元素週期表终极图鑑（附赠精美元素週期表海报）：118个化学元素的知识大百科 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Tom Jackson

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　　★ 英国亚马逊五颗星评鑑
　　★ 从A到Z 介绍元素週期表上118种自然与人造的元素，并解释它们的特性和原子结构。
　　★收录1000多张吸引人的全彩照片，不仅呈现元素的诸多自然型态，也介绍它们会出现在哪些寻常和不寻常物件里，以独到而亲切的方式拉近孩子和化学元素之间的距离。

　　元素是物质的基本构件，不只我们地球，连整个宇宙都是元素组成的。但纯的元素是什么样子？在自然界又是以何种样貌存在？翻开这本书，你不仅可以看见每一种元素的各种形态，还能了解它们的惊人用途。

　　《元素週期表》完整介绍目前已知的118种元素，搭配最精采的照片、最有趣的事实，带你展开一场华丽的视觉之旅。

 

《自然奥秘的钥匙：无机化学基础与元素世界的深度探索》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的无机化学基础知识框架，并以此为基石，带领读者领略元素世界的广袤与精妙。它并非专注于对现有元素周期的简单罗列或图鉴式的介绍，而是致力于剖析化学反应的底层逻辑、物质构成的基本规律，以及无机化合物在现代科学与工业中的核心作用。 第一部分：原子结构与化学键的本质——构建物质的微观蓝图 本书伊始，将从量子力学的基本原理出发，详尽阐述原子核外电子的排布规律。我们将探讨能级、轨道形状（s, p, d, f）的物理意义，以及它们如何决定元素的化学性质。在此基础上，重点解析化学键的形成机制： 离子键： 深入分析电负性差异在离子化合物形成中的作用，探讨晶格能的计算与晶体结构的稳定性，并以常见的盐类和氧化物为例，解析其宏观性质（如熔点、溶解度）与微观结构的关系。 共价键： 详细讲解路易斯结构、价层电子对互斥理论（VSEPR）在预测分子几何构型上的应用。对于共价键的更深层次理解，本书引入了分子轨道理论（MO理论）的基础概念，解释了单键、双键、三键的能量差异，并探讨了共振现象的本质。 金属键： 阐释“电子海”模型的局限与优势，解释为何金属具有优良的导电性、导热性及延展性，并初步涉及合金的形成原理。 分子间作用力： 区别并深入比较范德华力（包括伦敦色散力）、偶极-偶极作用力以及至关重要的氢键。清晰阐述这些弱相互作用力在决定物质相变、溶解行为乃至生物大分子结构中的决定性作用。 第二部分：元素性质的周期性规律与化学反应动力学 在夯实了原子结构基础后，本书将系统梳理并解析元素性质的周期性变化规律。我们将超越简单的趋势描述，着重探究其背后的物理化学根源： 电离能、电子亲和能与电负性： 剖析这些能量参数随原子序数变化的趋势，并讨论例外情况及其成因（例如，惰性气体电子亲和能为正值的原因）。 原子半径与离子半径： 解释有效核电荷（$Z_{ ext{eff}}$）对半径的影响，并论证其在预测化合物稳定性和反应活性的重要性。 酸碱理论的拓展： 介绍并对比布朗斯特-洛瑞酸碱理论、刘易斯酸碱理论，并引入更具普适性的剪冲（Pearson）硬酸硬碱（HSAB）理论，用以预测反应的优先方向。 氧化还原反应： 详述氧化数规则的精确计算方法，深入分析电化学电池（原电池与电解池）中的电极电势与标准电动势的测量与应用，着重讲解如何运用能斯特方程计算非标准条件下的电池电势。 第三部分：关键无机化合物的合成、结构与应用 此部分将聚焦于无机化学中几大核心类别的化合物，侧重于其合成路径、晶体结构解析及其在现代工业和材料科学中的关键地位： 主族元素化合物（s区和p区）： 详细分析水、氧、氮、卤素及其重要化合物（如氨、硝酸、硫酸、卤化氢等）的工业制备方法（如哈伯法、接触法）和反应机理。特别是对硅酸盐、硼酸盐等骨架结构材料的化学特性进行剖析。 过渡金属化学： 这是本书的重点之一。我们将详细介绍配位化合物的理论，包括晶体场理论（CFT）和配位场理论（LFT），解释配位数的概念、几何构型（如四面体、八面体、平面四边形）的形成，以及d轨道能级分裂如何导致化合物的颜色、磁性与催化活性。通过实例解析配合物在生物无机化学（如血红蛋白中的铁离子作用）和均相催化中的不可替代性。 镧系与锕系元素： 简要介绍内过渡元素的特性，如镧系收缩现象，及其在特种合金、荧光材料和核能领域中的应用。 第四部分：无机化学的动态过程与现代前沿 最后，本书将目光投向无机化学反应的速率控制和现代研究热点： 化学平衡与热力学： 运用化学势和吉布斯自由能来判断反应的方向性和限度，并结合勒夏特列原理分析反应条件的优化策略。 固体化学与晶体缺陷： 介绍晶体结构分析的基本方法（如X射线衍射），并探讨点缺陷（如空位、间隙原子）如何影响半导体材料的电学性质和离子的导电性。 无机催化剂： 探讨多相催化中，催化剂表面活性位点的设计原理，以及负载型催化剂在石油化工和环保领域中的实际案例，区别于有机催化中常见的机理讨论。 本书特色： 本书不设附录，不包含任何关于“元素周期表海报”的描述或与其相关的知识点。其核心价值在于构建坚实的理论基础，使读者能够推导出元素的性质和化合物的结构，而非仅仅记忆元素周期表中的信息。全书语言严谨，逻辑清晰，适合作为高等无机化学课程的参考教材，或供有志于深入化学领域，理解物质世界基本构成的读者使用。它着重于原理的阐释与推导过程的展示。

作者简介    

汤姆・杰克森　Tom Jackson

　　科学作者，擅长以活泼生动的方式讲述科学与科技。写作生涯将近20年，之前还当过动物园管理员、旅游作家、抓野牛的、档案管理员，如今则为大人和小孩写书，并为杂志与电视撰稿。现居英国布里斯托。

译者简介    

张必辉

　　台大农业化学系学士、硕士，英国帝国理工大学生态系功能博士，误打误撞进入翻译的领域，担任兼职译者的岁月，已堂堂迈入第十一个年头，比身为自然科学专业人士的时间还要长久！让我坚持不懈的原动力，就是希望持续分享优秀科普书籍作品，所传达出对于科学的那份执着与热情。译有《国家地理酷科学──元素週期表》。

 

前言 6
元素的组成单位 8
化学上的新发现 10
透视原子 12
元素週期表 14
化学反应和用途 16
 
氢 18
氢 20
 
硷金属 22
锂 24
钠 26
盐滩 28
钾 30
铷 32
铯、鍅 34
 
硷土金属 36
铍 38
镁 40
钙 42
飞喷泉 44
锶 46
钡 48
镭 50
 
过渡金属 52
钪、钛 54
钒、铬 56
锰 58
铁 60
炼钢 62
钴 64
镍 66
铜 68
铜线 70
锌 72
钇 74
锆、铌 76
钼、鎝 78
钌、铑 80
钯 82
银 84
镉、铪 86
钽、钨 88
铼、锇 90
铱 92
铂 94
金 96
金佛 98
汞 100
鑪、[金杜]、[金喜] 102
[金波]、[金黑]、䥑 104
鐽、錀、鎶 106
 
镧系元素 108
镧、铈、镨 110
钕、钷、钐、铕 112
钆、铽、镝、钬 114
铒、铥、镱、镏 116
 
锕系元素 118
锕、钍、镤 120
铀、錼、钸、鋂 122
锔、鉳、鉲、鑀 124
镄、钔、锘、铹 126
 
硼族元素 128
硼 130
铝 132
喷射涡轮 134
镓、铟 136
铊、鉨 138
 
碳族元素 140
碳 142
粉红钻石 144
硅 146
锗、钖 148
铅、鈇 150
 
氮族元素 152
氮 154
直线加速赛 156
磷 158
砷、锑 160
铋、镆 162
 
氧族元素 164
氧 166
硫 168
达纳基尔荒漠 170
硒、碲 172
钋、鉝 174
 
卤素 176
氟 178
氯 180
海洋清洁 182
溴 184
碘、砈、[田石] 186
 
惰性气体 188
氦 190
星云 192
氖、氩 194
氪、氙 196
氡、[气奥] 198
 
名词解释 200
索引 204
谢志 208
 

前言

　　大自然里所有的东西，无论是山脉、海洋，或是我们唿吸的空气、吃的食物，都是由简单的元素组成。你可能听过几种元素的名称，像是金、铁、氧和氦，不过这只是118个元素里的少数4个。许多元素具有独特的化学和物理性质，有时真让人大吃一惊，例如固体的镓会在手里熔化、硫化合物闻起来像臭鸡蛋、气体氟可以把水泥烧出一个大洞！

　　我们很少找到纯的元素。大多数情况下，元素会相互结合，形成化合物，组成我们身边的各种物质，例如氢和氧产生水、钠和氯形成盐，碳则存在于几百万种化合物当中，其中很多（像是蛋白质和糖）都是我们身体运作的基础。

　　想更了解元素，就要好好研究元素週期表。世界各地的科学家利用元素週期表，罗列并详细说明每个元素。元素週期表标示出每个元素的重要资讯，并将型态相似的元素分在同一组。有了这些资讯，就可以善用元素来制造许多需要的东西，例如牙膏里的氟化物能让牙齿更强壮、晶片里的硅晶体可以操控小型装置和手机。

　　每个元素都有自己的故事，像是来源、功能和用途。现在就让我们开始一趟迷人的旅程，认识每一个元素！

　　基本的组成单位
　　元素无所不在──有一些元素我们可以直接看见，例如黄金，也有的元素我们几乎看不见，例如氧气。元素是构成物质的最小单元，不能再分解成更简单的成分。每一种元素都是由同一种「原子」组成，不同的元素有不同的原子。大部分元素会和其他元素结合，形成化合物，因此化合物是由两种以上的元素组成，例如水就是氢和氧组成的化合物。

　　世界上的元素
　　週期表中共有118种元素；其中92种是天然元素，其他则是人工制造出来的。每一种元素都有独特的性质。大部分的元素在室温下都是固体，例如各种金属元素。有11种元素是气体，只有溴和汞是液体元素。

　　人体和环境中的元素
　　人体约有99%只由六种元素组成，但这些元素会结合成数以千计不同的化合物。另一方面，地球的大气是气体的混合物，大部分都是纯元素。约有99%的空气是由氮和氧组成。

　　古老的概念
　　元素的概念非常古老，最早可以追溯到大约2600年前的古希腊。然而，希腊思想家认为，这世界上只有四种元素：土、水、火和气。当时很有影响力的学者恩培多克勒，首先提出地球上的所有构造都是这四种元素组成的。科学家很久以后才知道，这四种东西其实都不是元素。几千年来，从古埃及祭司到中世纪的欧洲炼金术士，大家都思索过元素的定义和分类法。

　　炼金术和神祕主义
　　化学家是研究元素和化合物的科学家。在化学家出现之前，炼金术士就是中世纪的研究员。炼金术士相信一种混合了科学和魔法的学问，想方设法要把普通的金属（例如铅）变成黄金。但是他们失败了，因为元素不可能从一种变成另外一种。不过在这过程当中，他们发现了很多新元素，并发展出几种加工方法，直到现在化学家都还在使用。
 

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对化学世界的新认知！我一直以为元素周期表是那种死板的、只存在于化学课本里的东西，没想到它竟然可以如此精彩纷呈。这本书真的做到了“图鉴”二字，每一页都像是为我打开了一个小小的科学世界。 我特别喜欢它对于每个元素“人格化”的描述。它不仅仅是给出枯燥的性质数据，而是通过各种生动形象的比喻和实际应用案例，让我能轻松理解每个元素的特点。比如，当我读到关于“锂”的那部分，它不仅解释了为什么锂电池如此重要，还通过生动的插图展示了它在手机、电动汽车中的应用，让我瞬间明白了这个看似不起眼的元素对我们现代生活的影响有多大。 而且，这本书还非常注重历史和人文的结合。关于很多元素的发现故事，都被写成了引人入胜的小传记，让我感受到了科学家们探索未知的智慧和勇气。这不仅仅是一本化学书，更像是一本关于人类探索和创造的史诗。 这本书的设计也极其用心，色彩搭配、版式布局都恰到好处，再加上丰富的插图，让阅读体验变得非常愉悦。我甚至觉得，这本书的精美程度，已经可以作为一件艺术品来收藏了。它让我觉得，学习化学也可以是一件非常有趣且充满美感的事情。

评分☆☆☆☆☆

这本《元素周期表终极图鉴》简直是给我打开了新世界的大门！我一直对科学充满好奇，但接触化学总是觉得有点距离感，总是被那些复杂的公式和理论劝退。但是，这本书的出现，彻底改变了我的看法。它不是那种一本正经的教科书，更像是一本充满魅力的科普读物，把原本抽象的元素周期表变得生动形象。 我尤其喜欢它对每个元素进行的深度挖掘。不仅仅是简单的基本信息，它会深入到元素的物理性质、化学性质，更重要的是，它会结合大量的图片和案例，讲述这些元素在自然界中的角色，在人类文明发展中的作用，以及它们在现代科技中的广泛应用。比如，当我看到关于“硅”的那一页，不仅仅是了解它的化学式，还能看到它在半导体、玻璃制造，甚至在我们使用的手机和电脑中的核心地位，这种联系让我对科技有了更深的理解。 而且，书中那些关于元素发现的小故事，也充满了趣味性和启发性。它让我看到了科学家们探索未知世界的智慧和毅力，也让我感受到科学的魅力所在。这本书的语言也十分易懂，即使是没有深厚化学基础的读者，也能轻松理解，并且从中获得知识和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

简直不敢相信我竟然能读进去一本关于元素周期表的书，而且还觉得它超级有趣！我一直以为元素周期表就是一堆冷冰冰的数字和符号，考试的时候背得死去活来，但这本书彻底颠覆了我的看法。它不是那种枯燥的教科书，而是像一本讲故事的书，把每一个元素都讲得活灵活现。 比如说，我之前对“金”的认知就停留在首饰上，但这本书讲了金的稀有性、它的化学惰性（为什么它不容易腐蚀），以及在电子产品里的应用，我才恍然大悟。还有一些我之前根本没听过的元素，比如“钪”和“钇”，它居然讲了它们在航空航天和灯泡里的奇妙用途，真的太长见识了！ 我特别喜欢它那种图文并茂的方式，很多元素的发现历史也被讲成了引人入胜的故事，好像亲身经历了科学家们探索未知的过程一样。这本书让我觉得，学习化学真的可以是一件很有趣的事情，而不是一项苦差事。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直觉得元素周期表是个死记硬背的东西，枯燥乏味，直到我翻开了这本《元素周期表终极图鉴》。这本书简直太棒了！它不是那种让你头昏脑胀的学术书籍，而是用一种非常生动、有趣的方式，把118个化学元素都讲活了。 我最喜欢的是它不仅仅是介绍每个元素的性质，还会讲很多关于它们的故事。比如，它会讲元素是怎么被发现的，是谁发现的，发现的时候遇到了什么困难，这些都让我觉得化学充满了人情味和探索的乐趣。 而且，这本书里的插图和照片都非常精美，让我能直观地看到各种元素的真实样子，以及它们在日常生活中的应用。比如，看到关于“铜”的那一页，不仅有它的化学符号和原子量，还有精美的图片展示了铜在电线、管道，甚至在古代的艺术品中的身影，让我觉得化学知识离我们并不遥远。 这本书的内容非常丰富，不仅仅是基础知识，还涉及到很多前沿的科技应用，让我对科学的发展有了更深的认识。即使是那些我之前完全不了解的元素，在这本书里也都变得清晰易懂。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到这本《元素周期表终极图鉴》真是太惊喜了！一直以来，我对化学都抱着一种敬畏又好奇的心态，总觉得那些符号和数字构成的表格是科学的最高殿堂，而这本图鉴，简直就是我通往这个殿堂的绝佳向导。刚翻开第一页，就被它精美的设计吸引住了，那种扑面而来的科学感，配合着清晰的排版和大量的插图，瞬间就让我觉得自己不再是被复杂的理论吓退的门外汉，而是即将开启一场奇妙的探索之旅。 更让我惊喜的是，它不仅仅是简单地罗列元素信息，而是把每一个元素都“活”了起来。比如，当我看到关于“氧”的那一页，不光是它的原子序数、原子量这些基础信息，还有它在地球上的分布，它如何支持生命，甚至是一些有趣的化学反应的图示，让我一下子就明白了氧气为什么如此重要。这种将抽象概念具象化的方式，对于我这种非专业读者来说，实在是太友好了！而且，书中那些关于元素在日常生活中的应用，比如我们使用的各种金属、塑料、药物，都与元素周期表上的某个或某些元素息息相关，这让我感觉化学不再是实验室里的高冷学科，而是深深地渗透在我的生活之中。