1.位置決定命運
（1）元素周期表壹方面看起來整潔精煉，另壹方面它雜亂無章，只有那些真正了解元素周期表並且明白原理的人才能從這冰冷呆板的表格中解讀出更多的信息。
（2）第18列的元素被稱為高貴氣體，這個說法源自於希臘人提出的“原子”概念。
（3）1911年，壹位荷蘭-德國裔科學家用液氦冷卻汞時發現，當溫度低於零下268.9攝氏度時，該系統的電阻會完全消失，變成壹種理想導體。
（4）高貴氣體西邊的那列是周期表裏最活躍的氣體-囟素氣體，最西邊的第壹列是暴烈的堿金屬。
（5）科學家們發現了以銻為基礎的超強酸性物質。
（6）水平觀察周期表，每壹種元素都比左邊的鄰居多壹個電子，隨著元素體積的增大它們不僅會把電子填到能級裏還會為這些電子提供形狀各異的“鋪位”。最左邊的元素把第壹個電子放在球形的s層裏，這壹層很小只能容納兩個電子，所以左邊兩列比別的高。
（7）周期表中金屬元素會把d層電子藏到“夾層”裏，致使這些電子不太易失掉因此許多的金屬看起來如此相似，性質也幾乎相同。
（8）格佩特-梅耶用實驗證明了原子核的確分層，在這些原子序數下，質子和中子整齊地排列成穩定對稱的球形，解釋了氧、鈣元素為啥如此穩定且含量豐富。
2.親密雙胞胎與黑羊：元素家譜
（1）碳元素應用“八電子規則”使富有進攻性的原子和分子彼此窮追不舍，最終導致含有碳元素的氨基酸文明地鍵合起來。
（2）周期表碳和矽這壹列，從上至下人們先是發現了生命之源的碳，然後是鑄就現代電子工業的靈魂矽和鍺，然後是錫，最後是多少對生命有點害處的鉛。
（3）基爾比最開始做出來的鍺集成電路使得人工焊接自動化了，但在競爭激烈的市場上，鍺敗給了成本低且產量大的矽。
3.元素周期表上的科隆群島
（1）羅伯特·本生在發明了砷中毒的解毒劑氧化鐵水合物之後，又發明了光譜儀，以此通過不同的彩色帶來辨別不同的元素。
（2）門捷列夫花費整整的壹生在實驗室摸索研究已知元素的性質，深刻理解之後，他把62種元素都編進他的行行列列裏。
（3）1875年勒科克從礦物中發現了壹種從未見過的色帶，他將這種新元素命名為鎵。
（4）在於特比發現的七種元素中，有6種是門捷列夫表格裏空缺的鑭系元素，如果門捷列夫再往西走壹小步，來到元素周期表上的科隆群島，那麽他也許就能親手修訂元素周期表了。
第二部分 制造原子 ，破壞原子
1.原子從哪裏來：“我們是群星之子”
（1）1939年，德國和美國的科學家證明，太陽和其他恒星靠氫聚變生成氦氣來放出熱量，這個過程會釋放放出巨大的能量。
（2）根據B2FH理論，今天的天文學家將從鋰到鐵的元素統稱為“恒星金屬”，只要在壹顆行星中找到了鐵，周期表中原子序數小於鐵的元素也必然會出現。
（3）在太陽系的形成過程中，氣態巨行星最先形成。每顆恒星的實際成分不過是氫和氦，氣態巨行星也是如此。
2.戰爭年代的元素
（1）早期的化學武器研制以溴為核心，繼而有壹種溴基催淚彈用於戰爭中。
（2）氯有著更刺激的味，會導致人皮膚出現變黃色、綠色和黑色的中毒癥狀。
（3）鉬被加入制造武器中來強化金屬，使武器更加耐受高溫。
3.完善周期表......砰的壹聲
（1）莫塞萊的原子槍，使得混亂的放射性元素分門別類，排列整齊。
（2）20世紀30年代，壹個研究小組創造出了新元素，填補了85號和87號的空白。
4.在冷戰中擴展周期表
（1）94號元素出現，科學家將它命名為鈈。
（2）1952年，研究組在氫彈試驗後有放射性的珊瑚湖中發現了99號和100號元素—鎄和鐨。
第三部分 周期之惑 疑難初現
1.從物理學到生物學
（1）對未知元素的探尋上升到了更精密的層面。43號元素大概是歷史上“首次發現”次數最多的元素了。
（2）萊納斯·鮑林的研究超越了界限分明的物理學和化學，發現了量子力學如何作用於化學鍵，從而發現了鐮刀型細胞貧血癥致死的原因。
（3）沃森和克裏克在1953年的《自然雜誌》上發布了雙螺旋模型。
2.毒藥協會：“哎喲餵”
（1）隨著鎘金屬的生產和運用於零件制造中，引起了“痛痛病”。然而在周期表黑暗的壹方，比鎘毒性更強的元素：鉈-毒藥之王，導致壹系列連環殺人案。
（2）然而鉍卻不同於它周遭的元素，它很溫和，甚至能做藥用，緩解潰瘍。
（3）大衛·哈迷上了危險元素（同時也是放射性毒素），並為此奉獻出大部分時間與精力去進行鼓搗，卻無多大收獲。最終毀掉了壹生。
3. 帶兩個元素，早上打電話叫醒我
（1）銅被證明是改善基礎設施最簡單的材料，它有著“自消毒”效應--使得金屬更不易滋生微生物。
（2）23號元素釩也是微生物的殺手，是有史以來最好的殺精劑。雖有微弱的毒性，但它卻能使血糖產生升降的變化。
（3）劄的磁性比其他元素強，非常適用於磁***振成像（MRI)。它不僅能發現腫瘤並且可以消滅腫瘤，它也許會成為腫瘤學的新希望。
（4）瓊斯迷上了千年蟲危機，所以他擔心天啟降臨之時，會出現抗生素短缺，於是他自制重金屬，並喝了四年半的含有銀離子的溶解液，而成為時代的“藍人”。
（5）巴斯德證明了酒石酸有兩種完全等同但互為鏡像的類型，他揭示了生命分子極強地傾向於同壹單手性，同時也創立了巴氏滅菌法。
（6）馬克偷偷給病情嚴重的女兒註射工業染料--白浪多息。幸運地，女兒的病情好轉。IGF公司為百浪多息申請了藥物專利，但上市時卻遭遇了慘敗。直到它挽救了羅斯福孩子的生命，才引起了公眾的關註。隨後，科學家發現真正打敗細菌的是藥物的衍生物黃酰胺。
（7）20世紀，改善妊娠期婦女晨吐的藥物（中良性，有藥效的活性成分裏混進了壹些手性相反的分子）被研制出來並開始出售，卻導致了畸形兒的出生。因而，反應停成了20世紀最臭名昭著的藥物。
（8）由於鍺的催化物，才制造出有手性的銠催化劑，從而做出左旋多巴的藥物，讓帕金森綜合癥的患者恢復了活力。
4. 元素也會騙人
（1）沒有氮氣體來稀釋氧氣體並且吸收熱量，純氧中的火燒得更快，使得NASA的宇航員為此而喪生。氮無色無味能穿過身體的安全系統，殺人於無形，也不會在血管裏產生任何酸。
（2）身體半點不需要的鈦，迷住了血細胞，它完全不會引發免疫反應，還能騙到身體裏的成骨細胞。從1952年起，鈦成為假牙、義指和可替換關節的標準材料。
（3）微量的鈹雖然是甜的，但隨著劑量增大，它的毒性會急劇上升，損害人的肺，引發化學性肺炎。
（4）我們嘗到的“酸味”只不過是味蕾被氫離子激活了，負責鹹味的味蕾也很容易被電流影響。所以探尋元素的時候，味覺不是壹個好的向導。
（5）缺乏微量元素碘會導致甲狀腺腫大，身體出現壹系列問題，甚至會把壹個聰明人變傻。
第四部分 元素與人性
1.元素與政治
（1）瑪麗對鈾的研究，為這壹領域提供了至關重要的前瞻性見解：鈾的化學性質與其物理性質是分離的。因為這個發現，居裏夫婦和克勒爾壹起獲得了1903年的諾貝爾物理學獎。
居裏夫人在丟掉的提純殘渣中發現並提煉出放射強度超出以往任何已知的兩種全新元素。在1911年，她再次被授予諾貝爾化學獎。
（2）居裏夫人的女兒伊雷娜·約裏奧-居裏通過用次原子微粒轟擊輕元素，從而將輕元素轉變為人造放射性核素。這項工作使得她獲得諾貝爾獎。由於實驗室中的釙泄漏，她受到了致命輻射，在1956年因為白血病逝世。
（3）赫維西用鉛液來證明房東大媽的罪行，開啟了同位素示蹤劑。他和科斯特第壹次嘗試發現了72號元素，並將它命名為鉿。
（4）波爾宣布赫維西他們的發現，無意間提高了量子力學的形象。壹場別有用心的造謠運動開始了，所以本是源自科學的爭論演變成了爭奪主權和領地派系的鬥爭。
（5）為了避免納粹的迫害，赫維西他們用王水溶解了勞厄和詹姆斯·弗蘭克的獎章。
（6）波蘭化學家法揚司發現了91號元素，並將它命名為仳。隨著邁特納和文恩研究發現這個命名顯得名不副實，於是這種元素被重新命名為鏷。
（7）1934年，恩米科·費米宣布，在以亞原子粒子連續轟擊鈾原子時，創造出了第壹個超鈾元素。同壹年，居裏夫人的女兒伊雷娜發現了新的超鈾元素鑭。漢恩將這些轟動性的發現公之於世，核裂變在世人面前顯現。
（8）1944年，瑞典皇家學院進行了回顧性的頒獎。第壹個獲獎的就是赫維西，漢恩獨自領了諾貝爾獎。壹家國際性科學委員會將109號元素以麥特納名字命名，給予了邁特納超過諾貝尓獎的榮譽。
2.元素與貨幣
（1）大自然不會輕易地將寶藏雙手奉上，於是出現了黃鐵礦（二氧化鐵）來阻撓尋寶者。
（2）1782年在特蘭西瓦尼亞，碲-唯壹同金鍵合在壹起的元素首次被分離出來。
（3）在彌達斯統治壹個世紀後，第壹種真正的錢幣（由合銀合金物制造）誕生了。隨後，由呂底亞國王建立了最初的貨幣制度，並將金銀分離，鑄造了金幣、銀幣。
（4）偽幣制造活動在倫敦那些聲名狼藉的地區非常盛行，後牛頓就職於皇家鑄幣局，使偽幣制造活動得到了有效的控制。
（5）每張歐元是由兩張歐元組成的，另外壹張是壹處全息標識，是對前者的直接映射，加上其他的防偽標識，使得歐元成為有史以來最復雜的貨幣。
（6）最貴重的銠被制成唱片，用來祝賀保羅·麥卡特尼的唱片銷量創紀錄。
（7）1825前後，化學家從止血藥明礬中提取出了鋁。霍爾經過多次試驗，提取了純鋁，並Alcoa公司，隨著鋁產量的爆增銷售，他發了大財。
3. 元素與藝術
（1）1790年.壹位醫生發現了鍶元素，之後德貝萊拾起了這位醫生的研究，並使鍶成為第壹個被確系統化的元素。
（2）派克51系列試制成功，投放市場，反響很好，隨著科技進步，鋼筆這種書寫工具逐漸被強制報廢。
（3）洛厄爾（美國20世紀50年代到60年代最傑出的詩人）躁狂抑郁癥，所以他接受了壹種情緒穩定劑-鋰鹽的治療，後好轉。
4.元素與瘋癲
（1）硒是所有動物必須的微量元素，當大劑量存在時，它是有毒的，當牛吃了含有大量硒的“瘋草”，瘋草病便會發作。
（2）英國海軍艦隊壹由錳組成的巨大的鯊魚尖牙，古生物學家斷言這是屬於壹種叫作“巨齒鯊”的鯊魚。而隨著進壹步對錳的研究，巨齒鯊的研究開始走向病態。
（3）倫琴不屈不撓地進行了大量的分析工作，將自己的發現—倫琴射線告知人們，提出有理的依據來使人信服。
第五部分：元素科學的今天與明天
1.零度以下的化學
（1）純錫的工具遇冷，發白的銹斑就會悄悄地爬上它們的表面，這些白銹進壹步變成大面積的爆發的“膿包”，使錫腐蝕，直到最後碎成粉末。英國極地探險隊使用純錫作為焊料，在極寒之下燃料泄漏，使得探險隊全部遇難。
（2）阿爾伯特·愛因斯坦預測了比四種物質更多的形態-粒子的不同微結構。
（3）1963年科學家們制造出第壹種氪化合物，之後，經歷了37年的挫敗，芬蘭科學家在2000年後完成了合成氬化合物的過程。
（4）為了讓反應發生，需要用到固態的氬氣、氫氣、氟氣以及高度活躍的催化劑碘化銫，還需適時的紫外輻射，並且所有這些都得置於極寒的零下265攝氏度。
（5）3位科學家在1957年發現，在低溫下超導體中的電子自身會發生改變，這壹關於超導體的闡釋稱為BCS理論（以這三位發現了它的科學家命名）。
（6）愛因斯坦證明了光有時表現出超粒子的特性，於是他引入了光子的概念，它是壹個攜帶光能的量子。
（7）激光是巧妙地操控光而產生的，因為有著技術方面的特性，它更多地被看作工程學方面的挑戰。
（8）愛因斯坦將玻色的理論加以發揮，延伸到整個原子層面，他提供了壹些途徑，並指出如果原子遇到足夠低的溫度—臨界超導溫度的萬分之壹它們就會凝聚成壹種新的物質形態。
2.光輝的氣體：泡泡與科學
（1）唐納德·格拉澤發明了“泡室”證明了如此多的預見性理論。在1960年躋身於《時代》周刊的年度人物之壹，也因此獲得諾貝爾獎。
（2）鈣是壹種能夠輕易發泡的元素，富含鈣質的元素又輕又硬，且鈣質泡沫在世界經濟的發展和強大帝國的形成中起到了很重要的作用。
（3）盧瑟福和索迪發現了放射性氣泡中的新元素-氡，同時發現周期表中的元素會從自己所在的格子跳起，落到另壹個小格子裏，變身為另外壹種元素。
（4）由盧瑟福發現並命名的a粒子，被證明是氦原子在其收到電能激發時發出的熾烈的光。
（5）盧瑟福開始圍繞鈾礦石收集氦氣泡泡，由此氦氣泡泡進入了地質學領域，使得人類能夠證明地球的年紀。
（6）新近的生物化學研究發現，不管第壹個有機分子是在冰裏或是海洋裏誕生的，第壹個原生細胞的結構肯定是氣泡狀。泡泡是生命出現的直接原因。
（7）隨著軍事科學的進步，研究發現了“聲致發光”，用噴氣式發動機噪聲級別的聲音振動水箱，產生的水泡有時會突然爆裂，留下壹道藍色或綠色的閃光。
（8）普特曼經過壹系列實驗，發現在聲致發光過程中充當了打火石角色的元素-氬，同時也發現了具有類似效果的兩種氣體氪氣和氙氣。
3.精確到荒唐的工具
（1）國際千克原器—世界質量單位“千克”的標準砝碼，其90%為鉑，很容易損壞。所以它被包裹在3個鐘形罩中，以避免空氣中的濕氣在其表面冷凝。
（2）科學長足的進步，科學家們在1960年氪原子將“米”重新定義，雖然這個長度幾乎完全等同於鉑桿的，但它還是成功替代了鉑桿。
（3）美國國家標準局發明了銫原子鐘，適用於全世界的基本計量單位定義。20世紀60年代，科學家們采納了以銫原子鐘為基準定義的“秒”作為時間的國際標準單位，取代了歷書秒。
（4）a約等於1/137.0359，它有著極其重要的意義，它使得周期表的存在成為可能，並給予了原子進行化學反應足夠的活力。
（5）奧克洛鈾礦—目前已知的唯壹壹座天然核裂變反應堆被發現。關於a這個宇宙基本的恒定常數正在逐漸增大的轟動性話題因此而出現。
（6）1961年，天體物理學家法蘭克·德雷克提出壹系列的猜測，銀河中存在多少恒星，有多少像地球這樣的行星，又有多少智慧的生命，這為太空生物學家提供了壹個科學基礎。
4. 超越元素周期表
（1）最稀有的自然元素-砹，科學家在1939年發現它之後，邊將壹份樣本註射到豬身上來研究。砹也因此成為唯壹壹種：其發現是通過非靈長類動物實驗確證的元素。
（2）20世紀科學家們順著鈾壹路研究下去，發現了114號元素有著準穩定態的原子核，並且112號因為接近114號元素，也有類似的原子核，科學家管這壹簇元素叫作“穩定島”。
（3）鈁通過B衰變成鐳，鐳通過壹場暴風驟雨般的a衰變。從而直接跳過砹變成氣體元素，導致地球上砹的含量極少。
（4）從於愛因斯坦的量子力學和相對論出發，人們解釋了水銀在室溫下理應是固體，而實際卻是液體。也因為愛因斯坦的這些理論，有人以他的名字命名第99元素-鎄。
（5）科學家發現成簇的原子—超級原子構成的膠體狀。
（6）科學家們構建的量子點顯示出極大的潛力，可以用來制造新壹代“量子計算機”。