2024年5月11日发(作者：腾讯电脑管家有必要安装吗)

化学史第二集

元素周期律

我现在知道自然界存在的元素的名字和序数，200年前大家刚刚开始揭开元素的秘密，

19世纪初，只发现了55种元素，包括液态的汞，闪光的镁，还有易挥发的碘，科学家不

清楚还能发现多少个元素，元素个数是无限的吗？但最大的难题是如何把元素排列在一

起？元素师无序的吗？元素有内在的规律和逻辑吗？揭开谜底是个艰难的挑战，首次接近

谜底却是偶然的事情，约翰·道尔顿，既聪明又谦虚，他有个英国式的爱好-天气，道尔顿

于1766年生于英国的湖泊地区，小时候就非常聪明，12岁就自己设立学校教导其他孩子，

他在回家途中喜欢观测各个季度的天气，由于热爱天气，他连续做了57年的气象日记，

每天不断，无论下雨还是天晴，他做了20万次的精确观察，道尔顿喜欢安静，退休后的

习惯也很普通，他一生单身，社交活动也不活跃，每周二下午的滚木球戏是他唯一的娱乐，

他也遵守习惯，可能看上去有点乏味，但是道尔顿其实热爱读书，勤于思考，在他温文尔

雅的外表下，头脑却充满激进的思想，最近科学家发现了元素结合成化合物的方法，科学

家做合成实验时一直使用相同的反应物比例，道尔顿知道，食盐氯化钠总是一份钠和一份

氯组成的，所以无论盐来自盐湖城还是西伯利亚，盐总有相同重量比的钠和氯，道尔顿就

想，如果是这样的话，每种元素都有其独特组成，他称之为最终粒子——原子。这是令人

炫目的启示，完全被人遗忘的领域，他提出，宇宙万物，是由无数小粒子组成的，希腊人

在2000年前就提出原子的概念，后来又被摒除，现在道尔顿提出自己的物质理论，他提

出的理论是革命性的，是原子理论的基础，他的预示性工作直到100年后才被证实，他提

出，有多少种元素就有多少种原子，正如每个元素都是不同的，每个原子的重量也不同，

----独特的原子量。每种元素都有自己的原子量，无论元素是固体，液体或者气体，。三个

气球中充满不同的气体，所以气体中的原子数量也基本相同，道尔顿认为不同的原子有不

同的原子量，所以三个气球的重量应该不同，红色充满氦气，如果我放手，气球浮起来了，

氦气很轻，第二个气球充满氩气，如果我放手，气球慢慢沉下来，氩气比氦气重，第三个

气球充满氪气，如果我放手，气球像石头一样掉下来，所以道尔顿是对的，不同元素的不

同原子有不同的原子量，道尔顿根据该理论，独立研究，他首次试图在无序的元素世界里

找出规律，这些神秘的符号排列，是道尔顿根据原子量对元素的排序，有些元素我甚至认

不出来，第一个是氢，第七个是氧，一直到第167个的汞，可以看出，道尔顿得出的原子

量并不全对，但他仅仅由于思考，就做了一次理论的飞跃，200年前，道尔顿使用想象力

作为显微镜，现代技术能让我们看到单个原子的形貌，使用扫描电镜。这不是利用光的普

通显微镜，原子比1毫米的百万分之一还小，小于可见光的波长，扫描电镜使用电子扫描

物体的表面，采集单独的原子，得到的图像是惊人的，这些是闪光的硅原子，这些是碳原

子，金原子，铜原子，铜是有光泽的金属，对生命至关重要，铜使人类从石器时代迈进铜

器时代，地球表面也有铜块，但铜通常要从矿物中提取，某些动物的血管中也有铜化合物，

章鱼，蜗牛，蜘蛛的血是蓝色的。道尔顿在十九世纪初提出的理论，即元素有不同的原子

量，遭到很多科学家的反对，但有一人相信他，瑞典化学家贝采里乌斯，贝采里乌斯也一

直想找出元素的规律，他相信，更多的了解元素的重量，是非常重要的，当他听到道尔顿

的理论时，他订一个雄心勃勃的计划，任务巨大，简直是疯狂，这个瑞典化学家孤身一人，

要精确测量每个元素的原子量，但是甚至还没有证实元素的存在，但是贝采里乌斯开始实

验时前，要精确的提纯，稀释和过滤每种元素，工作远非那么简单，那时候进行精确研究

所需要的化学仪器只有很少的几件被发明出来，但这阻挡不了他，他要着手研究，素以贝

采里乌斯开始自己制造实验仪器，莱姆是个专业的吹玻璃工，他在皇家艺术学院向我展示

贝采里乌斯的工作，吹玻璃需要身体忍耐力，要在非常高温的环境下工作，贝采里乌斯一

定很敬业，我要取玻璃出来，玻璃大约有1000摄氏度，我要用木手套冷却和成型玻璃，

制造圆底烧瓶，这是贝采里乌斯需要使用的最基本的化学装置，现在我要引入一些空气，

空气进入玻璃管时热量使玻璃膨胀，一般认为，掌握吹玻璃技术要12年，从他的研究成

果可以看出，他是个熟练的吹玻璃工，他要制造高精密的装置，所以比制造普通的花瓶和

大烧杯难得多。我从图片中看不出他是怎么做出来的，现在要做圆底烧瓶的顶部，好这就