每一个元素的背后都藏着许多有趣的故事，每一块元素周期表的方格里也都装满了等待破译的密码。
《化学有故事》围绕元素周期表，讲述了大量科学发现和科学研究中的逸闻趣事。作者山姆·基恩将带领读者探索奇妙有趣的化学世界。

山姆·基恩，美国科学促进会院士，美国华盛顿特区专业作家，曾任《米德柏利环境报道》研究员。2009年，获美国科学作家协会埃弗特·克拉克/塞思·佩恩青年科学作者奖。2010年，获D.C.科学作家协会年度新闻简讯奖。
目前，基恩为美国《科学》杂志撰稿人，其作品多发表于《纽约时报》等著名刊物。

导读
引言
1 制作元素周期表：行行和列列
第一章 怎样定位元素
第二章 元素周期表之父
第三章 全家福：元素的家谱
2 制造原子，破坏原子
第四章 原子从哪儿来：“我们都是星辰之子”
第五章 战争年代的元素
第六章 填写元素周期表……砰的一声
第七章 扩展元素周期表
3 错误和竞争
第八章 糟糕的化学
第九章 投毒者的走廊
第十章 每天俩元素，疾病远离我
第十一章 元素也会骗人
4 元素和人性
第十二章 元素和政治
第十三章 元素和货币
第十四章 元素与艺术
第十五章 一种疯狂的元素
5 元素科学的今天和明天
第十六章 零摄氏度以下的化学
第十七章 泡泡科学
第十八章 精密到“荒唐”的工具
第十九章 元素周期表之外
元素周期表
致谢
词汇表

科学家可以用一张表格
描述整个宇宙中的绝大多数
故事。
这张表格是“元素周期表
”，表上118个格子（准确说
是120个）中的118个元素
，几乎囊括了人类迄今为止
发现的所有物质。另一方面
，在宇宙大爆炸以后，几乎
每一个重要的瞬间，都离不
开它们的身影。从恒星中氢
和氦的聚变，到人类制造出
的一些特大号元素，每一个
故事都精彩绝伦。
《化学有故事》这本书
，英文书名是The
Disappearing Spoon意为“
消失的勺子”，题目取材于
一个对很多人而言都有些陌
生的元素——镓。这个元素
排在周期表的第3l位，而铝
则位于它上方的格子里。根
据周期律不难得知，铝和镓
有某种相似性。事实也的确
如此，仅仅从外观上看，很
难区分这两种金属，但只要
有一杯热咖啡，就能变一个
奇妙的魔术。
镓的熔点不超过30℃，
这意味着即便把它放在手心
，它也会变成一摊金属色泽
的液体。如果把镓做成的勺
子放到热咖啡里，接触到咖
啡的那部分很快就会消失，
这样的恶作剧会让人印象深
刻——“消失的勺子”便得名
于此。
但这只是“消失”的内涵
之一。镓元素的另一次“消
失”，和这整张元素周期表
有关。
1869年，门捷列夫正式
公布了他所编制的元素周期
表，囊括了当时所发现的60
多种元素。相比于前人绘制
过的周期表，门捷列夫的这
一张剔除了很多谬误，更加
精确。但是，真正让门捷列
夫斩获“元素周期表之父”这
一美名的，却是几个并没有
在这张周期表上出现的元素
。门捷列夫相信这些元素存
在，并根据他所掌握的元素
周期律预测了它们的性质。
这个故事，在《化学有
故事》这本书中早早出现，
因为它衔接起书中最重要的
暗脉，也就是人们到底怎样
去看待元素之间的这些规律
。
最先解答这个问题的元
素便是镓，它是门捷列夫预
测的其中一种新元素。当然
，对门捷列夫而言，这是一
个“消失”的元素，渺无踪影
，也未知其名。门捷列夫意
识到，这个未知的元素一定
和铝有着相似的特征，故而
命名为“类铝”。
6年后，法国科学家德布
瓦博德兰发现了一种和铝相
似的元素并命名为镓。在门
捷列夫绘制出元素周期表后
，这是人类发现的第一种新
元素。但是在这个时候，除
了门捷列夫本人，几乎没有
多少科学家会把这两件事联
系在一起，尤其是春风得意
的德布瓦博德兰。
元素发现史上或许最精
彩的一场辩论就此展开。门
捷列夫指出这个镓便是在他
元素周期表上“消失”的“类
铝”，而德布瓦博德兰也不
甘心承认他的新发现居然早
在数年前就被人预测到。双
方的争论逐渐失控，话题从
科学本身蔓延到学术道德的
攻讦，甚至演变成俄法两国
的荣誉之争。
好在这场辩论最终还是
重新回到科学的语境之中，
门捷列夫指出德布瓦博德兰
在测量方面存在错误，有些
数据并不准确。门捷列夫最
终大获全胜，德布瓦博德兰
重新测定以后，撤回了原来
的数据。
这场辩论产生的效应远
不只是发现镓这样一个新元
素。科学哲学家兼历史学家
埃里克·塞利说：“科学界震
惊地注意到，理论家门捷列
夫比发现新元素的化学家更
清楚地看到了新元素的性质
。”
在此之后，元素周期表
成为化学家们最值得依赖的
工具，《化学有故事》也自
此之后开始了天马行空的冒
险。这也是作者想要带给读
者的体验，正如本书封面宣
传语所说的那样——关于元
素周期表的历史、竞争和冒
险的真实故事。
整本书分了五大板块共
十九章。从结构设计来说，
的确很像是一场冒险的游戏
，相互之间似乎没有联系，
却又浑然一体，虽是冒险，
阅读起来却备感轻松。
但是读完之后，绝不会
只是收集到一些趣味知识聊
以自慰，倒是会勾起一丝对
科学的反思。
比如疯狂诗人罗伯特·洛
厄尔，他用常人难以企及的
想象力创作诗篇，震惊了世
人。人们不仅接受他那些荒
诞不经的行为，甚至相信所
有的这些滑稽不过是一位疯
狂诗人该有的模样。然而，
真相却让人唏嘘，洛厄尔的
大脑中因为化学反应失调，
引发了精神疾病，他的疯狂
，不过是双相情感障碍的外
露。但这还不是整个故事中
最让人唏嘘的地方。1967
年，锂元素作为一种精神治
疗药物引入美国，洛厄尔接
受治疗，生活也因此变得稳
定。只不过，他的灵感也因
此消失，再怎么用心创作的
诗篇，也不再灵动，甚至不
得不从友人的信件中盗用诗
句。尽管此后的这些诗篇也
让他荣获了普利策文学奖这
样的大奖，但是却鲜有人关
注，人们只在乎他发狂时创
作的那些作品。
平静的庸才，发狂的诗
人，到底哪一种状态更让人
绝望？对大部分人而言，这
并不是一个选择题。
我们能够选择的，是当
荣誉或危险摆在面前时，自
己会做何选择。尽管趋利避
害是人的本能，但在科学史
上，却涌现出大批逆势而动
的科学家，他们由此发现了
新元素、放射性或抗生素，
人类因他们而向前一步。也
有不少科学家展现出恶魔的
一面，或侵占了他人的研究
成果，或间接参与了惨绝人
寰的屠

延伸出化学元素背后的精彩故事，让枯燥的元素周期表变得超有趣！
本书将化学元素与经济、心理、艺术、政治、天文、物理等人类各个领域的发展联系起来，作者为孩子展现的不单单是一部化学元素史，更是一部科学史，一部社会史。

第一章 怎样定位元素
一想到元素周期表，你可能会回忆起科学课教室的墙上挂着的那一幅多行多列的图表。你也许在课堂上谈论过它，甚至在测验和考试中用过它。遗憾的是，即使老师让你用，这张巨大的小抄似乎也没有多大的帮助！但这张图表和里面的每一块方格都装满了待破译的密码。
一方面，元素周期表排列整齐；另一方面，它的有些地方标示着冗长的数字和缩写，仿佛是电脑屏幕上出现的乱码（［Xe］6s24f15d1）一样。如果把这个图表中一切的杂乱都清理掉，它会是什么样子的呢？是不是有点像城堡，那起伏不平的主墙两边有两个高高的塔楼。元素周期表有18个纵列和7个横行，最下面还另有两行。
城堡由“砖”建成，但每一块砖都各不相同。每一块砖都表示一种元素，或者说一种物质（目前有118种已经正式命名的元素，还有少数几种即将出现），它们构成了这张图表。如果任意一块砖错位了，整座城堡就会崩塌。这一点儿也不夸张：如果科学家判定某种元素应该处在另一个位置，或者某两种元素的位置可以互换，那么整座城堡就会摇摇欲坠。这张图表中的所有元素都以特定的方式组合在一起。
这张图表中约75%的“砖”是金属，这意味着大多数元素在室温下是冰冷的灰色固体。图表中右边的几列中含有气体。图表中只有两种元素在室温下是液体，它们是汞（80号元素）和溴（35号元素）。在金属和气体之间，大约相当于在美国地图中肯塔基州的位置，有一些奇异的元素具有古怪的性质，例如它们可以制造出强酸，这要比锁在学校化学品供应室的酸的酸性强无数倍。
元素究竟是什么
元素（element）这个术语的出现最早可以追溯到古希腊。它是由哲学家柏拉图提出的一个词（源自希腊语中的“stoicheia”一词）。当然，柏拉图并不知道化学意义上的元素，他用这个词是来指代气、水、土、火这四种物质。
例如，氦（2号元素）就很好地体现了元素的性质，即不能通过一般的化学反应来分解或改变该元素。举个例子，我们所说的二氧化碳不是一种元素，因为一个二氧化碳分子可以分解成碳原子（6号元素）和氧原子（8号元素）。但碳和氧都是元素，必须将其摧毁才可能分解它们。
科学家花了2200多年才最终弄清楚了元素到底是什么，这仅仅是因为，仅碳原子就出现在了数千种不同的化合物中，而这些化合物都具有不同的性质，令人很难看出碳到底由什么组成。这有点像巧克力冰激凌和巧克力饼干的区别。它们都是用巧克力做的，但其他所有方面都不相同（尽管它们通常都很美味）。几乎所有的元素都会与其他元素结合成化学键从而生成化合物，因此我们很难看到纯元素本身的样子。如果当初科学家最先是了解了氦，可能就会马上知道元素到底是什么了。因为氦只以纯元素的形式存在，它没有任何的化合物。
氦有这种性质是有原因的。每一种元素都由单一种类的原子组成。所有原子都有一种带负电的粒子，叫电子。电子处于原子内部的不同能级上。每个能级都需要填充一定数量的电子才能完整。原子的最内层需要两个电子，其他能级需要的电子数不一样。在原子中，带负电的电子和带正电的质子数量相等，正负电荷抵消了，所以原子是电中性的。然而，电子可以在原子之间交换，当原子失去或得到电子时，它就会形成带电荷的粒子，叫离子。
可以说，电子是原子中最重要的部分之一。它们几乎占据了原子的所有空间，就像是围绕着原子核的“云”。原子核是原子的微小核心。如果把一个原子放大到橄榄球场那么大，原子核的大小就会像橄榄球场中五十码线上的一个网球一样。
重要的是，我们要知道，原子会用自己的电子尽量地填充内部的较低能级，但在发生化学反应时，它们必须失去、获得或共享电子，以确保最外层的电子数是正确的。氦恰好有足够的电子填满唯一的能级，因此不需要与其他原子相互作用，也不需要失去、获得或共享电子。这就使氦非常独立，甚至可以说非常“高贵”。
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