元素是具有相同核电荷数（质子数）的原子的总称。元素的性质按原子序数递增的次序排列，呈现周期性变化的规律。根据元素周期律把组成物质世界的所有元素分周期分族地排列成表，称为元素周期表。人们根据元素在表中所处的周期和族的位置，即可分析推断其性质和相互作用的趋势，获得对该元素的了解和知识。
为了加深对各个元素的认识，本书在元素周期表的基础上，在元素知识集萃部分对元素分族介绍：涉及历史故事、存在情况、基本性质、特性和应用、生物学作用（主要是对人体的作用）、核反应以及某些元素重要化合物的结构和性质，读者不仅可以学习元素的基本知识，也可以了解各种元素及其化合物与我们生活的联系，丰富自己的知识，提高科学素养。
另外，元素周期表挂图同以往的周期表很大的不同是：增加了各元素的读音，方便读者认识。另外，对于元素周期表中的族的标记，元素单质存在的状态与常见结构等有详细的介绍，同时还增加了一幅竖排的元素周期表，便于读者从多角度审读。
本书简介：
本书集结了化学元素周期表和元素知识两方面的内容，把二者有机地结合在一本书中，并独立成册。
元素周期表以彩色图片的形式展示，同时内容更加丰富，加深了对周期表的认识与解读；元素知识部分按照元素周期表的分类规律，以族为单位，把性质或结构相似的一类物质统一介绍其相似性和共性的部分，对于个性部分单独列出，特别是对于一些重要的新的元素性质及用途，本书中给与了特别说明。同时通过元素知识的介绍，结合元素周期表中的图示，可以更好地理解和掌握元素知识及规律。各元素知识涉及历史故事、存在情况、基本性质、特性和应用、生物学作用（主要是对人体的作用）、核反应以及某些元素重要化合物的结构和性质。读者不仅可以学习元素的基本知识，也可以了解各种元素及其化合物与我们生活的联系，丰富自己的知识，提高科学素养。
本书读者对象为中学生、大学生，以及相关的教师与科研工作者。
作者简介：
周公度，北京大学，教授，结构化学专家，著作有《结构化学》、《元素周期表》、《化学词典》、《化学元素综述》等。
王颖霞，北京大学教授，从事无机固体材料的合成与结构。讲授课程：无机化学，化学与社会。著作有《化学与社会》、《普通化学》等。
目录：
s区第1（1A）族元素氢(Hydrogen)1
s区第1(1A)族元素碱金属(Alkalimetals)3
s区第2(2A)族元素碱土金属(Alkaliearthmetals)7
p区第13(3A)族元素硼族元素(Borongroupelements)11
p区第14(4A)族元素碳族元素(Carbongroupelements)14
p区第15(5A)族元素氮族元素(Nitrogengroupelements)18
p区第16(6A)族元素氧族元素(Oxygengroupelements)21
p区第17(7A)族元素卤素(Halogenelements)24
p区第18(8A)族元素稀有气体元素（Raregaselements）27
d区第3(3B)族元素稀土元素(Rareearthelements)31
d区第4(4B)族元素钛族元素(Titaniumgroupelements)33
d区第5(5B)族元素钒族元素(Vanadiumgroupelements)35
d区第6(6B)族元素铬族元素(Chromiumgroupelements)37
d区第7(7B)族元素锰族元素(Manganesegroupelements)39
d区第4周期第8～10(8B)族元素铁系元素(Ironserieselements)41s区第1（1A）族元素氢(Hydrogen)1
s区第1(1A)族元素碱金属(Alkalimetals)3
s区第2(2A)族元素碱土金属(Alkaliearthmetals)7
p区第13(3A)族元素硼族元素(Borongroupelements)11
p区第14(4A)族元素碳族元素(Carbongroupelements)14
p区第15(5A)族元素氮族元素(Nitrogengroupelements)18
p区第16(6A)族元素氧族元素(Oxygengroupelements)21
p区第17(7A)族元素卤素(Halogenelements)24
p区第18(8A)族元素稀有气体元素（Raregaselements）27
d区第3(3B)族元素稀土元素(Rareearthelements)31
d区第4(4B)族元素钛族元素(Titaniumgroupelements)33
d区第5(5B)族元素钒族元素(Vanadiumgroupelements)35
d区第6(6B)族元素铬族元素(Chromiumgroupelements)37
d区第7(7B)族元素锰族元素(Manganesegroupelements)39
d区第4周期第8～10(8B)族元素铁系元素(Ironserieselements)41
d区第5、6周期第8～10(8B)族元素铂系元素(Platinumserieselements)43
ds区第11(1B)族元素货币金属元素(Coinagemetalelements)46
ds区第12(2B)族元素锌族元素(Zincgroupelements)48
f区第3(3B)族57～71号元素镧系元素(Lanthanoidelements)50
f区第3(3B)族89～103号元素锕系元素(Actinoidelements)55
第7周期104～118号元素超锕元素(Transactinoidelements)58
讨论和思考60
参考文献64前言元素是具有相同核电荷数（质子数）的原子的总称。元素的性质按原子序数递增的次序排列，呈现周期性变化的规律。根据元素周期律把组成物质世界的所有元素分周期分族地排列成表，称为元素周期表。人们根据元素在表中所处的周期和族的位置，即可分析推断其性质和相互作用的趋势，获得对该元素的了解和知识。元素周期表是化学和物理学的一个珍宝。为了加深对各个元素的认识，我们在元素周期表的基础上，编写这本小册子，对元素分族加以介绍：涉及历史故事、存在情况、基本性质、特性和应用、生物学作用（主要是对人体的作用）、核反应以及某些元素重要化合物的结构和性质，使读者不仅可以学习元素的基本知识，也可以了解各种元素及其化合物与我们生活的联系，丰富自己的知识，提高科学素养。
本书由周公度等编写的《元素周期表》改编而成，并将原来附赠的“元素知识介绍”小手册在内容上和形式上都作了调整和修改，取名《元素周期表和元素知识集萃》。在编写过程中，我们力求从化学元素知识海洋中萃取其精华，供高级中学广大师生、大专院校从事化学教学和科研的师生以及广大科普爱好者阅读参考。
在修改过程中，我们虽然在内容上进行反复核对，精益求精，但因水平有限，书中难免出现缺点和疏漏，敬请读者予以指正。
在本书出版之际，我们深切感谢参加编写《元素周期表》的徐克敏、祁嘉义、靳乃英等先生；深切悼念《元素周期表》的责任编辑徐蔓女士。
元素是具有相同核电荷数（质子数）的原子的总称。元素的性质按原子序数递增的次序排列，呈现周期性变化的规律。根据元素周期律把组成物质世界的所有元素分周期分族地排列成表，称为元素周期表。人们根据元素在表中所处的周期和族的位置，即可分析推断其性质和相互作用的趋势，获得对该元素的了解和知识。元素周期表是化学和物理学的一个珍宝。为了加深对各个元素的认识，我们在元素周期表的基础上，编写这本小册子，对元素分族加以介绍：涉及历史故事、存在情况、基本性质、特性和应用、生物学作用（主要是对人体的作用）、核反应以及某些元素重要化合物的结构和性质，使读者不仅可以学习元素的基本知识，也可以了解各种元素及其化合物与我们生活的联系，丰富自己的知识，提高科学素养。
本书由周公度等编写的《元素周期表》改编而成，并将原来附赠的“元素知识介绍”小手册在内容上和形式上都作了调整和修改，取名《元素周期表和元素知识集萃》。在编写过程中，我们力求从化学元素知识海洋中萃取其精华，供高级中学广大师生、大专院校从事化学教学和科研的师生以及广大科普爱好者阅读参考。
在修改过程中，我们虽然在内容上进行反复核对，精益求精，但因水平有限，书中难免出现缺点和疏漏，敬请读者予以指正。
在本书出版之际，我们深切感谢参加编写《元素周期表》的徐克敏、祁嘉义、靳乃英等先生；深切悼念《元素周期表》的责任编辑徐蔓女士。
周公度王颖霞
2015年10月s区第2(2A)族元素
Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra碱土金属
(AlkaliEarthMetals)
碱土金属是周期表中第2列元素铍、镁、钙、锶、钡、镭的总称，核外价电子组态为ns2。因其氧化物兼具碱性(只有BeO为两性)和土性(熔点高)而得名。碱土金属性质活泼，除铍外，皆可生成典型离子型过氧化物。碱土金属Mg,Ca,Sr,Ba以及碱金属Na，K都是英国化学家戴维（H.Davy，1778~1829）发现的。戴维在学习拉瓦锡《化学元素论》时，看到“盐的土质可能都含有氧，这些土质可能是某种金属的氧化物”，戴维思维敏捷，他利用当时刚刚发现的伏打电堆，提出“电解”和“化学亲和力”之间的关系，认为化学亲和力实质上是一种电力。他通过电解方法，克服种种困难，用电力把土质中的金属和氧分开，发现了土质中的金属元素。
4号元素Be铍
1798年，沃克兰（L.N.Vauquelin，法）在分析绿宝石的成分时发现了铍。铍矿石近30种，但很分散，主要为绿柱石（beryl）Be3Al2Si6O18，名亦由此而来。
铍为浅灰色金属，有延展性，比铝轻1/3，传热性是钢的3倍，铝的2倍，为金属中的良导热体。铍的化学性质活泼与铝相似，在空气中能形成保护性的氧化层，在常温甚至在红热时皆稳定，呈现出两性。金属铍用于制作导弹和火箭的部件；薄片能透过X射线用以制造X射线管窗口。铍铜合金硬度大，受撞击时不产生火花，用于制作油井和有可燃气体存在场所所使用的工具。含铍的宝石有绿宝石（祖母绿）、海蓝宝，是美丽坚硬的晶体。
铍属剧毒物质，铍化合物皆有毒。空气中若含有1mg/m3的铍，便能使人立即得急性铍肺病，死亡率极高。铍也可致癌。
12号元素Mg镁
1808年戴维（H.Davy，英）用电解法从硫酸镁和氧化汞的混合物中得到了镁汞合金，蒸去汞后得到金属镁。镁的英文名称Magnesium源于蕴藏丰富镁矿的希腊地名“Magnesia”（马格尼西亚）。地壳中镁含量丰富，居第6位。主要矿物有有菱镁矿(MgCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]、光卤石(KMgCl3?6H2O)等。海水是镁的不竭之源。目前金属镁的制备方法主要是高温下电解MgCl2。
镁为银白色金属，质轻(密度为1.738g/cm3)，硬度中等，富延展性，导热导电性强。镁的化学性质活泼，具有强还原性，在潮湿空气中表面会生成氧化物膜而变暗，也可与氮、硫、卤素等化合。镁能和铝、钒、钛等金属形成机械性能优良的合金，广泛用于航空、航天、车辆、建材等各个方面。在常见的结构金属材料中，镁的用量仅次于铁和铝，排在第三位。镁在冶金工业中用作还原剂，制备金属铍和钛等；在炼钢工业中可用镁作脱硫剂并使石墨球化而形成球墨铸铁，增强铁的延展性和抗裂性。镁粉易燃并放出极强的白光，富紫外线，对照相底片的感光力极大，镁光灯就是利用了这一特性。
镁是生物体的必需元素。在绿色植物的叶绿素中，镁离子居于中心位置，叶绿素中镁含量大约2%。镁主要以Mg2+的形式存在于人体，70%分布在骨骼，其余在软组织和细胞内外液中。镁为骨细胞结构和功能所必需，保证其正常生长和坚固度。镁是多种酶系的辅助因子或激活剂，广泛参与体内各种代谢过程，参与细胞内的能量释放和转化。镁离子对钾离子的运输、钙离子通道的活化启动及神经信息的传导和心肌作用十分重要。缺镁会导致心律不齐和肌肉颤抖。成人每天需要200~400mg镁。
20号元素Ca钙
1808年戴维（H.Davy，英）对石灰和氧化汞的混合物进行电解，得到钙汞齐，并制得钙，贝采里乌斯（J.J.Berzelius，瑞典）和蓬丁（M.M.Pontin，瑞典）也做出贡献。钙的名称源于拉丁文“Calcis”，意为“石灰”。钙在地壳中的丰度排序为第5。自然界中，钙化合物分布极广，有石灰石(CaCO3)、方解石(CaCO3)、白垩、大理石、石膏(CaSO4?2H2O)、磷灰石[Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)]、白云石[CaMg(CO3)2]、萤石(CaF2)、珊瑚等。其中，石灰石是方解石和文石(CaCO3)的统称，白垩是富含碳酸钙的黏土；大理石是多种岩石形成的建筑材料的名称，主要成分仍为碳酸钙，珊瑚是由珊瑚虫分泌的石灰质骨骼聚结而成，主要成分也是碳酸钙。
钙为银白色金属，质软，新切断处呈现明亮的结晶面。钙的化学性质活泼，具有强还原性，易与卤素、氮、硫等化合。钙的用途很广：（1）金属钙是强还原剂，冶金工业中用作脱硫剂、脱氧剂，用于制备稀土元素；（2）利用石灰石（碳酸钙,CaCO3）烧制石灰（CaO），它与水混合形成熟石灰Ca(OH)2，熟石灰在空气中吸收二氧化碳再变为碳酸钙，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、医疗等。（4）制造电石（CaC2），电石与水反应生成乙炔气，可以作为化工原料。早期的纱灯即利用此过程生成的乙炔气燃烧照明。(5)氯化钙是重要化工原料，也是良好的融雪剂。
钙是人体中含量*多的金属元素，约占人体总质量的1.5~2%。人体中钙90%以上分布在骨骼及牙齿中，其余的钙分布于体液及其他组织中。血液中的钙几乎全部存在于血浆中，一般成人血钙浓度为2.10～2.55mmol/L。钙离子Ca2+参与体内多种生理生化过程，在肌肉收缩、腺体的分泌及细胞生长等方面都起重要的作用；Ca2+还是许多酶的激活剂，如淀粉酶、脂肪酶，能激活凝血酶系，促进凝血过程；Ca2+能降低神经肌肉的兴奋性，血清中Ca2+浓度降低，肌肉兴奋性增加，导致抽搐。Ca2+能有利于心肌收缩。缺钙儿童易患佝偻病，成人缺钙易患骨质疏松。含Ca2+的硬水会给生活和生产带来不少麻烦。
38号元素Sr锶
1808年戴维（H.Davy，英）通过电解氧化锶与氧化汞的混合物，制得锶汞齐，并发现了锶。名称源于英文“strontian”，乃苏格兰一城镇名，戴维所使用的氧化锶便产于该镇附近。主要矿物有天青石（SrSO4）和菱锶矿（SrCO3）。
锶是银白色金属，质软似蜡。锶的化学性质活泼，与水和酸作用猛烈！含锶的盐在无色火焰中呈红色，用于制焰火、光弹和光电管。90Sr有放射性，半衰期28.5年。作为核爆炸（铀核裂变）的副产物，90Sr从大气回降到地面后，污染环境，再经食草动物转入人体，蓄积致癌。90Sr用于医疗检测。
锶是人体非必需但有用的微量元素，以牙齿和骨骼内分布*多（牙釉质180mg/kg,牙本质90mg/kg,骨120mg/kg），其他组织较少。作为骨骼和牙齿的必需成分，锶与骨骼和牙齿的形成密切相关。随年龄增长，骨内的锶含量增多。临床上检测锶的浓聚程度判断骨愈合程度。
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