特別介紹由日本最先、亞洲首度發現的第113號元素「鉨」。

透過週期表，讓你更瞭解元素的構造及特性。

用身邊隨處可見的例子，帶領大家輕鬆愉快地進入週期表與化學的世界中！

只要看週期表就能夠看出元素的特質？

原來週期表就等同於元素的日曆？

週期表就像是英文的字母表一樣重要？

從週期表就能瞭解原子的結構、性質及反應性！

用淺顯易懂的圖示及解說來介紹週期表中構成整個宇宙的118種元素

原來週期表不像是我們想的那樣艱澀難懂，

從基礎的原子結構一路講解到各元素的性質解說，

讀完本書後你會驚訝地發現，原以為艱難的週期表，也能讓人輕鬆讀懂，甚至深具魅力！

●原子與元素有什麼不同？

－－原子是物質，但元素既沒有質量也沒有體積，是一種概念

●核反應是什麼？

－－如同原子、分子反應成同種或者其他分子，原子核也會進行反應。原子核的反應就稱為核反應。

●原子是什麼形狀？

－－沒有人見過原子。但綜合各種實驗結果，目前大多認為原子是一種雲狀的球體。

●原子的性質怎麼決定的？

－－由最外層的電子決定。

作者

齋藤勝裕

1945年5月3日生，1974年東北大學研究所理學研究科博士課程結業。現為愛知學院大學客座教授、中京大學外聘講師、名古屋工業大學名譽教授。專業領域包含有機化學、物理化學、光化學、超分子學。著作有《很漫畫的化學元素118》、《科學料理》（瑞昇）、《3小時讀通有機化學》、《3小時讀通無機化學》（世茂）、等等。

插畫：井口千穂

譯者簡介

衛宮紘

清華大學原子科學院學士班畢。現為自由譯者。譯作有《上司完全使用手冊》（東販）、《超慢跑入門》（商周）、《男人懂了這些更成功》（潮客風）、《世界第一簡單電力系統》（世茂）……等。賜教信箱：emiyahiro@hotmail.com.tw

目錄

目錄

序言  1

第1章 原子是什麼東西？

118元素週期表

1-1 原子是怎麼形成的？

1-2 原子與元素有什麼不同？

1-3 原子是什麼形狀？

1-4 原子序是根據什麼決定的？

1-5 同位素是什麼東西？

1-6 亞佛加厥常數是什麼樣的數？

1-7 核反應是什麼？

第2章 電子是什麼東西？

2-1 電子位於電子層

2-2 量子數決定電子的性質

2-3 電子形成電子雲

2-4 電子層分成不同的軌域

2-5 軌域呈現有趣的形狀

2-6 填進軌域時的規則

2-7 K層與L層的電子組態

2-8 最外層電子決定原子的性質

第3章 由週期表可知道什麼事情？

3-1 週期表是元素的日曆

3-2 族與週期是週期表的骨架

3-3 週期表是電子組態的鏡子

3-4 分成典型元素與過渡元素

3-5 過渡元素的襯衫變化

3-6 由電子組態看元素的分類

3-7各種不同的週期表

第4章 由原子、分子看週期表

4-1 原子半徑的週期性

4-2 離子價數的週期性

4-3 游離能的週期性

4-4 電負度的週期性

4-5 酸性氧化物與鹽基性氧化物

4-6 形成分子才出現的性質

4-7 化學鍵結與週期表

第5章 由物理性質看週期表

5-1 物質的氣體、液體、固體

5-2 熔點與週期表

5-3 固體與結晶

5-4 晶形與週期表

5-5 金屬元素的特色

5-6 金屬元素與週期表

5-7 稀有金屬與稀土金屬

5-8 稀有金屬分布不均

第6章 第1、2、12族元素

6-1 第1族元素的性質

6-2 氫的性質

6-3 其他第1族元素的性質

6-4 第2族元素的性質

6-5 鎂與鈣的性質

6-6 其他第2族元素的性質

6-7 第12族元素的性質

第7章 第13～15族元素

7-1 第13族元素的性質

7-2 硼與鋁的性質

7-3 其他第13族元素的性質

7-4 第14族元素的性質

7-5 碳和矽的性質

7-6 其他第14族元素的性質

7-7 第15族元素的性質

7-8 氮與磷的性質

7-9 其他第15族元素的性質

第8章 第16～18族元素

8-1 第16族元素的性質

8-2 氧與硫的性質

8-3 其他第16族元素的性質

8-4 第17族元素的性質

8-5 氟與氯的性質

8-6 其他第17族元素的性質

8-7 第18族元素的性質

8-8 氦與氖的性質

8-9其他第18族元素的性質

第9章 過渡元素各論

9-1 過渡元素的種類

9-2 第4族元素的性質：仿真鑽石

9-3 第5族元素的性質：石油生物起源說的論據

9-4 第6族元素的性質：為夜晚帶來光明的元素

9-5 第7族元素的性質：在深海底部滾動的團塊

9-6 第8族元素的性質：有機化學不可欠缺的催化劑

9-7 第9族元素的性質：能夠上釉、電鍍的便利金屬

9-8 第10族元素的性質：牙齒治療常見的合金

9-9 第11族元素的性質：具代表性的貴金屬

第10章 稀土元素

10-1 稀土金屬（稀土元素）的種類

10-2 稀土金屬的物性

10-3 稀土金屬的生產

10-4 稀土金屬的發光性

10-5 稀土金屬的磁性、超導性

第11章 錒系元素

11-1 主要錒系元素的性質

11-2 鈾的同位素與核分裂

11-3 連鎖反應與臨界量

11-4 原子爐的條件

11-5 原子爐的結構與運轉

11-6 超鈾元素

11-7 鉨

參考文獻

索引

序／導讀

序言

本書主要是透過週期表來讓大家瞭解原子的結構、性質及反應性。說到週期表，可能會讓人想起高中時期需要死背的無趣化學，從而感到心情低落吧。不過，本書絕對不是那種艱澀古板的教科書，而是能夠帶領大家輕鬆愉快地進入週期表與化學世界的輕鬆讀物。

宇宙是由物質構成，而所有物質皆是由原子組成。宇宙中的物質種類有無限多種，但構成物質的原子卻僅有90種左右。這90種左右的原子會集結成分子，再由分子結合成物質。

原子的結構單純，整體看來宛如由雲朵構成的球體，正中央有著小小的原子核，周圍纏繞著雲狀般的電子雲。原子核帶有＋1電荷的質子，質子個數為原子的原子序Z；而構成電子雲的電子則帶有－1電荷，電子個數跟質子個數相同。因此，整個原子會呈現電中性。

將這些原子集結成的元素，按照原子序Z的順序排成元素的行列後，會發現有趣的事情：Z＝1的氫、Z＝3的鋰、Z＝11的鈉、Z＝19的鉀，皆容易形成＋1的陽離子，彼此間都具有相似的性質。週期表就是像這樣反覆縱向排列相似性質的元素，其原理跟每7天一個循環的日曆相同，就像是日曆最左端不論上下排列的都是快樂的星期天，週期表左端的第一族元素也皆具有類似的性質及反應性。

瞭解這件事情後再來觀看週期表，能夠在某種程度上推測元素的性質，像是可知第一族元素容易形成1價陽離子、第二族元素容易形成2價陽離子等等。這就是週期表的價值與意義。

由週期表可知，奧林匹克獎牌的金、銀、銅都排列在週期表的第十一族，與金、銀同為貴金屬的鉑、鈀則排列在金、銀的左邊。

經常作為原子爐燃料的鈾、鈽，是位於週期表底部的超重元素，被期待未來可以作為原子爐燃料的釷，也屬於超重元素。

最近蔚為話題的稀土金屬，本身具有發光性、磁性等特異性質，成為了雷射、儲存元件等產業上不可欠缺的原料。另外，像是可以製成強力磁鐵來實現超小型馬達等現代科學的方面上，稀土元素也廣泛受到運用。稀土金屬是第三族元素的一部分，全部共有17種元素。

然而，其中有15種元素不列入週期表的主表，而像是附屬品般列於週期表下方的副表中，這15種元素宛若十五胞胎般具有類似的性質。實際上，稀土元素也因彼此具有類似性質而難以分離。

週期表對應著元素的結構，尤其忠實地對應了電子組態。然後，電子組態會影響原子的性質和反應性，所以週期表也理所當然地會對應原子的性質及反應性。

讀完本書後會驚訝地發現，高中時期覺得艱難的週期表，竟然如此栩栩如生、深具魅力。透過本書親近週期表後，相信大家也會開始覺得化學平易近人，進而成為化學的粉絲的。

最後，感謝致力於本書付梓的SB Creative的石周子先生、品田洋介先生、為本書描繪有趣插圖的井口千穗小姐、參考書籍的作者們以及出版社同仁。

齋藤勝裕