元素是具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的原子的總稱。元素的性質(zhì)按原子序數(shù)遞增的次序排列，呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。根據(jù)元素周期律把組成物質(zhì)世界的所有元素分周期分族地排列成表，稱為元素周期表。人們根據(jù)元素在表中所處的周期和族的位置，即可分析推斷其性質(zhì)和相互作用的趨勢(shì)，獲得對(duì)該元素的了解和知識(shí)。
為了加深對(duì)各個(gè)元素的認(rèn)識(shí)，本書在元素周期表的基礎(chǔ)上，在元素知識(shí)集萃部分對(duì)元素分族介紹：涉及歷史故事、存在情況、基本性質(zhì)、特性和應(yīng)用、生物學(xué)作用（主要是對(duì)人體的作用）、核反應(yīng)以及某些元素重要化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，讀者不僅可以學(xué)習(xí)元素的基本知識(shí)，也可以了解各種元素及其化合物與我們生活的聯(lián)系，豐富自己的知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。
另外，元素周期表掛圖同以往的周期表很大的不同是：增加了各元素的讀音，方便讀者認(rèn)識(shí)。另外，對(duì)于元素周期表中的族的標(biāo)記，元素單質(zhì)存在的狀態(tài)與常見結(jié)構(gòu)等有詳細(xì)的介紹，同時(shí)還增加了一幅豎排的元素周期表，便于讀者從多角度審讀。
本書簡(jiǎn)介：
本書集結(jié)了化學(xué)元素周期表和元素知識(shí)兩方面的內(nèi)容，把二者有機(jī)地結(jié)合在一本書中，并獨(dú)立成冊(cè)。
元素周期表以彩色圖片的形式展示，同時(shí)內(nèi)容更加豐富，加深了對(duì)周期表的認(rèn)識(shí)與解讀；元素知識(shí)部分按照元素周期表的分類規(guī)律，以族為單位，把性質(zhì)或結(jié)構(gòu)相似的一類物質(zhì)統(tǒng)一介紹其相似性和共性的部分，對(duì)于個(gè)性部分單獨(dú)列出，特別是對(duì)于一些重要的新的元素性質(zhì)及用途，本書中給與了特別說明。同時(shí)通過元素知識(shí)的介紹，結(jié)合元素周期表中的圖示，可以更好地理解和掌握元素知識(shí)及規(guī)律。各元素知識(shí)涉及歷史故事、存在情況、基本性質(zhì)、特性和應(yīng)用、生物學(xué)作用（主要是對(duì)人體的作用）、核反應(yīng)以及某些元素重要化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。讀者不僅可以學(xué)習(xí)元素的基本知識(shí)，也可以了解各種元素及其化合物與我們生活的聯(lián)系，豐富自己的知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。
本書讀者對(duì)象為中學(xué)生、大學(xué)生，以及相關(guān)的教師與科研工作者。
作者簡(jiǎn)介：
周公度，北京大學(xué)，教授，結(jié)構(gòu)化學(xué)專家，著作有《結(jié)構(gòu)化學(xué)》、《元素周期表》、《化學(xué)詞典》、《化學(xué)元素綜述》等。
王穎霞，北京大學(xué)教授，從事無機(jī)固體材料的合成與結(jié)構(gòu)。講授課程：無機(jī)化學(xué)，化學(xué)與社會(huì)。著作有《化學(xué)與社會(huì)》、《普通化學(xué)》等。
目錄：
s區(qū)第1（1A）族元素氫(Hydrogen)1
s區(qū)第1(1A)族元素堿金屬(Alkalimetals)3
s區(qū)第2(2A)族元素堿土金屬(Alkaliearthmetals)7
p區(qū)第13(3A)族元素硼族元素(Borongroupelements)11
p區(qū)第14(4A)族元素碳族元素(Carbongroupelements)14
p區(qū)第15(5A)族元素氮族元素(Nitrogengroupelements)18
p區(qū)第16(6A)族元素氧族元素(Oxygengroupelements)21
p區(qū)第17(7A)族元素鹵素(Halogenelements)24
p區(qū)第18(8A)族元素稀有氣體元素（Raregaselements）27
d區(qū)第3(3B)族元素稀土元素(Rareearthelements)31
d區(qū)第4(4B)族元素鈦?zhàn)逶?Titaniumgroupelements)33
d區(qū)第5(5B)族元素釩族元素(Vanadiumgroupelements)35
d區(qū)第6(6B)族元素鉻族元素(Chromiumgroupelements)37
d區(qū)第7(7B)族元素錳族元素(Manganesegroupelements)39
d區(qū)第4周期第8～10(8B)族元素鐵系元素(Ironserieselements)41s區(qū)第1（1A）族元素氫(Hydrogen)1
s區(qū)第1(1A)族元素堿金屬(Alkalimetals)3
s區(qū)第2(2A)族元素堿土金屬(Alkaliearthmetals)7
p區(qū)第13(3A)族元素硼族元素(Borongroupelements)11
p區(qū)第14(4A)族元素碳族元素(Carbongroupelements)14
p區(qū)第15(5A)族元素氮族元素(Nitrogengroupelements)18
p區(qū)第16(6A)族元素氧族元素(Oxygengroupelements)21
p區(qū)第17(7A)族元素鹵素(Halogenelements)24
p區(qū)第18(8A)族元素稀有氣體元素（Raregaselements）27
d區(qū)第3(3B)族元素稀土元素(Rareearthelements)31
d區(qū)第4(4B)族元素鈦?zhàn)逶?Titaniumgroupelements)33
d區(qū)第5(5B)族元素釩族元素(Vanadiumgroupelements)35
d區(qū)第6(6B)族元素鉻族元素(Chromiumgroupelements)37
d區(qū)第7(7B)族元素錳族元素(Manganesegroupelements)39
d區(qū)第4周期第8～10(8B)族元素鐵系元素(Ironserieselements)41
d區(qū)第5、6周期第8～10(8B)族元素鉑系元素(Platinumserieselements)43
ds區(qū)第11(1B)族元素貨幣金屬元素(Coinagemetalelements)46
ds區(qū)第12(2B)族元素鋅族元素(Zincgroupelements)48
f區(qū)第3(3B)族57～71號(hào)元素鑭系元素(Lanthanoidelements)50
f區(qū)第3(3B)族89～103號(hào)元素錒系元素(Actinoidelements)55
第7周期104～118號(hào)元素超錒元素(Transactinoidelements)58
討論和思考60
參考文獻(xiàn)64前言元素是具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的原子的總稱。元素的性質(zhì)按原子序數(shù)遞增的次序排列，呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。根據(jù)元素周期律把組成物質(zhì)世界的所有元素分周期分族地排列成表，稱為元素周期表。人們根據(jù)元素在表中所處的周期和族的位置，即可分析推斷其性質(zhì)和相互作用的趨勢(shì)，獲得對(duì)該元素的了解和知識(shí)。元素周期表是化學(xué)和物理學(xué)的一個(gè)珍寶。為了加深對(duì)各個(gè)元素的認(rèn)識(shí)，我們?cè)谠刂芷诒淼幕A(chǔ)上，編寫這本小冊(cè)子，對(duì)元素分族加以介紹：涉及歷史故事、存在情況、基本性質(zhì)、特性和應(yīng)用、生物學(xué)作用（主要是對(duì)人體的作用）、核反應(yīng)以及某些元素重要化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使讀者不僅可以學(xué)習(xí)元素的基本知識(shí)，也可以了解各種元素及其化合物與我們生活的聯(lián)系，豐富自己的知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。
本書由周公度等編寫的《元素周期表》改編而成，并將原來附贈(zèng)的“元素知識(shí)介紹”小手冊(cè)在內(nèi)容上和形式上都作了調(diào)整和修改，取名《元素周期表和元素知識(shí)集萃》。在編寫過程中，我們力求從化學(xué)元素知識(shí)海洋中萃取其精華，供高級(jí)中學(xué)廣大師生、大專院校從事化學(xué)教學(xué)和科研的師生以及廣大科普愛好者閱讀參考。
在修改過程中，我們雖然在內(nèi)容上進(jìn)行反復(fù)核對(duì)，精益求精，但因水平有限，書中難免出現(xiàn)缺點(diǎn)和疏漏，敬請(qǐng)讀者予以指正。
在本書出版之際，我們深切感謝參加編寫《元素周期表》的徐克敏、祁嘉義、靳乃英等先生；深切悼念《元素周期表》的責(zé)任編輯徐蔓女士。
元素是具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的原子的總稱。元素的性質(zhì)按原子序數(shù)遞增的次序排列，呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。根據(jù)元素周期律把組成物質(zhì)世界的所有元素分周期分族地排列成表，稱為元素周期表。人們根據(jù)元素在表中所處的周期和族的位置，即可分析推斷其性質(zhì)和相互作用的趨勢(shì)，獲得對(duì)該元素的了解和知識(shí)。元素周期表是化學(xué)和物理學(xué)的一個(gè)珍寶。為了加深對(duì)各個(gè)元素的認(rèn)識(shí)，我們?cè)谠刂芷诒淼幕A(chǔ)上，編寫這本小冊(cè)子，對(duì)元素分族加以介紹：涉及歷史故事、存在情況、基本性質(zhì)、特性和應(yīng)用、生物學(xué)作用（主要是對(duì)人體的作用）、核反應(yīng)以及某些元素重要化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，使讀者不僅可以學(xué)習(xí)元素的基本知識(shí)，也可以了解各種元素及其化合物與我們生活的聯(lián)系，豐富自己的知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。
本書由周公度等編寫的《元素周期表》改編而成，并將原來附贈(zèng)的“元素知識(shí)介紹”小手冊(cè)在內(nèi)容上和形式上都作了調(diào)整和修改，取名《元素周期表和元素知識(shí)集萃》。在編寫過程中，我們力求從化學(xué)元素知識(shí)海洋中萃取其精華，供高級(jí)中學(xué)廣大師生、大專院校從事化學(xué)教學(xué)和科研的師生以及廣大科普愛好者閱讀參考。
在修改過程中，我們雖然在內(nèi)容上進(jìn)行反復(fù)核對(duì)，精益求精，但因水平有限，書中難免出現(xiàn)缺點(diǎn)和疏漏，敬請(qǐng)讀者予以指正。
在本書出版之際，我們深切感謝參加編寫《元素周期表》的徐克敏、祁嘉義、靳乃英等先生；深切悼念《元素周期表》的責(zé)任編輯徐蔓女士。
周公度王穎霞
2015年10月s區(qū)第2(2A)族元素
Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra堿土金屬
(AlkaliEarthMetals)
堿土金屬是周期表中第2列元素鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳的總稱，核外價(jià)電子組態(tài)為ns2。因其氧化物兼具堿性(只有BeO為兩性)和土性(熔點(diǎn)高)而得名。堿土金屬性質(zhì)活潑，除鈹外，皆可生成典型離子型過氧化物。堿土金屬M(fèi)g,Ca,Sr,Ba以及堿金屬Na，K都是英國(guó)化學(xué)家戴維（H.Davy，1778~1829）發(fā)現(xiàn)的。戴維在學(xué)習(xí)拉瓦錫《化學(xué)元素論》時(shí)，看到“鹽的土質(zhì)可能都含有氧，這些土質(zhì)可能是某種金屬的氧化物”，戴維思維敏捷，他利用當(dāng)時(shí)剛剛發(fā)現(xiàn)的伏打電堆，提出“電解”和“化學(xué)親和力”之間的關(guān)系，認(rèn)為化學(xué)親和力實(shí)質(zhì)上是一種電力。他通過電解方法，克服種種困難，用電力把土質(zhì)中的金屬和氧分開，發(fā)現(xiàn)了土質(zhì)中的金屬元素。
4號(hào)元素Be鈹
1798年，沃克蘭（L.N.Vauquelin，法）在分析綠寶石的成分時(shí)發(fā)現(xiàn)了鈹。鈹?shù)V石近30種，但很分散，主要為綠柱石（beryl）Be3Al2Si6O18，名亦由此而來。
鈹為淺灰色金屬，有延展性，比鋁輕1/3，傳熱性是鋼的3倍，鋁的2倍，為金屬中的良導(dǎo)熱體。鈹?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)活潑與鋁相似，在空氣中能形成保護(hù)性的氧化層，在常溫甚至在紅熱時(shí)皆穩(wěn)定，呈現(xiàn)出兩性。金屬鈹用于制作導(dǎo)彈和火箭的部件；薄片能透過X射線用以制造X射線管窗口。鈹銅合金硬度大，受撞擊時(shí)不產(chǎn)生火花，用于制作油井和有可燃?xì)怏w存在場(chǎng)所所使用的工具。含鈹?shù)膶毷芯G寶石（祖母綠）、海藍(lán)寶，是美麗堅(jiān)硬的晶體。
鈹屬劇毒物質(zhì)，鈹化合物皆有毒�？諝庵腥艉�1mg/m3的鈹，便能使人立即得急性鈹肺病，死亡率極高。鈹也可致癌。
12號(hào)元素Mg鎂
1808年戴維（H.Davy，英）用電解法從硫酸鎂和氧化汞的混合物中得到了鎂汞合金，蒸去汞后得到金屬鎂。鎂的英文名稱Magnesium源于蘊(yùn)藏豐富鎂礦的希臘地名“Magnesia”（馬格尼西亞）。地殼中鎂含量豐富，居第6位。主要礦物有有菱鎂礦(MgCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]、光鹵石(KMgCl3?6H2O)等。海水是鎂的不竭之源。目前金屬鎂的制備方法主要是高溫下電解MgCl2。
鎂為銀白色金屬，質(zhì)輕(密度為1.738g/cm3)，硬度中等，富延展性，導(dǎo)熱導(dǎo)電性強(qiáng)。鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，具有強(qiáng)還原性，在潮濕空氣中表面會(huì)生成氧化物膜而變暗，也可與氮、硫、鹵素等化合。鎂能和鋁、釩、鈦等金屬形成機(jī)械性能優(yōu)良的合金，廣泛用于航空、航天、車輛、建材等各個(gè)方面。在常見的結(jié)構(gòu)金屬材料中，鎂的用量?jī)H次于鐵和鋁，排在第三位。鎂在冶金工業(yè)中用作還原劑，制備金屬鈹和鈦等；在煉鋼工業(yè)中可用鎂作脫硫劑并使石墨球化而形成球墨鑄鐵，增強(qiáng)鐵的延展性和抗裂性。鎂粉易燃并放出極強(qiáng)的白光，富紫外線，對(duì)照相底片的感光力極大，鎂光燈就是利用了這一特性。
鎂是生物體的必需元素。在綠色植物的葉綠素中，鎂離子居于中心位置，葉綠素中鎂含量大約2%。鎂主要以Mg2+的形式存在于人體，70%分布在骨骼，其余在軟組織和細(xì)胞內(nèi)外液中。鎂為骨細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能所必需，保證其正常生長(zhǎng)和堅(jiān)固度。鎂是多種酶系的輔助因子或激活劑，廣泛參與體內(nèi)各種代謝過程，參與細(xì)胞內(nèi)的能量釋放和轉(zhuǎn)化。鎂離子對(duì)鉀離子的運(yùn)輸、鈣離子通道的活化啟動(dòng)及神經(jīng)信息的傳導(dǎo)和心肌作用十分重要。缺鎂會(huì)導(dǎo)致心律不齊和肌肉顫抖。成人每天需要200~400mg鎂。
20號(hào)元素Ca鈣
1808年戴維（H.Davy，英）對(duì)石灰和氧化汞的混合物進(jìn)行電解，得到鈣汞齊，并制得鈣，貝采里烏斯（J.J.Berzelius，瑞典）和蓬丁（M.M.Pontin，瑞典）也做出貢獻(xiàn)。鈣的名稱源于拉丁文“Calcis”，意為“石灰”。鈣在地殼中的豐度排序?yàn)榈?。自然界中，鈣化合物分布極廣，有石灰石(CaCO3)、方解石(CaCO3)、白堊、大理石、石膏(CaSO4?2H2O)、磷灰石[Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)]、白云石[CaMg(CO3)2]、螢石(CaF2)、珊瑚等。其中，石灰石是方解石和文石(CaCO3)的統(tǒng)稱，白堊是富含碳酸鈣的黏土；大理石是多種巖石形成的建筑材料的名稱，主要成分仍為碳酸鈣，珊瑚是由珊瑚蟲分泌的石灰質(zhì)骨骼聚結(jié)而成，主要成分也是碳酸鈣。
鈣為銀白色金屬，質(zhì)軟，新切斷處呈現(xiàn)明亮的結(jié)晶面。鈣的化學(xué)性質(zhì)活潑，具有強(qiáng)還原性，易與鹵素、氮、硫等化合。鈣的用途很廣：（1）金屬鈣是強(qiáng)還原劑，冶金工業(yè)中用作脫硫劑、脫氧劑，用于制備稀土元素；（2）利用石灰石（碳酸鈣,CaCO3）燒制石灰（CaO），它與水混合形成熟石灰Ca(OH)2，熟石灰在空氣中吸收二氧化碳再變?yōu)樘妓徕}，用作建筑材料。（3）制石膏，生石膏(CaSO4?2H2O)，熟石膏(CaSO4?1/2H2O),用于建材、塑像、模型、醫(yī)療等。（4）制造電石（CaC2），電石與水反應(yīng)生成乙炔氣，可以作為化工原料。早期的紗燈即利用此過程生成的乙炔氣燃燒照明。(5)氯化鈣是重要化工原料，也是良好的融雪劑。
鈣是人體中含量*多的金屬元素，約占人體總質(zhì)量的1.5~2%。人體中鈣90%以上分布在骨骼及牙齒中，其余的鈣分布于體液及其他組織中。血液中的鈣幾乎全部存在于血漿中，一般成人血鈣濃度為2.10～2.55mmol/L。鈣離子Ca2+參與體內(nèi)多種生理生化過程，在肌肉收縮、腺體的分泌及細(xì)胞生長(zhǎng)等方面都起重要的作用；Ca2+還是許多酶的激活劑，如淀粉酶、脂肪酶，能激活凝血酶系，促進(jìn)凝血過程；Ca2+能降低神經(jīng)肌肉的興奮性，血清中Ca2+濃度降低，肌肉興奮性增加，導(dǎo)致抽搐。Ca2+能有利于心肌收縮。缺鈣兒童易患佝僂病，成人缺鈣易患骨質(zhì)疏松。含Ca2+的硬水會(huì)給生活和生產(chǎn)帶來不少麻煩。
38號(hào)元素Sr鍶
1808年戴維（H.Davy，英）通過電解氧化鍶與氧化汞的混合物，制得鍶汞齊，并發(fā)現(xiàn)了鍶。名稱源于英文“strontian”，乃蘇格蘭一城鎮(zhèn)名，戴維所使用的氧化鍶便產(chǎn)于該鎮(zhèn)附近。主要礦物有天青石（SrSO4）和菱鍶礦（SrCO3）。
鍶是銀白色金屬，質(zhì)軟似蠟。鍶的化學(xué)性質(zhì)活潑，與水和酸作用猛烈！含鍶的鹽在無色火焰中呈紅色，用于制焰火、光彈和光電管。90Sr有放射性，半衰期28.5年。作為核爆炸（鈾核裂變）的副產(chǎn)物，90Sr從大氣回降到地面后，污染環(huán)境，再經(jīng)食草動(dòng)物轉(zhuǎn)入人體，蓄積致癌。90Sr用于醫(yī)療檢測(cè)。
鍶是人體非必需但有用的微量元素，以牙齒和骨骼內(nèi)分布*多（牙釉質(zhì)180mg/kg,牙本質(zhì)90mg/kg,骨120mg/kg），其他組織較少。作為骨骼和牙齒的必需成分，鍶與骨骼和牙齒的形成密切相關(guān)。隨年齡增長(zhǎng)，骨內(nèi)的鍶含量增多。臨床上檢測(cè)鍶的濃聚程度判斷骨愈合程度。
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