諾貝爾化學獎得主羅德．霍夫曼（Roald Hoffmann）推薦
《聯合報》專題報導、《中國時報》開卷版年度好書
博客來高中職選書推薦100、高中生書店暢銷100、
大學18學群課外閱讀書單
人類有史以來第一本集合所有化學元素拍攝成的寫真書！
（附贈精美週期表海報）
不論你以前有沒有學過化學，本書保證會成為你的第一堂化學課，
作者用最華麗的視覺饗宴，打開你學習（或者重溫）
「一輩子都會用到的化學」的美麗旅程。
作者西奧多．葛雷把化學元素的樣貌全部拍成美麗的照片，
讓你一睹化學元素的真面目，一看就能記住這些生活裡一定會遇到的化學：
‧閃耀的星光，是氫氣變成氦氣的過程。
‧派對上的氣球一下子就不飄了，裡頭的氦氣跑哪去了？
‧手機、筆記型電腦裡頭都有鋰電池，為什麼用鋰？
‧綠寶石裡頭有鈹、高爾夫球桿裡頭也有鈹。
‧硼氮化物比鑽石硬，沒想到吧？部首不在「金」部，卻可以用來研磨金屬。
‧碳化矽和鑽石一樣美，為什麼鑽石特別貴？
‧有些製造氮肥的過程會產生氯，很不環保。
‧氧，占地球總重量的一半，占海洋總重量的86％。
‧氟氣可以讓所有物品燒成火焰，我們利用這種特性製作不沾鍋。
‧氖元素的英文意思是霓虹燈，為什麼霓虹燈要用氖？
怎麼樣？原子序排前面的10個就夠好玩了吧？
這裡總共有118個元素的故事！
鑀、鐨、侖琴……既是人名、也是元素名稱，全都跟你有關。
這套解說化學入門知識的元素週期表實在太美了，
美到蘋果電腦、賈伯斯愛死它，在iPad上市的第一天就推出電子版。
這本書還出現在Discovery頻道的《流言終結者》（MythBusters）節目，
紅遍全美國的迪士尼青少年喜劇《孟漢娜》（Hannah Montana）裡頭，
你也能看到這本書成了美國青少年的理科必讀本。
任何一樣你所能碰觸到的物品都有兩種形式，
一種是元素純粹的原貌，另一種是它和其他化學元素結合的樣貌。
於是……作者讓每一個元素都以一個跨頁呈現，
左頁是這個元素單獨出場，呈現它最純粹的樣貌。
右頁則盡可能蒐羅這種元素在自然界現身的絢麗身影，並佐以精簡文字說明。
化學元素週期表怎麼會背不起來？
它再也不是煩惱，而是你接觸美麗世界的敲門磚。
專業人士推薦
「這本元素書的風格和內容令其他所有元素書相形失色。」──諾貝爾化學獎得主／羅德．霍夫曼（Roald Hoffmann）
「這是我所讀過關於化學元素最多采多姿的一本。結合了每個化學元素關鍵的資訊，以及幽默動人的文字，讓閱讀平添樂趣。恭喜葛雷創作一本科普的傑作！」──在英國倫敦大學教授化學長達25年，《口紅、鑽石、威而鋼》作者／約翰．艾姆斯利（John Emsley）
「這本書不只是化學元素入門，它能使你更加欣賞組成這個世界的物質其內涵。」──前紐約大學醫學院神經科學教授，《睡人》、《錯把太太當帽子的人》、《鎢絲舅舅》作者／奧立佛．薩克斯（Oliver Sacks）
「西奧多．葛雷除了是一位一流的科普作家，還是一位狂熱的元素收藏家和攝影師。我強烈推薦這本書。」──國際性期刊《化學基礎》（Foundations of Chemistry）創辦者、《週期表的故事與其重要性》（The Periodic Table: Its Story and Its Significance）作者／艾瑞克．希瑞（Eric Scerri）
讀者好評分享
「如果有人將課本裡的元素都整理好，像一本小知識的大集合（重點是還附圖片），那就真的太棒了。這本就是這樣的一本書。」──讀者／才帥
「搭配圖片更有感覺，也更知道每個元素在生活上的應用，尤其是越到後面的元素，不說還真不知道對於工業、醫療、科學的貢獻還真大啊！」──讀者／Watson
「適合給國二剛學理化的學生參考，讓讀者深切了解元素及其化合物在生活中的運用，自然教師及圖書館必備。」──讀者／林瑞文
「直到看完這本書，我才發現原來化學元素是我們隨手可得的應用，而它們無疑是我至今背過最美麗的東西。」──讀者／ckprodigal
「這本書最經典的，應該是那些每個化學老師都肖想的珍稀照片吧！」──讀者／greenlake0611
作者
西奧多．葛雷（Theodore Gray）
美國知名科學軟體公司Wolfram Research Inc.的共同創辦人，參與創造世界上最先進的科技軟體系統Mathematica以及WolframlAlpha（TM）。
著有《瘋狂科學：你能在家做的實驗，但最好別做》。他在知名的科普雜誌《科技新時代》（Popular Science）發表專欄文章。
作者從2002年開始蒐集所有實體可見的元素出現的實物，他原本以為這個計畫要花上他30年的時間，沒想到在2009年就大功告成。他居住在美國伊利諾州香檳－厄巴納。
攝影者簡介
西奧多．葛雷（Theodore Gray）、尼克．曼恩（Nick Mann）
尼克．曼恩是自由接案攝影師，除了是世界上拍攝過最多元素的人之外，也是非常傑出的風景、運動和事件攝影師。
中文版審定者簡介
劉香舍
臺灣大學化學系學士，臺灣大學環境工程研究所碩士。光仁中學資深化學教師。
譯者簡介
吳瑤玲
臺灣大學化學系學士，美國杜克大學環境管理學院碩士。喜好閱讀、運動、欣賞音樂和戲劇電影、親近大自然；也喜好靜觀，感受及感謝生活中唾手可得的細微美好事物。現為專職的自由譯者和客製化的英語文家教老師。
譯文賜教：ylwu1688@gmail.com
目錄
作者導言 極簡又複雜的元素世界
週期表是如何形成的
原子序1～10請見本書簡介
11. 通水管的化學藥劑，遇水會冒泡冒煙，因為裡頭有鈉
12. 鎂，極易燃燒，為什麼拿來做汽車框架？
13. 鋁，剛出現的時候和金、銀並稱三大貴重金屬
14. 矽，地殼含量第二多的元素，但人類身上沒有矽
15. 磷肥的發明，是地球人口大爆炸的原因
16. 製造火藥和盤尼西林都得用硫
17. 吸入氯，身體會像火燒一樣痛苦，但水中加氯卻能挽救健康
18. 有些名貴紅酒會打入氬氣，防止美酒氧化
19. 身體缺乏鉀離子，會手指冰冷
20. 鈣可以在細胞間自由來去，所以骨頭的鈣可以補血
這裡開始的元素，你「鐵」定用手摸過：
21. 鈧，這是啥？球棒和自行車裡頭都有喔
22. 鈦金屬用途很廣，蘊藏量極多，但是價格還是貴，為什麼？
23. 釩鋼，不是人名、而是金屬扳手的原料
24. 你看到的「銀製餐具」其實大部分是鍍鉻
25. 70年代的海底挖錳熱潮，竟然是CIA的大騙局
26. 鐵離子是血液呈現紅色的原因
27. 鈷的顏色迷人，使得含鈷玻璃的網拍價格行情很高
28. 黃銅不變色？因為上頭鍍鎳，鎳在黃銅上會變透明
29. 銅可以抗菌，以前醫院的門把就用銅
30. 鋅是硬幣的原料、橋梁船隻防鏽的輔助材料
這裡的元素，多半跟你的健康有關：
31. 鎵是常溫下呈現液體的金屬，半導體工業常使用
32. 含鍺的健康沐浴鹽，都是騙人的
33. 砷加入飼料有益雞的健康，人的食物卻絕對不能加砷
34. 雷射印表機的滾筒必須塗一層硒，否則無法感光
35. 橘子口味汽水顏色這麼均勻漂亮，是因為加了溴
36. 氪是氣體，卻可以拿來成為長度標準
37. 銣必須變成氣體之後才好用，否則就是當煙火燒
38. 強化牙齒的舒酸定牙膏，是因為含鍶
39. 釔有助於靈界與人世間的溝通？太扯了吧
40. 二氧化鋯，這是什麼？說假鑽石你就知道了
每一天你都遇到它們，但你未必知道：
41. 鈮，大馬士革鋼刀和耳環上都有它
42. 鉬鋼用來製造螺絲
43. 骨科醫生把鎝注入你的身體，替你的骨頭拍照，這玩意兒有放射性
44. bling bling的首飾，是電鍍了廉價的釕
45. 電鍍銠比白金還要亮
46. 鈀用在汽車觸媒轉換器裡頭，比銀貴20倍
47. 銀是導電性最佳的元素
48. 鎘黃是印象派畫家莫內鍾愛的四種料色之一
49. LCD薄螢幕、薄電視，都得依靠銦
50. 無鉛焊料，意思就是這東西錫做的
別以為原子序越後面的越無用、越跟你無關，像是：
銻，鉛字印刷和子彈頭都用得到它
碲，意思是地球，藍光影碟裡頭有它
鈰，電影特效裡頭常用
銣鐠化合物眼鏡？戴著它你可以直視強光烈焰！
銪，幾乎所有省電燈泡都少不了它
鋱，音響發燒友能便宜買到這種好揚聲器
鐿，雷射用得到
鎢，原來用在燈泡裡頭，現在，頂級鑽頭都有它
鉑，就是白金，比黃金還漂亮，為什麼白金首飾反而不受歡迎？
汞，會堆積在大型、油脂豐富的魚體裡頭，如鮭魚
諾貝爾、愛因斯坦、費米、門德列夫、侖琴，甚至加州、德國大學、瑞典小村，它們都是元素名稱。此外，除了居禮夫人，週期表裡頭還有一個元素以女性命名，你知道嗎？
序／導讀
作者導言
極簡又複雜的元素世界
沒有任何東西會回到一無所有，但所有的東西都會回歸分解成它們的元素。
──摘錄西元前50年，羅馬詩人魯克舍斯（Lucretius）的著作《物性論》（De Rerum Natura）
週期表是一份全世界通用的完整目錄，這目錄收納著一切你可以砸在腳上的東西。而有一些東西，像是光、愛、邏輯和時間，都不在週期表內，但你也不能將這其中任何一樣砸在腳上。
這地球、這本書、你的腳──每一個可碰觸到的實體都是由元素構成的。你的腳大部分是氧，結合一些碳，構成了有機分子，並將你定義為以碳為基礎的生物（如果你不是以碳為基礎的生命體，歡迎來到我們的星球！如果你有腳，請不要將這本書砸在腳上）。
氧是個透明、無色的氣體，但它組成了你身體五分之三的重量。這怎麼可能呢？
元素具有兩個面貌：它們的純態，和它們結合其他元素形成的一系列化合物。氧在純態下的確是氣體，但當它與矽反應，會結合形成堅硬的矽酸鹽礦石，組成了大部分的地殼。當氧與氫、碳做夥，結果可能形成任何東西──從水到一氧化碳到糖。
氧原子依然存在於這些化合物中，不管這些物質看起來有多不像純氧。而且氧原子總是能再被提煉出來，回歸到純氣體形態。
除非原子核衰變，每一個氧原子絕不可能自行破壞或分裂成更簡單的東西。這個「不可分割性」（indivisibility），是元素之所以成為一個單元要素的關鍵。
在這本書中，我會展示每個元素的兩種面貌。首先，你將會看到一張純元素的大照片（只要它可辦到）。而在隔壁的右頁，你會看到該元素是用何方式存在於世界的實例──我挑選出的都是最具特徵性的化合物和應用。
在我們進入每個元素的個別介紹之前，值得花點時間來看看整個週期表是如何組合成的。
這個週期表的經典模型，是全世界都認得的。就像是一眼就認得的Nike商標、泰姬瑪哈陵（Taj Mahal）或愛因斯坦的一頭亂髮，週期表已經成為我們文明世界的記憶圖像之一。
週期表的基本結構並非由藝術、奇想或機會決定的，而是根據量子力學最基本和全宇宙通用的定律。一個呼吸甲烷的另類生物文明世界，他們的鞋子可能用方形的商標打廣告，但他們的週期表必然可被認出，因為和我們的週期表有相同的邏輯結構。
每一個元素是依照它的「原子序」（atomic number）來定義，這是指從1到118的整數，這是到目前為止的數量；但毫無疑問，未來肯定還會有更多元素被發現。一個元素的「原子序」，是指它每一個原子的核心所含的質子數目，這同時也決定了環繞在每個原子核周圍的電子數目。這些電子，尤其是位於最外「殼層」（shell）的電子，將決定該元素的化學特性。「電子殼層」（Electron shells）在第11頁中有更詳細介紹。
週期表是依照「原子序」的順序來排列元素的。這序列有時會跳過一些空缺，看似相當的不規則，但其實不然。由於這些空缺的存在，才能讓每個垂直欄的元素，都有相同的最外殼層電子數。這也解釋了有關週期表最重要的事實：同一欄的元素都有相似的化學特性。
元素的分類依據
讓我們來看看週期表中的各大類元素，同樣的，這也是依每欄的排列位置來定義。
舉足「氫」重
第一個元素是氫，算是有點不規則的。照慣例，氫是放置在最左一欄，它和同欄的其他元素，也有些相似的化學特性（主要在化合物中，氫通常會失去一個電子形成H+離子；像鈉元素［11］也會失去一個電子形成Na+離子）。但氫是氣體，其他位在第一欄的元素都是柔軟的金屬。所以在有些週期表的介紹中，會將氫獨自一個列出。
除了氫之外，在第一欄中的其他元素稱為「鹼金屬」（the alkali metals），將它們丟到湖中會很好玩。「鹼金屬」會和水反應，釋放出極易燃的氫氣。當你將夠大塊的鈉丟入湖中，過幾秒後就會產生巨大的爆炸。這可能會是個驚心又美麗的經驗；也可能會是你人生的終點，這要看你是否採取正確的防護而定，因為當熔化的鈉濺入眼中，會導致你終生失明。
化學就是這麼一回事：它的力量大到足以成就全世界偉大的事情；同時又危險到足以輕而易舉就做出可怕的事情。如果你不尊敬它，化學會反咬你一口。
位於第二欄的元素稱為「鹼土金屬」（the alkali earth metals）。就像「鹼金屬」一樣，這些金屬相當柔軟，會和水起反應、釋放出氫氣。這「鹼金屬」和水反應會引發爆炸，但「鹼土金屬」和水反應就溫和許多：由於反應的速度夠慢，不會引發氫氣自燃，舉例來說，讓鈣（20）可運用在攜帶型的氫氣產生器上。
「過渡金屬」其實很穩定
位於週期表中間較寬區塊的元素，稱為「過渡金屬」（the transition metals）。在工業中這些金屬是負責做重活的，光是第一列元素，就是大家都熟知的一般金屬。除了汞（80）之外，所有的「過渡金屬」都是非常堅硬、結構性很強的金屬。事實上汞也是如此。如果冷卻到夠低溫時，汞可冰凍成很像錫元素（50）的金屬。即使是鎝（43）這個此區唯一具放射性的元素，也和它的鄰居一樣，是種堅固的金屬。但你不會想要用它來做餐叉；並不是鎝不耐用，而是成本非常昂貴，而且，它的放射線會慢慢致你於死地。
大致上，「過渡金屬」在空氣中相當穩定，但有一些元素的確會逐漸氧化。最著名的例子當然就是鐵（26），對我們來說，鐵會生鏽是到目前為止最具破壞力、讓人傷透腦筋的化學反應。而其他例如金（79）或鉑（78），因為具有極佳的抗腐蝕性，因此相當珍貴。
本區位於左下角的兩個元素空缺，是為「鑭系元素」和「錒系元素」保留的（此二列元素在第10頁有介紹）。依據週期表的邏輯性，一個有14個元素寬的缺口，應該出現在第二欄和第三欄之間，由「鑭系元素」和「錒系元素」插入填補。但這會讓週期表變得過寬而不實用，因此約定俗成將此缺口關閉，而在週期表底部另外排出兩列來擺放這些「稀土元素」。
金屬、非金屬、無間道
位在左下方三角區塊的元素是普通金屬，雖然在人們印象中，大部分的普通金屬是位於前一類「過渡金屬」（現在你可能注意到，大多數的元素廣泛而言都是金屬）。
位在右上方三角區塊的元素是非金屬（接下來的兩類元素，鹵素和鈍氣，同樣也不是金屬）。當所有的金屬多少都具有導電性時，這些非金屬卻是電絕緣體。
位於分隔金屬和非金屬之間對角區的元素，稱為「類金屬」（the metalloids）。從名稱你可能猜想到，這些元素的特性部分像是金屬、一些又不像是金屬，特別是它們可以導電，雖然效能還不夠好。這些包括半導體的「類金屬」，已成為現代生活不可或缺的用品。
事實上，這個呈對角線分布的區塊，已違反了元素的通則：位在同一垂直欄的元素，具有相似的化學特性。但那只是個通則而已！畢竟化學實在是太過於複雜了，無法有絕對一體適用的規則。在這金屬到非金屬的分界中，有一些因素相互競爭，以決定元素到底是位在金屬區或是非金屬區。當你往週期表下方移動時，介於兩者間的平衡也隨之偏向右方。
退避三舍vs.貴氣逼人
第七區元素（位於週期表最右側的倒數第二欄）被稱為「鹵素」（the halogens），它們在純態下相當令人難以消受。這些元素都是反應性很強、氣味很難聞的物質。純氟（9）以幾乎能和任何物質反應而聞名；氯（17）在第一次世界大戰曾用來作為毒氣，但是若以化合物的形式存在，像是含氟牙膏和食用鹽（氯化鈉），就變成了溫和的居家用品。
最後一欄元素是「鈍氣」（又稱為惰性氣體，英文名稱是the noble gases）。「惰性」（noble）在此應從「超脫於一切凡夫俗子的事物之上」來理解。「鈍氣」幾乎從來沒有和同類或其他任何元素形成化合物。因為是如此惰性（inert），「鈍氣」常用來防護反應性活潑的元素。當覆蓋在「鈍氣」的防護層下，這些活性大的元素將無法起反應。如果你向化學材料供應商購買鈉元素，它將存放在充滿氬氣（18）的密封罐中。
這兩類元素一般都可通稱為「稀土元素」（the rare earths），雖然其中有些元素一點也不稀有。上方列，從鑭元素（57）算起，稱為「鑭系元素」（the lanthanides）；並不令人意外的，從錒元素（89）算起的下方列，就稱為「錒系元素」（the actinides）。
當你閱讀到鎦元素（71）章節時，就可得知「鑭系元素」特別著名的，是它們的化學性質都非常相似。有些鑭系元素的化學性質是如此雷同，以至於人們為了它們到底是否為不同元素而爭論不休。
所有的「錒系元素」都具有放射性，其中以鈾元素（92）和鈽元素（94）最有名。將「錒系元素」加在週期表的標準格式中，應該要怪格林‧西博格（Glenn Seaborg），因為他發現了許多位於此區域的新元素，所以必須新增一列（雖然新元素是由許多人發現的，但只有西博格堅持週期表再新增一列，來展示他參與發現的所有新元素）。
現在我們已瀏覽了週期表的全貌和分類介紹，可以啟程前往狂野的、美好的、四處可見的、趣味的和驚人的元素世界了。
元素是無所不在。從這裡到西非的伊斯蘭古城廷巴克圖（Timbuktu），也包括廷巴克圖當地，每個地方的每一樣東西都是由一種或多種元素構成的。我們所謂的「化學」──在這結合和重新結合之間浩瀚無窮盡的多變世界，都是開始和結束於此簡短而重要的元素清單，而它同時也是建構物理世界的重要基礎。
你在此書中看到的所有東西，幾乎都收藏在我的辦公室，除了那件被美國聯邦調查局（FBI）沒收的，和一些具歷史價值的物品。收集這些鮮明、多樣化的元素樣品是非常快樂的經驗，我希望你也能從閱讀享受到其中的樂趣。
我們在氫元素介紹章節上見！
