从科学的角度讲讲有关它的“八卦”化学元素周期表的奇妙世界

氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖……看到这些是不是感觉又回到了高中的化学课堂？118个化学元素为很多人打开了探究科学世界的窗口。今年，元素周期表迎来150岁生日，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。

这张元素周期表是怎样诞生的？历史上有哪些大事件的背后有化学元素周期表的影子？它和我们的日常生活又有着怎样的联系呢？

元素周期表到底牛在哪儿

通常，我们把元素周期表的发明归功于俄国化学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫。150年前，35岁的门捷列夫將当时已知的63种元素写在卡片上，并根据化学和物理性质对它们进行排列，做出了元素周期表，因而被称为“元素周期表之父”。

他发现，所有的化学元素都可以排成一个自然的行列，其性质每隔7个元素就周期地重复出现一次，看似杂乱无章的物质世界显出了惊人的统一性。

门捷列夫不仅将元素进行了有规律的排列，他更牛的地方在于“留白预言”和“超强纠错”。他预测了一些当时没有发现的元素，并且给它们预留了位置，包括“类铝”“类硅”“类硼”等在内的11种元素。

1875年法国科学家布瓦博德朗发现了镓，整个化学界震惊了。“镓”正是门捷列夫预测的类铝元素，于是人们纷纷去寻找门捷列夫所预言的新元素，后来人们按照预言先后找到了钪、锗、铼等元素。

门捷列夫当时还指出了原有的错误，比如金的原子量。那时金的原子量公认为196.2，按此在元素表中金应排在锇、铱、铂的前面，它们被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7。而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面，原子量都应重新测定。最终重测的结果：锇为190.9，铱为193.1，铂为195.2，而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断，也证明了周期律的正确性。门捷列夫的开挂人生

门捷列夫是家里出生的第17个孩子，学习成绩不好，还因为挂科而复读。后来他混得风生水起，也不是因为研究化学，而是因为做包包。门捷列夫当时在圣彼得堡做的手工皮包和旅行箱名噪一时，如果他没发明元素周期表，没准现在就多了个百年皮具品牌呢。

除此之外，门捷列夫还热爱极地探险和高空飞行，不仅参与了北极破冰船的建造，还乘坐自己参与制造的悬浮器飞到了3000米的高空中。虽然门捷列夫没有拿到过诺贝尔奖，但是世人都记住了这个天才。

炼丹术、炼金术也有科学内涵

说到炼丹术，大家可能有点不屑，那不就是过去皇权贵胄为了长命百岁的迷信吗？其实，不论是炼丹术还是炼金术都可以算是古代化学的前身，虽然它们一个是追求长生不老，一个是追求金银财宝，但是这个过程中却产生了很多有意思的副产品，比如四大发明的火药，还有葛洪在炼制水银的过程中发现了化学反应的可逆性。

葛洪指出，对丹砂（硫化汞）加热可以炼出水银，而水银和硫磺化合又能变回丹砂。所以说人家是古代化学家绝对是名副其实。西方也一样，连牛顿当年也很痴迷炼金术。现在很多化学反应符号，像表示加热的三角形，其实就源自炼金术。

“凤凰变麻雀”的铝

铝是我们生活中最常见的金属之一，但是在19世纪的时候，铝是一种十分昂贵的元素，因为铝很少以天然铝的形态存在，当时又没有提取、分离铝的技术，所以当时铝的价值远远超过金和银。

法国的拿破仑三世就是特别“能打的”，这位拿破仑一世的侄子，他做皇帝的时候都是用铝来打造专属的杯盘，把近卫队的胸甲也换成了铝的。当时，还有科幻小说家畅想未来人们住在铝质的房屋中，可以说是极尽奢华了。后来，电解铝被发现，铝的价格就一落干丈了。

让我们大胆设想一下，万一哪天一颗小行星落到地球上，上面全是贵金属，或者火山喷发把地球深处的重金属翻上来了，金子也许就变成白菜价了呢。

被称为“治癌圣手”的锎

元素是无所不在的，同时也是充满力量的。从门捷列夫时期的63个元素，到201 6年修订的新皈元素周期表，目前已知有118种元素。其中，90种自然存在，另28种由人工合成。

比较特别的是92号元素铀，这是在自然界中可以找到的最重的元素。因此，化学界将原子序数为93的镎以及之后的所有元素，都称为“超铀元素”。很多超铀元素都是物理科学家发现的，这些元素大部分都是通过人工合成的方式，用不同的原子相互碰撞，在实验室中“制造”出来的。

不过，这些化学元素的性质都极其不稳定，属于危险的放射性元素。目前，人类发现的许多100号之后的化学元素，半衰期都是毫秒级的单位，很快就会衰变成其他的元素，但这样的元素也并不是没有实际意义。

比如第六个被人工合成的超铀元素——锎，此种金属的价值为每克2700千万美元，比黄金贵65万倍。1950年，加州大学伯克利分校利用回旋加速器首次人工合成了锎元素，此次实验只生产了大约5000颗锎原子。

锎元素在核医学上有特殊用途，被称为“治癌圣手”。1968年，医用锎源被用来治疗首例病人，中子近距离治疗法由此诞生。中子治癌是最先进的癌症治疗方法之一.无须让病人全身接受放射性射线，而是将中子源送入人体或肿瘤内，通过轻微放射反应彻底杀死癌细胞。

而这种价值连城的锎元素要想获得绝非易事，地壳中极少有这种元素存在，人工合成又是一项高精尖技术活，需要核反应炉或者粒子加速器。

对于科学，肯定有人喜欢，有人觉得无所谓，但是对于一些神秘的、有趣的东西，大家应该都是感兴趣的，我们也不妨从这些地方人手，让自己更好地体会化学的乐趣。