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| 內容簡介： |
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《元素之思：探索化学世界的奥秘》以化学元素为切入点，按周期表中的族分章，阐述了各元素的发现历史与中英文名称由来，以带领读者回溯科学探索的历程，感受科学家们的智慧与坚持；通过深入讲解元素的基本性质，用通俗易懂的语言解析复杂的化学原理，让读者轻松理解元素的本质特征。同时，本书巧妙地将元素知识与生活实际、科学前沿相结合，从氢能源汽车、北京冬奥会火炬，到锂电池、原子钟；从詹姆斯·韦伯太空望远镜中的铍元素，到点亮 21 世纪的氮化镓炫彩之光，涵盖了能源、科技、生活、文化等多个领域。书中还融入了一些历史事件与科学典故，如锡疫轶事、诺贝尔化学奖背后的元素故事等，在阅读过程中不仅能收获知识，还能感受到化学的无穷魅力。来，阅读本书吧，让我们开启一场充满惊喜与收获的化学元素探秘之旅！
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| 關於作者： |
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季甲，凯里学院副教授，全国本科毕业论文(设计)抽检评审专家；贵州省首批创新创业导师人才；黔东南州标准化专家；全国中小学教师资格考试面试黔东南考区首席考官；CNKI评审专家库专家。获得贵州省科学实验展演汇演赛三等奖；获得凯里学院“优秀教师”、“优秀教育工作者”、毕业论文（设计）“优秀指导教师”等荣誉称号。主持地厅级及以上科学研究项目4项；以第 一作者公开发表SCI收录论文3篇，教学、科学研究论文10余篇；主编出版普通高等院校材料类“十三五”规划教材1部。
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| 目錄：
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第一章 氢和碱金属元素（ⅠA 族） 001
一、氢（H） 003
1. 氢元素发现历史与中英文名称由来 003
2. 氢元素基本性质 003
3. 卡文迪什——最富有的学者，最博学的富翁 004
4. 氘与诺贝尔化学奖 005
5. 氢能源 005
6. 氢弹 006
参考文献 009
二、锂（Li） 011
1. 锂元素发现历史与中英文名称由来 011
2. 锂元素基本性质 011
3. 中国大型科学装置与富锂恒星的发现 012
4.“足够好”或“不够好” 012
5. LiOH 在航天中的应用 015
参考文献 015
三、钠（Na）. 017
1. 钠元素发现历史与中英文名称由来 017
2. 钠元素基本性质 017
3. 侯氏制碱法与索尔维制碱法 018
4. 一座叫“NaCl”的城市——盐城 019
5. 库伦爆炸 020
参考文献 020
四、钾（K） 022
1. 钾元素发现历史与中英文名称由来 022
2. 钾元素基本性质 022
3. 世界上最早利用焰色反应鉴定钾盐的中国学者 022
4. 天使与魔鬼——超氧化钾 023
5. 戴维与戴维灯 023
6. 青海盐湖——钾肥的重要原料产地 025
参考文献 025
五、铷（Rb） 027
1. 铷元素发现历史与中英文名称由来 027
2. 铷元素基本性质 028
3. 北斗系统的“中国芯” 028
4. 铷原子与玻色-爱因斯坦凝聚态. 030
参考文献 031
六、铯（Cs） 033
1. 铯元素发现历史与中英文名称由来 033
2. 铯元素基本性质 033
3. 长眼睛的金属 034
4. 铯与原子时标准 034
参考文献 035
七、钫（Fr） 037
1. 钫元素发现历史与中英文名称由来 037
2. 钫元素基本性质 038
3. 谁是金属性最强的元素？钫还是铯？ 038
4. 与钫元素有关的吉尼斯世界纪录 038
参考文献 039
第二章 碱土金属元素（ⅡA 族） 041
一、铍（Be） 043
1. 铍元素发现历史及其中英文名称由来 043
2. 铍元素基本性质 043
3. 让人亦爱亦恨的铍元素 044
4. 铍铝性质比较——结构决定性质 045
5. 太空望远镜中的黑科技 046
6. 优良的中子反射材料与高端奢侈品的结合体 047
7. 中国铍产业技术创新战略联盟 048
参考文献 048
二、镁（Mg） 050
1. 镁元素发现历史与中英文名称由来 050
2. 镁元素基本性质 050
3.“镁”丽元素 051
4. 让中国“镁梦”走向世界 051
参考文献 052
三、钙（Ca） 054
1. 钙元素发现历史与中英文名称由来 054
2. 钙元素基本性质 054
3.“钙果”漫谈 055
4. 古诗《石灰吟》中蕴含的化学变化 056
5. 石膏——中国古代应用广泛的含钙物质 056
6. 焰色反应 057
参考文献 058
四、锶（Sr） 060
1. 锶元素发现历史与中英文名称由来 060
2. 锶元素基本性质 060
3. 天青“锶”等烟雨，菊花石在等你 061
4. 锶-90 和锶-87m：小差别，大不同 062
5. 锶与人体健康 062
6. 时间定义的继任者——锶原子光钟 062
参考文献 064
五、钡（Ba） 066
1. 钡元素发现历史与中英文名称由来 066
2. 钡元素基本性质 066
3. 重要钡化合物与人类生产生活 067
4. 始于战国时期的中国紫、中国蓝和中国深蓝 068
5. 会发光的博洛尼亚石 069
参考文献 069
六、镭（Ra） 071
1. 镭元素发现历史与中英文名称由来 071
2. 镭元素基本性质 071
3. 说鈤——文学家的自然科学作品 072
4. 中国镭学创始人 072
5. 镭射与放射的区别 073
6. 镭姑娘事件 073
7. 镭元素的放射性与核医学应用 074
参考文献 075
第三章 硼族元素（ⅢA 族） 077
一、硼（B） 079
1. 硼元素发现历史与中英文名称由来 079
2. 硼元素基本性质 079
3. 硼砂与食品安全 079
4. 硼医学——传统医学与科技前沿的有机结合 080
5. 硼墨烯——石墨烯的好兄弟 081
6. 因硼走上诺贝尔奖领奖台的科学家 082
7. 诺贝尔颁奖典礼上用中文演讲的华裔科学家丁肇中 083
参考文献 086
二、铝（Al） 088
1. 铝元素发现历史与中英文名称由来 088
2. 铝元素基本性质 090
3. 含铝化合物明星——明矾 090
4. 美丽的红宝石——α-Al2O3 091
5. 时代记忆——钢精锅和易拉罐 091
6. 抗酸药氢氧化铝会引起铝离子中毒吗？ 093
7. 铝在现代工业中的应用 093
8. 奥斯特与思想实验 094
参考文献 095
三、镓（Ga） 097
1. 镓元素发现历史与中英文名称由来 097
2. 镓元素基本性质 098
3. 第一个先理论预言，后在自然界中被发现的化学元素 098
4. 点亮21 世纪的炫彩之光 099
5. 爆火的氮化镓快充 101
6. 性质决定用途——镓低温开关和高温温度计 102
7. 镓元素的医学作用 104
参考文献 104
四、铟（In） 106
1. 铟元素发现历史与中英文名称由来 106
2. 铟元素基本性质 106
3. 比铅毒性还大的金属铟及其应用 107
4. 铟科技前沿 107
5. 铟元素原子量测量中的中国力量 109
参考文献 109
五、铊（Tl） 111
1. 铊元素发现历史与中英文名称由来 111
2. 铊元素基本性质 111
3. 剧毒的铊元素 112
4.“铊”之益 113
参考文献 113
第四章 碳族元素（ⅣA 族） 115
一、碳（C） 117
1. 碳元素发现历史与中英文名称由来 117
2. 碳元素基本性质 118
3.“碳”和“炭”之争 118
4. 古诗词中的“炭”与蕴含的化学反应 119
5. 不含铅却含碳的铅笔 120
6. 与诺贝尔奖最亲密的元素——碳 121
7. 首例由中国科学家合成的碳的同素异形体——石墨炔 127
8. 点“碳”成金 128
9. 人造金刚石的前世今生 128
参考文献 129
二、硅（Si） 131
1. 硅元素发现历史与中英文名称由来 131
2. 硅元素基本性质 132
3. 高科技领域的“隐形巨匠” 132
4. 石英与水晶 134
5. SiO2 与玻璃 135
6.“Kaolin”和高岭土 136
参考文献 137
三、锗（Ge） 139
1. 锗元素发现历史与中英文名称由来 139
2. 锗元素基本性质 140
3. 不仅是爱国者更是教育家 140
4. 何为半导体——“锗”与能带理论 141
5. 红外锗透镜 141
6. 曾经的半导体元件核心 142
7. 锗元素科技前沿介绍 142
参考文献 144
四、锡（Sn） 146
1. 锡元素发现历史与中英文名称由来 146
2. 锡元素基本性质 147
3.“听”与“马口铁”的来历 147
4. 锡疫轶事 148
5.“金粉”世家 149
6. 锡纸与烤制食品 149
7. 锡雕 150
参考文献 151
五、铅（Pb） 153
1. 铅元素发现历史与中英文名称由来 153
2. 铅元素基本性质 153
3. 臭名昭著的四乙基铅及其发明者托马斯·米基利 154
4. 铅与人体健康 156
5. 铅的射线防护作用 156
6. 古诗词中的“铅” 157
7. 中国科学家朱祥坤与铅元素原子量修订 158
参考文献 159
第五章 氮族元素（ⅤA 族） 161
一、氮（N） 163
1. 氮元素发现历史与中英文名称由来 163
2. 氮元素基本性质 163
3. 科学工作者的至高荣誉——诺贝尔奖 164
4. 易制毒易制爆物品法律法规 169
5. 氮元素相关生活知识 171
6. 保护性气体N2 与具有活性的N 元素 173
7. 可救命的炸药——含氮易爆化合物的别种用途 173
参考文献 175
二、磷（P） 177
1. 磷元素发现历史与中英文名称由来 177
2. 磷元素基本性质 178
3. 扎根中国大地，综合利用磷石膏 179
4. 磷燃烧的灭火方式 180
5. 几种物质中文名称的来历——博大的中国汉字 180
6. 磷元素科技前沿之单质磷材料的复兴 181
参考文献 182
三、砷（As） 184
1. 砷元素发现历史与中英文名称由来 184
2. 砷元素基本性质 185
3. 无毒的雄黄 185
4.“雌黄”与“信口雌黄” 185
5. 砷——生命的“第七元素”？ 186
6. 砒霜的毒性与药用 187
7. 砷的几种同素异形体 188
8. 跨界文学的自然科学家——朱永官 189
参考文献 190
四、锑（Sb） 192
1. 锑元素发现历史与中英文名称由来 192
2. 锑元素基本性质 193
3. 眼影粉与酒精之间的渊源 193
4. 战略性矿产锑资源现状 194
5. 锑化物半导体——第四代半导体材料 195
6. 北洋校友、中国“锑王”——王宠佑 195
参考文献 196
五、铋（Bi） 198
1. 铋元素发现历史与中英文名称由来 198
2. 铋元素基本性质 198
3. 出淤泥而不染的“铋” 199
4.“铋”须美丽 199
5. 铋的抗磁性与霍尔效应 200
6. 幽门螺杆菌的克星——铋剂 202
7. 新型含铋纳米诊疗材料 203
参考文献 205
第六章 氧族元素（ⅥA 族） 207
一、氧（O） 209
1. 氧元素发现历史与中英文名称由来 209
2. 氧元素基本性质 211
3. 结构决定性质——顺磁性的O2 和极性的单质O3 211
4. 含氧物质的多面性 213
5. 因臭氧层保护研究获得的诺贝尔奖 214
6. 为氧气命名的清朝科学家 215
参考文献 216
二、硫（S） 218
1. 硫元素发现历史与中英文名称由来 218
2. 硫元素基本性质 219
3. 中国古代对硫元素的传统应用 219
4. 危险的浓硫酸：脱水和炭化！！！ 221
5. 谁可以漂白——SO2 还是H2SO3 ？ 222
参考文献 223
三、硒（Se） 225
1. 硒元素发现历史与中英文名称由来 225
2. 硒元素基本性质 225
3. 硒元素与人类健康 226
4. 富硒产品 228
5. 硒元素的工业应用 228
参考文献 229
四、碲（Te） 231
1. 碲元素发现历史与中英文名称由来 231
2. 碲元素基本性质 232
3.“碲”与地球 232
4. 碲元素的医学应用 232
5. 碲及其化合物的工业应用 233
6. 碲元素科技前沿 233
参考文献 236
五、钋（Po） 238
1. 钋元素发现历史与中英文名称由来 238
2. 钋元素的基本性质 239
3. 被诺贝尔奖青睐的女性科学家 239
4. 钋-210 的潜在致癌作用 240
参考文献 241
第七章 卤族元素（ⅦA 族） 243
一、氟（F） 245
1. 氟元素发现历史与中英文名称由来 245
2. 氟元素基本性质 245
3.“打败”门捷列夫的亨利·莫瓦桑 246
4. 含氟牙膏 249
5. 氟利昂与空调设备制冷原理 250
6. 含氟药物与人类健康 250
参考文献 251
二、氯（Cl） 254
1. 氯元素发现历史与中英文名称由来 254
2. 氯元素基本性质 255
3. 含氯消毒剂 255
4. 氯气泄漏事故的科学处理 256
5. 美丽的磷氯铅矿 257
参考文献 257
三、溴（Br） 259
1. 溴元素发现历史与中英文名称由来 259
2. 溴元素基本性质 260
3. 海水提溴 260
4. 含溴药物——氨溴索 261
5. 含溴元素各物质间的转化关系知识图谱 262
6. 与溴失之交臂的李比希 263
7. 芳烃溴化反应科学前沿 263
参考文献 264
四、碘（I） 267
1. 碘元素发现历史与中英文名称由来 267
2. 碘元素基本性质 268
3. 科学用“碘” 268
4. 传统中医学中的含碘食药材270
5. 具有高比容量的I-/IO3- 正极水系电池 270
6. 含碘元素各物质间的转化关系知识图谱 271
参考文献 273
五、砹（At） 275
1. 砹元素发现历史与中英文名称由来 275
2. 砹元素基本性质 276
3. 被门捷列夫预言的砹元素——“类碘” 276
4. 砹与碘的相似性 276
5. 地球上最稀有的天然元素——砹 277
参考文献 278
第八章 稀有气体元素（ⅧA 族） 279
一、氦（He） 281
1. 氦元素发现历史与中英文名称由来 281
2. 氦元素基本性质 282
3. 低温超导现象与液氦的发现 282
4. 氦在潜水气中的应用——氦氧混合气 283
5. 我国科学家合成首个氦化合物——氦化钠 284
6. 未来完美能源——氦-3 285
7. 从氢气球与氦气球到飞艇 285
参考文献 286
二、氖（Ne） 288
1. 氖元素发现历史与中英文名称由来 288
2. 氖元素基本性质 288
3. Neon——霓虹 289
4. 霓虹灯相关的国家标准 289
参考文献 290
三、氩（Ar） 292
1. 氩元素发现历史与中英文名称由来 292
2. 氩元素基本性质 292
3. 从氩气的发现看科学研究的严谨态度 293
4. 氩的用途 294
5. 氩化合物的首次合成 296
参考文献 298
四、氪（Kr） 300
1. 氪元素发现历史与中英文名称由来 300
2. 氪元素基本性质 301
3. 氪的氟化物的合成机理 301
4. 碳纳米管中的一维Kr 原子气体 301
5. 一米是多长 302
参考文献 304
五、氙（Xe） 306
1. 氙元素发现历史与中英文名称由来 306
2. 氙元素基本性质 306
3. 氙元素与人类生活 307
4. 理论假设助力化学反应预测 308
5. 不再懒惰的“惰性气体” 309
6. 伟大的稀有气体化学创始人 310
7. 稀有气体化学中体现的挑战权威的科学怀疑精神 311
参考文献 312
六、氡（Rn） 314
1. 氡元素发现历史与中英文名称由来 314
2. 氡元素基本性质 315
3. 氡气与人体健康 315
4. 镭射线和镭射气 316
5. 氡元素含量测量与控制相关的国家标准 318
参考文献 318
第九章 过渡金属元素（部分副族和Ⅷ族元素） 319
一、钪（Sc） 321
1. 钪元素发现历史与中英文名称由来 321
2. 钪元素基本性质 321
3. “贵”族金属钪 322
4. 迈进30 K 温区的首个元素超导体 323
5. 翟钪闪石——以中国科学家命名的含钪新矿物 324
参考文献 326
二、钛（Ti） 328
1. 钛元素发现历史与中英文名称由来 328
2. 钛元素基本性质 328
3. 钙钛矿及其科技前沿 329
4. 研究“钛白”的中国科学家 332
5. 诺贝尔化学奖中的含钛催化剂 333
参考文献 334
三、钒（V） 336
1. 钒元素发现历史与中英文名称由来 336
2. 钒元素基本性质 336
3. 美丽“钒”女神 337
4. 钟情于钒的罗斯科 338
5. 钒电池——全钒液流电池储能技术 338
参考文献 339
四、铬（Cr） 341
1. 铬元素发现历史与中英文名称由来 341
2. 铬元素基本性质 342
3. 翡翠中的绿色元素——铬 342
4. 重要含铬矿物 343
5. 镀铬工艺与环境保护 346
参考文献 348
五、锰（Mn） 350
1. 锰元素发现历史与中英文名称由来 350
2. 锰元素基本性质 350
3. 著名催化剂二氧化锰 351
4. 利用先进生物浸出技术从废弃电池中回收利用锰 352
5. 把论文写在祖国大地上的地质科学家 353
参考文献 355
六、铁（Fe） 357
1. 铁元素发现历史与中英文名称由来 357
2. 铁元素基本性质 358
3. 中华优秀传统文化中的“铁” 358
4. 千年铁府，美丽荫城 359
5. 化学法测定铁原子量的分析化学家和教育家 360
6.“血液的呐喊”——鲁米诺的神秘蓝色荧光 360
参考文献 361
七、钴（Co） 363
1. 钴元素发现历史与中英文名称由来 363
2. 钴元素基本性质 363
3.“钴”为今用 364
4. 钴元素科技前沿——动力锂电池中的钴元素 365
5. 钴元素与维生素B12 366
参考文献 367
八、镍（Ni） 369
1. 镍元素发现历史与中英文名称由来 369
2. 镍元素基本性质 370
3. 探索地球宝藏70 年的地质队员 370
4. 镍基高温超导体 370
5. 因镍与有机催化获得的诺贝尔化学奖 372
6. 中国传统镍白铜技术与知识产权保护 373
参考文献 373
九、铜（Cu） 375
1. 铜元素发现历史与中英文名称由来 375
2. 铜元素基本性质 375
3. 中国的青铜时代 376
4. 纳米Cu2O 的催化新用途 376
5.“蓝色血液”——铜蓝蛋白 378
6. 含铜催化剂与诺贝尔化学奖 379
参考文献 381
十、锌（Zn） 383
1. 锌元素发现历史与中英文名称由来 383
2. 锌元素基本性质 383
3.《天工开物》与金属锌冶炼 384
4. 我国化学史和分析化学研究的开拓者 385
5. 锌元素在防治儿童疾病中的作用 386
6. 催化转化CO2 的新型锌基纳米笼材料 386
参考文献 387
后记 389
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| 內容試閱：
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在科技飞速发展的当今时代，化学作为一门基础学科，深刻影响着人类社会的方方面面。从新能源的开发利用到环境问题的治理，从新材料的研制到医药健康的进步，化学的身影无处不在。然而，大众对化学的认知往往停留在“复杂的”反应方程式和“危险的”实验上，对其背后的科学智慧和社会价值缺乏深入了解。打破专业壁垒，搭建起化学知识与大众认知之间的桥梁，让大众正确了解化学、感知化学甚至喜欢化学，是化学工作者的一份责任和使命。
元素化学以其独特的学科特质，天然具备知识传承与价值教育的双重属性。《元素之思：探索化学世界的奥秘》一书以“族”为基本单元，涵盖所有主族元素。各主族分列专章，诸元素独立成节。同时兼顾过渡元素，将副族及第Ⅷ族中的部分元素合并成章。每章聚焦特定元素，不仅解析其物理化学特性，更通过多维视角展现科学发现背后的思维方法与社会价值：既追溯元素发现史中的人类探索精神，又剖析技术创新中的伦理抉择；既阐释物质变化的客观规律，又融入跨文化科技对话的深层思考。这种立体化的知识建构方式，使读者在掌握元素周期律本质的同时，能够自然形成科学思维与社会责任的双重认知体系。
本书突破传统著作写作范式，开创性地将德育元素融入专业知识的解构过程。通过政治认同、家国情怀、文化传承、法治意识等维度与化学知识的有机融合，引导读者在元素认知中感悟科技报国的深层内涵。本书用青少年喜闻乐见的形式展现元素科学的奇妙世界，在激发探索热情的同时，培养科技伦理的审辨思维，让每个读者都能成为既懂科学原理又有社会担当的现代公民。本书注重将科普知识和专业知识相结合，以展现化学魅力，普及化学知识，提高读者的科学素养。
作为跨学科教育的创新实践，本书可供化学教师、大中专院校理工类专业学生、广大化学爱好者阅读，亦可作为化学、物理学、生物学、材料学、药学、环境科学、食品科学等理工学科教师从事教学改革的案例库和参考书。书中丰富的科技史话为青少年提供了丰富、生动的化学知识，为科普工作者及科技爱好者搭建了理解化学社会价值的认知框架。期待通过这种专业性与普及性兼具的书写方式，在传播化学魅力的同时，推动公众科学精神的培育，为创新型国家建设做出一点贡献。
本书的出版恰逢科技伦理备受关注的新时代，我们深信，唯有让科学回归人文关怀，让技术承载社会责任，才能真正实现科技创新与可持续发展的和谐统一。这既是化学教育的应有之义，更是本书始终秉持的创作宗旨。
在写作过程中，作者参考了大量文献资源并尽量给出了出处，但仍可能存在引用疏漏，在此对相关作者深表歉意。同时，受作者认知和历史资料繁杂的限制，书中难免存在不妥之处，恳请广大读者不吝指正。
季甲
2025年1月
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