不足的门捷列夫，一天疲惫地歪在书房的沙发上打起了盹儿，并且做了个不同寻常的梦，这一梦让他终于找到了解决难题的突破点。他梦见一个非常规则的元素表清晰地呈现在他的眼前。于是，由梦中惊醒过来的门捷列夫，不自觉地大叫：

“对！由原子量小的元素开始排起，整理出来试试看！”

门捷列夫从沙发上跳起来，迷迷糊糊地就在友人信件的空白处立即将过去发现的62种元素，按原子量由小到大的顺序排列起来。

结果，令他感到万分震惊的是，他发现每隔七个元素就会出现性质相似的元素。这就是“元素周期表”的最初形态。利用这个周期表所显示的规律，可修正以往不正确的原子量或原子价。这个元素周期表是显示元素间关系的“世纪大发现”，而门捷列夫梦到元素周期表的这一天就是1869年3月1日。

观察这个周期表，门捷列夫发现其中有若干空位。他大胆预言，这些空位就是尚未发现的元素所要占的位置。1871年，他又大胆地预言将有哪些新元素会填补这些空位，并预估了其性质。这便是钙后面的元素和锌后面的两种元素。

虽然这个预言事后被证明具有先见性，但其最初并未受到瞩目。不过四年后，研究者就发现了镓(1875年)，接着又陆续发现了钪(1879年)和锗(1886年)。其性质都和门捷列夫所预言的相差不远。从那以后，人们便不再对门捷列夫的元素周期表持怀疑态度了。

虽然元素周期表的发现，有利于人类解开微观世界之谜，但此表并不完善。因为在按原子量由小到大依序排列的元素中，也存在性质不相符的元素。  1913年，在门捷列夫逝世六年后，这个问题得到了彻底解决。英国年轻的物理学家摩斯雷在研究中发现，元素的性质依照原子序数来分类更合理，更科学。一直到现在，我们使用的周期表就是依照原子序数的顺序来排列的。

所谓的原子序数，其大小是由元素所拥有的质子数来决定的。例如，氢(H)的原子只有一个质子，因此其原子序数为1，位置在周期表的最顶端。同样地，锂(Li)的质子数是3，因此原子序数为3，位于周期表上的第三个位置(参考第5页的图)。

后来，研究者们依据元素的化学和物理双重性质，将元素分成碱金属、卤元素、稀有气体元素(惰性气体)等类。

考察元素名称的由来也是一件有趣的事情。近代所发现的一些元素，是以国名、地点或人名来命名的。例如，钫(Fr)和铕(Eu)，是取自法国(France)和欧洲(Eumpe)两个英文单词，锿(Es)和钔(Md)则是取自爱因斯坦和门捷列夫的名字。

2．利用插图轻松学元素周期表

一代代化学家们经过长期的刻苦钻研，对“元素周期表”不断进行完善，终于有了我们今天奉为化学“圣经”的“元素周期表”。由此表，我们现代人才能经过学习了解令人不可思议的元素规则。

从元素周期表中，我们可以了解元素的各种性质，由此进一步加深对化学的理解。但要看懂元素周期表并不是一件容易的事，或许有许多人还不知道元素周期表的作用。为此，我们必须首先要掌握看元素周期表的方法，否则就会永远在化学殿堂外徘徊。

元素周期表是进人化学世界的第一道关卡。

一方面，将元素周期表放在面前，看看上面都写了一些什么，然后加以整理。

元素周期表有“长周期表”与“短周期表”之分。两者之间究竟有何区别呢？

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