一套真正的元素周期表（你曾经背诵的元素周期表）

氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖。

钾钙钠镁铝锌铁、锡铅（氢）铜汞银铂金。

只要听到这几句刻进DNA的顺口溜，哪怕时隔多年不学化学，文理双全的译林君马上能条件反射般接出下一句，那些年被元素周期表支配的快（恐）乐（惧）又来了。

真的是：超级难忘！

从阴阳家眼中构成宇宙万物的金、木、水、火、土，到中世纪的炼金术士渴望将铅转变成金，再到150多年前门捷列夫发表元素周期表，人类对构成世界的基本物质的认知一直在更新。

近些年来，由于人工合成了元素，元素数量已经达到118种之多。有活泼的，也有惰性的，既有天然存在的，也有人工合成的，这些按照一定规律整齐排列在周期表中的“住户们”，始终吸引着大众的想象力。

请背诵全表

化学家、集中营幸存者普里莫·莱维写过一本畅销文集《元素周期表》，它的每一篇都以一种元素命名。他用惰性气体“氩”来隐喻他成长的犹太社区和当地其他族裔之间的隔膜，用“汞”这种不稳定、易挥发的物质来指代当时臣服于希特勒的知识分子……

还有博物馆发现，二十多种化学元素的中文译名，竟然与朱元璋给子孙后代拟定的名字有关。比如朱慎镭（永和王）、朱同铬（封丘王）、朱安汞、朱在钠（瑞金王）、朱成钯（怀仁王）、朱恩钾（长垣王）、朱帅锌（庆王）……

周期表里的元素们到底有着怎样的身世之谜？

天才门捷列夫在梦中顿悟了周期律吗？元素周期表真的是他最先制作出来的吗？

研究者为何花了50年才推导出水（H₂O）的化学分子式？

加州大学洛杉矶分校化学系教授埃里克·塞利在《元素周期表》一书中，以严谨又简洁易懂的方式，介绍元素的发现、周期表的来历，打通物理与化学的联系，让你轻松了解元素周期表的必备知识。中科院院士郭子建作序推荐。

“火让人感到灼痛

因为它由尖锐的正四面体颗粒构成”

与中国古代的五行学说类似，古希腊哲学家认定，宇宙万物由土、水、气和火四种基本“元素”构成。

古代象征四大“元素”的徽章

在他们看来，不同的元素由不同形状的微小成分构成，而四元素的基本形状则对应着柏拉图多面体，即由大小相同的三角形、正方形等二维图形拼成的立体图形。

柏拉图多面体，每一个对应古代一种“元素”

比如说，哲学家们认为土由微小的立方体颗粒构成；

水能流动，可以解释为它具有正二十面体那种更流畅的形状；

而人碰到火会感到疼痛，是因为火由正四面体这样尖锐的颗粒构成；

气由正八面体构成，因为剩下的柏拉图多面体只有它了。

一段时间之后，数学家发现了第五种柏拉图多面体，即正十二面体。于是亚里士多德提出可能还存在第五种元素，即“精华”，也叫作以太。

如今，元素由柏拉图多面体构成的观念已然被视为谬误，但它是另一个了不起的现代化学观念的源头：物质的宏观性质由组成它们的微观成分的结构决定。

这些“元素”一直很好地流传到了中世纪及之后，当中还添加了一些由炼金术士（现代化学家的先祖）发现的其他元素。

一位手持赫尔墨斯之瓶的炼金能手

Splendor Solis，1532

炼金术士最为人知的目标就是实现元素转化。他们做梦都渴望将贱金属铅转变成贵金属金，后者因其色泽、稀有程度和稳定的化学性质，自文明诞生起就是最受珍视的物质之一。

俄国天才门捷列夫顿悟的一天

作为迄今为止最有名的俄国近代科学家，门捷列夫不仅发现了元素周期系统，还总结出了更深层的周期律，尤为难得的是，他还准确地预测了几种新元素的存在。

这背后又有着怎样曲折离奇的故事？

门捷列夫的父亲在他很小的时候就去世了。作为十四个孩子中的老幺，他由母亲抚养长大。

母亲决心让他尽可能接受最好的教育，她带着男孩辗转几百英里，成功把小门捷列夫送进了圣彼得堡的高等师范学院。

他在那里学习化学、物理、生物和教育学。教育学对他发现成熟的周期系统有着显著的作用。

不幸的是，门捷列夫入学不久，母亲就去世了，留下他自谋生计。

完成本科学业后，门捷列夫在德国正式加入了罗伯特·本生的实验室。

许多关于门捷列夫的通俗读物和纪录片都说，他是在梦中或是在摆弄元素的卡牌、玩一种考验耐心的游戏之时发现了周期表。

其实事实并非如此。

1865年，他着手为提高化学教学能力而写作一本无机化学教材。在这本新书的第一部分，他没有按特定的顺序排列一般元素。1868年底，完成第一部分之后，他开始思考怎样过渡到第二部分剩余的元素。

多年来，门捷列夫一直思考着元素、原子量和元素分类，他在1869年2月17日遇到了顿悟的一刻。

那天，他取消了以顾问身份参观奶酪厂的行程，决定思考后来成为他最有名的思想之子的周期表。

首先，他在奶酪厂的请柬背后，将几个元素符号列为两行。

然后他再列出一个稍大的，有16种元素的阵列。

门捷列夫一直忙到晚上，将阵列拓展到整个周期表，包含了当时已知的63种元素。

他把这第一份表印了200张，发给全欧洲的化学家，并刊发在了学术期刊上。这是世界上第一个公开发表的元素周期表。

其实在此之前的1868年，德国耶拿的化学家尤利乌斯·洛塔尔·迈耶尔就已经为自己编写的一部教材制作了一个周期表，表格里包含当时已知的53种元素。

不幸的是，这份表被出版商弄丢了。它没有出现在那部教材中，也没有发表在任何期刊上。甚至迈耶尔本人都似乎忘记了这份表格。

如果这份表在当时公开，那么门捷列夫的居前性声明还会不会像今天看到的那样有分量，就不好说了。

居里夫妇、诺贝尔、爱因斯坦

哪些化学元素以著名人物命名？

元素周期表的吸引力，一部分来源于元素的独特性质，比如它们的颜色、触感等，还有很大一部分则在于它们的名字。

发现元素后的几百年来，人们用了许多不同的方式来给元素命名。

元素的名称有时来源于上古神话。例如，第61号元素钷的名字（promethium）来源于希腊神话中的普罗米修斯（Prometheus）。这位天神从天界将火盗予人类，因此遭受宙斯惩罚。科学家们在分离61号元素时就像普罗米修斯那般英勇，不畏艰险，付出了很大努力。

行星和其他天体也被用于命名元素。氦元素的名字（helium）来自helios，希腊语中的太阳。铀（uranium）以天王星（Uranus）命名，两者都发现于18世纪80年代。乌拉诺斯（Uranus）同时也是希腊神话中的天空之神。

图片来源：NASA官网

还有些元素因其颜色而得名。铯（caesium）得名于拉丁语cesium，意思是蓝灰色，因为它的光谱中有明显的蓝灰线。元素铑（rhodium）的盐是粉红色的，所以研究者为它选了rhodon这个词，即希腊语里的蔷薇。

很大一部分元素的名字来源于发现者所居住的或希望纪念的地方。比如镥（lutetium，出自巴黎的拉丁名Lutetia）、鉨（nihonium，出自日本的罗马字Nihon）、铼（rhenium，出自莱茵河流域的英文名Rhine）。

居里夫人

对于更近期合成的元素，它们的名字多来自发现者或发现者希望纪念的人。如锿是为了纪念爱因斯坦，锔是纪念居里夫妇，钔是纪念门捷列夫，锘是纪念诺贝尔。

元素周期表是化学科学的基石，在化学发展史上具有里程碑意义。元素周期表将物质的基本成分有序组织起来，反映出元素的电子结构、化学性质和反应行为，毫不夸张地说，几乎所有化学知识均起始于元素周期表。

元素是怎么发现的？元素周期表是如何编制的？如何通过元素的排布推测元素的性质？有没有一份最佳的元素周期表？

《元素周期表》这本小书会告诉你答案。

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“牛津通识读本”丛书系译林出版社从牛津大学出版社引进，多年精心打造的品牌系列。作为牛津大学出版社的重点项目，该丛书英文原版自1995年起陆续面世以来，在全球范围内已被译成近五十种文字，受到学界和读书界广泛关注和充分肯定。

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