元素城堡週期表

撰文／高憲章、科學少年編輯部

週期表就像一座奇特城堡，每個房間住著不同的元素。 房間的安排暗藏玄機，元素也各異其趣。 在週期表出現滿150週年的今天，一起來認識它吧！

在我們的生活中，每天都會碰到好多不一樣的東西，像是食物、汽車、門窗，還有每天都要看的《科學少年》雜誌等等。你知道這些東西是什麼做的嗎？舉例來說，雜誌的紙是紙漿做的，紙漿的主要成分是木頭，而木頭主要又由碳、氫、氧所組成。那碳、氫、氧還能再分解嗎？通常不行，它們是構成這個世界的基本組成，稱為「元素」。目前已知的元素有118種，這些元素不論是密度還是各種物理化學特性都不相同，也因此才有豐富多元的全世界。

有趣的是，儘管每個元素都不一樣，有些元素卻有著相似的性質，在一兩百年前，這個問題深深困擾著當時的科學家。經過一番努力，終於在150年前，由俄國科學家門得列夫找出元素之間的規律，發明了「元素週期表」。它是一張形狀特殊的表格，並不像一般表格一樣方方正正，而像是左右各有一座尖塔、中間用長廊連接成的「城堡」；城堡裡有許多「房間」，每個房間裡住著一種元素，而房間安排的方式和元素的性質息息相關。

週期表的出現對化學的發展有重大的影響，也因此它出現150週年的今年，被訂為「國際元素週期表年」。今年正是認識週期表的好時機，想知道它是怎麼來的，以及其中的元素各有什麼樣的特性嗎？如果你是元素，又該是哪一種？跟著《科學少年》一起進入這座城堡，探索週期表的奧祕吧！

認識元素城堡

在正式進入元素城堡之前，我們先來看看什麼是元素。

元素的概念很早以前就已經出現了，回到2000多年前的古希臘，哲學家恩培多克勒提出了「四元素論」，認為世界萬物都是由土、氣、火、水四種元素構成；亞里斯多德進一步提出五大元素，認為地球上的萬物是由恩培多克勒的四元素組成，地球以外的日月星辰，則由第五元素「以太」構成。

後來到了鍊金術盛行的時代，知名鍊金術師賈貝爾提出了二元素理論，認為所有金屬都是由硫、水銀所形成，其後的煉金術師又加入「鹽」，稱為「神聖三元素」。術士們花了大把的時間氣力，想把普通的金屬變成黃金，但卻始終不成功。

由此可知，人們認為元素是萬物的根本，但對於元素究竟是什麼，卻是一知半解。即使是知名的科學家牛頓、波以耳，也都曾著迷於鍊金術。但也由於對鍊金術的研究，才使得人們愈來愈清楚元素是什麼。1661年，波以耳終於對元素提出明確的定義。他認為元素是一種純粹、簡單、最基本的物體，不能從別的物體混合而來，也不能彼此轉換；「任何無法再分解為更簡單物質的物質，就是元素。」而且元素不僅僅三種或四種，而有更多。......

科學少年 NO. 50 2019年3月號

封面設計／趙璦 封面繪圖／張睿洋

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封面故事 20元素城堡──週期表 撰文／高憲章、科學少年編輯部

22認識元素城堡 24誰發明了週期表？ 30元素外傳 32元素就在你身邊 34科技時代，沒它不行！ 36你是哪種元素？ 38元素還有這種事！

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90投稿園地

書號：GM050

裝訂：平裝

尺寸：20.8 × 28 × 0.5 cm

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頁數：88頁

重量：260公克

出版社：遠流出版

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