元素的盛宴——读书笔记
1.位置决定命运
(1)一方面，元素周期表看起来整洁简洁；另一方面是混乱。只有真正懂周期表，懂原理的人，才能从这张冰冷呆板的表上读出更多的信息。
(2)18栏中的元素称为惰性气体，来源于希腊人提出的“原子”概念。
(3)1911年，一位荷德科学家用液氦冷却水银，发现当温度低于零下268.9摄氏度时，系统的电阻会完全消失，成为理想导体。
(4)惰性气体西边一栏是元素周期表中最活泼的气体——砷气，西边第一栏是剧烈的碱金属。
科学家发现了一种基于锑的超酸物质。
(6)横向看周期表，每个元素都比左边的邻居多一个电子。随着元素体积的增加，它们不仅会将电子填充到能级中，还会为这些电子提供不同形状的“bunks”。最左边的元素把第一个电子放在球形的S层，S层很小，只能装两个电子，所以左边两列比其他的高。
(7)元素周期表中的金属元素会将D层的电子隐藏在“夹层”中，使得这些电子不太容易流失。因此，许多金属看起来如此相似，并且具有几乎相同的性质。
(8) Geppert-Meyer通过实验证明原子核确实是层状的。在这些原子序数下，质子和中子整齐地排列在稳定对称的球体中，这就解释了为什么氧和钙如此稳定，含量如此丰富。
2.亲密双胞胎和害群之马:元素谱系学
(1)将“八电子法则”应用于碳元素，使具有攻击性的原子和分子相互追逐，最终导致含碳元素的氨基酸文明成键。
(2)在元素周期表的碳和硅一栏，从上到下，人们首先发现了作为生命之源的碳，然后是作为现代电子工业灵魂的硅和锗，然后是锡，最后是对生命有些危害的铅。
(3)基尔比制造的锗集成电路起初使手工焊接自动化，但在激烈的竞争市场中，锗败给了成本低、产量大的硅。
3.元素周期表上的科隆群岛
(1)罗伯特·本生在发明了砷中毒的解毒剂水合氧化铁后，发明了分光计，以不同的色带来区分不同的元素。
(2)门捷列夫一生都在实验室里摸索和研究已知元素的性质。深入了解之后，他把62个元素全部编入了他的专栏。
(3)1875年，勒科克从矿物中发现了一种新的色带，他将这种新元素命名为镓。
(4)在泰尔比发现的七种元素中，有六种是门捷列夫表中空缺的镧系元素。如果门捷列夫向西迈出一小步，来到元素周期表上的科隆群岛，那么他也许可以自己修改元素周期表。
第二部分制造原子并毁灭它们
1.原子从何而来:“我们是星星的儿子”
(1)1939，德国和美国的科学家证明，太阳和其他恒星通过氢聚变产生氦释放热量，这个过程会释放出巨大的能量。
(2)根据B2FH理论，今天的天文学家把从锂到铁的元素统称为“恒星金属”。只要在一个星球上发现铁，元素周期表中原子序数小于铁的元素就必然会出现。
(3)太阳系形成过程中，首先形成气态巨行星。每颗恒星的实际成分无非是氢和氦，气态巨行星也是如此。
2.战争年代的元素
(1)化学武器的早期发展以溴为中心，后来战争中使用了一种溴基催泪弹。
(2)氯有较刺激的气味，会导致人体皮肤出现黄、绿、黑中毒症状。
(3)添加钼制造武器，强化金属，使武器更耐高温。
3.完善周期表...砰！
(1)莫泽勒的原子枪，让混乱的放射性元素分类排列得整整齐齐。
(2)20世纪30年代，一个研究小组创造了新的元素来填补85号和87号之间的空白..
4.在冷战中扩展元素周期表
出现了(1)94元素，科学家将其命名为钚。
(2)1952年，研究小组在氢弹试验后的放射性珊瑚湖中发现了99号和100号元素——钋和镅。
第三部分困惑与困难的循环。
1.从物理到生物
(1)对未知元素的搜索上升到一个更复杂的层次。43号元素可能是历史上“最先发现”的元素。
(2)莱纳斯·鲍林的研究超越了定义明确的物理学和化学，发现了量子力学如何作用于化学键，从而发现了镰状细胞性贫血的死亡原因。
(3)沃森和克里克在1953的《自然》杂志上发表了双螺旋模型。
2.毒协:“哦，嘿”
(1)随着金属镉在零部件制造中的生产和应用，引发了“痛症”。然而，在元素周期表的黑暗面，比镉更毒的毒王铊却引发了一系列连环凶杀案。
(2)然而，铋不同于它周围的元素。它很温和，甚至可以作为缓解溃疡的药物。
(3)大卫·哈对危险元素(也是放射性毒素)很着迷，把大部分时间和精力都投入到了对它们的修修补补上，但收获不多。最终毁了我的一生。
3.带上两个元素，早上给我打电话。
(1)铜已被证明是改善基础设施最简单的材料，它具有“自我消毒”的作用——使金属更不容易滋生微生物。
(2)钒，第23号元素，也是微生物的杀手，是有史以来最好的杀精剂。虽然是微毒，但能使血糖有升有降。
(3)萨格勒布比其他元素更具磁性，因此非常适合磁共振成像(MRI)。既能发现肿瘤又能消灭肿瘤，有可能成为肿瘤学的新希望。
(4)琼斯迷上了千年虫危机，担心天启来了会出现抗生素短缺，于是自己制造重金属，喝了四年半含银离子的溶液，成为时代的“蓝人”。
(5)巴斯德证明酒石酸有两种类型，它们完全相同，但互为镜像。他揭示了生命分子强烈倾向于单手操作，还建立了巴氏杀菌法。
(6)马克偷偷给病重的女儿注射了工业染料——白水和多喜。幸运的是，女儿的病情有所好转。IGF为白朗多喜申请了药物专利，但上市时遭遇惨败。直到它拯救了罗斯福的孩子们的生命，才引起了公众的注意。后来科学家发现，真正打败细菌的是药物衍生物苍耳酰胺。
(7)20世纪，改善孕妇孕吐的药物(适度良性有效的活性成分混合了一些手性相反的分子)被研发出来并出售，但却导致了畸形儿的诞生。因此，反应停成为20世纪最臭名昭著的药物。
(8)由于锗的催化作用，制成手性铑催化剂，从而制成左旋多巴药物，使帕金森综合征患者恢复活力。
4.元素也会骗人
(1)没有氮气稀释氧气和吸收热量，纯氧中的火燃烧得更快，这使美国国家航空航天局宇航员死亡。氮气无色无味，可以穿过人体的安全系统，无形中杀人，不会在血管中产生任何酸。
(2)身体根本不需要的钛让血细胞着迷。根本不会引发免疫反应，还能忽悠体内的成骨细胞。从1952开始，钛成为假牙、假手指和可替换关节的标准材料。
(3)少量铍虽味甘，但随着剂量的增加，其毒性会急剧上升，损害人的肺部，引起化学性肺炎。
(4)我们尝到的“酸味”只是味蕾被氢离子激活，负责咸味的味蕾也容易受到电流的影响。所以，在探索元素的时候，味觉并不是一个很好的向导。
(5)缺乏微量元素碘会导致甲状腺肿大，一系列的身体问题，甚至会使一个聪明的人变笨。
第四部分元素与人性
1.元素与政治
(1)玛丽对铀的研究为这一领域提供了至关重要的前瞻性洞察:铀的化学性质与其物理性质是分离的。由于这一发现，居里夫妇和克勒获得了1903年诺贝尔物理学奖。
居里夫人从丢弃的提纯残渣中发现并提取了两种辐射强度高于以往任何已知的全新元素。1911年，她再次被授予诺贝尔化学奖。
(2)居里夫人的女儿艾琳·约里奥-居里(Irene Joliot-Curie)用亚原子粒子轰击轻元素，从而将轻元素转化为人工放射性核素。这项工作为她赢得了诺贝尔奖。由于实验室钋泄漏，她受到致命辐射，于1956年死于白血病。
(3)赫维西用铅液证明了房东阿姨的罪行，并开启了同位素示踪器。他和科斯特首次发现了72号元素，并将其命名为铪。
(4)玻尔宣布了赫维西的发现，无意中改善了量子力学的形象。一场别有用心的造谣运动开始了，于是原本来自科学的争论变成了主权和领土派系之争。
(5)为了避免纳粹迫害，赫维西用王水溶解了劳厄和詹姆斯·弗兰克的勋章。
(6)波兰化学家法扬斯发现了91元素，并将其命名为陀。随着迈特那兹和文恩的研究，发现这个名字名不副实，于是把这个元素改名为镨。
(7)1934年，恩米科费米宣布第一个超铀元素是在铀原子受到亚原子粒子轰击时产生的。同年，居里夫人的女儿艾琳发现了一种新的超铀元素镧。汉恩将这些轰动的发现公之于众，核裂变出现在世人面前。
(8)1944年，皇家瑞典学院颁发了追溯奖。第一个获奖者是赫维西，汉恩独自获得了诺贝尔奖。一个国际科学委员会以迈特纳命名元素109，给予迈特纳超越诺贝尔奖的荣誉。
2.元素和金钱
(1)自然不会轻易双手给宝，于是黄铁矿(氧化铁)出现阻止寻宝者。
(2)在65438-0782年的特兰西瓦尼亚，首次分离出唯一与金结合的元素碲。
(3)迈达斯统治一个世纪后，第一枚真正的硬币(用银合金制成)诞生了。随后，吕底亚国王建立了最初的货币制度，分离金银，铸造金银币。
(4)假币制造活动在伦敦那些声名狼藉的地区非常盛行。牛顿为皇家铸币局工作后，假币制造活动得到有效控制。
(5)每个欧元由两个欧元组成，另一个是全息标识，是前者的直接映射。和其他防伪标识一起，欧元成为了历史上最复杂的货币。
(6)《最昂贵的铑》被制成唱片，祝贺保罗·麦卡特尼的唱片销量。
(7)大约在1825年，化学家从止血明矾中提取铝。经过多次实验，霍尔提炼出纯铝，卖给了美国铝业公司。随着铝产量和销售量的激增，他发了大财。
3.元素与艺术
(1)1790.锶是一个医生发现的，后来德伯勒拿起医生的研究，把锶作为第一个系统元素。
(2)派克51系列试制成功，投放市场，反响很好。随着科技的进步，钢笔逐渐被强制报废。
(3)洛厄尔(50-60年代最杰出的美国诗人)躁狂抑郁，于是用情绪稳定剂——锂盐治疗，他好了起来。
4.元素与疯狂
(1)硒是所有动物必需的微量元素。当它大剂量存在时，它是有毒的。牛吃了含有大量硒的“疯草”，就会发生疯草病。
(2)英国海军舰队有一颗由锰制成的巨大鲨鱼獠牙，古生物学家断言它属于一种叫做巨齿鲨的鲨鱼。随着对锰的进一步研究，对巨齿鲨的研究开始变得病态。
(3)伦琴不知疲倦地进行了大量的分析工作，向人们通报了他的发现——伦琴射线，并提出合理的依据来说服人们。
第五部分:元素科学的今天和明天。
1.零度以下的化学
(1)纯锡的工具在冷的时候，白锈点会悄悄爬上它们的表面，这些白锈会进一步变成大面积的爆炸性“脓包”，腐蚀锡，直到最后碎成粉末。英国极地探险队用纯锡做焊料，极寒中燃料泄露，葬送了所有探险队。
(2)阿尔伯特·爱因斯坦预言了不止四种物质的形态——粒子的不同微观结构。
(3)科学家在1963年制造出第一个氪化合物，历经37年的挫折，芬兰科学家在2000年后完成了合成氩化合物的过程。
(4)为了使反应发生，需要固体氩气、氢气、氟气和高活性催化剂碘化铯，还需要及时的紫外线照射，而且都得放在零下265摄氏度的极寒环境中。
(5)1957年，三位科学家发现超导体中的电子在低温下会自我改变。这种关于超导体的解释被称为BCS理论(以发现它的这三位科学家命名)。
(6)爱因斯坦证明了光有时会表现出超粒子的特性，所以他引入了光子的概念，光子是一种携带光能的量子。
(7)激光是通过巧妙地操纵光而产生的。由于其技术特点，更多的被视为工程上的挑战。
(8)爱因斯坦发展了玻色理论，并将其推广到整个原子层面。他提供了一些方法，并指出如果原子遇到足够低的温度——临界超导温度的万分之一，它们就会凝聚成新的物质形态。
2.辉煌的气体:泡沫和科学
(1)唐纳德·格拉泽发明了气泡室，证明了那么多先见之明的理论。1960年成为《时代》杂志年度人物之一，获得诺贝尔奖。
(2)钙是一种容易发泡的元素。富钙元素质轻质硬，钙沫在世界经济的发展和强大帝国的形成中发挥了重要作用。
(3)卢瑟福和索迪发现了放射性气泡中的新元素氡。同时，他们发现周期表中的元素会从自己的晶格上跳起来，落到另一个小晶格中，变成另一种元素。
(4)卢瑟福发现并命名的粒子A，被证明是氦原子受电能激发时发出的炽光。
(5)卢瑟福开始在铀矿周围收集氦泡，由此氦泡进入地质学领域，使人类能够证明地球的年龄。
(6)最近的生物化学研究发现，无论第一个有机分子是在冰中还是在海洋中诞生，第一个原生细胞的结构一定是泡状的。泡沫是生命产生的直接原因。
(7)随着军事科学的进步，研究发现了“声致发光”，它以喷气发动机的噪音水平振动水箱，气泡有时会突然破裂，留下蓝色或绿色的闪光。
(8)经过一系列实验，普特曼发现了氩，一种在声致发光过程中起到打火石作用的元素，还发现了两种具有类似作用的气体:氪和氙。
3.极其精确的工具
(1)国际千克原装置——世界质量单位“千克”的标准重量，其中90%为铂金，容易损坏。所以它被包裹在三个钟形的盖子中，以防止空气中的水分凝结在它的表面。
(2)随着科学的迅速进步，科学家在1960中重新定义了“米”。虽然这个长度和铂金棒几乎一模一样，但已经成功替代了铂金棒。
(3)美国国家标准局发明了铯原子钟，适用于全世界基本计量单位的定义。20世纪60年代，科学家采用基于铯原子钟定义的“秒”作为国际标准时间单位，取代了历书中的秒。
(4)a约等于1/137.0359，意义重大。它让元素周期表的存在成为可能，让原子有足够的活力进行化学反应。
(5)欧克陆铀矿——发现了唯一已知的天然核裂变反应堆。因此，关于宇宙基本常数A的轰动性话题逐渐增多。
(6)1961年，天体物理学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了银河系中有多少恒星、有多少类似地球的行星、有多少智慧生命的一系列推测，为空间生物学家提供了科学依据。
4.超越元素周期表
(1)最稀有的天然元素——砹。在1939发现它后，科学家将一个样本注射到猪体内进行研究。所以虾青素是唯一的:它的发现是非灵长类动物实验证实的元素。
(2)20世纪，继铀的研究之后，科学家发现114元素有一个准稳定核，112元素由于靠近114元素，也有一个类似的核。科学家称这种元素集群为“稳定岛”。
(3)钫通过B衰变成为镭，镭通过一个暴风骤雨的a衰变从而直接跳过砹而成为气体元素，导致地球上的砹含量极少。
(4)基于爱因斯坦的量子力学和相对论，人们解释了水银在室温下应该是固体，但实际上是液体。由于爱因斯坦的理论，有人以他的名字命名了第99种元素——钋。
(5)科学家发现原子团——超原子是胶状的。
(6)科学家构建的量子点显示出巨大潜力，可用于制造新一代“量子计算机”。