但是，许多化学家为了研究氟，仍将个人生死置之度外。其中有的因之抱病，有的甚至献出了生命。英国著名化学家戴维因研究氟而受毒害，一连病了几个月；爱尔兰的乔治和托马斯兄弟，在研究氟的实验中，发生了爆炸，毒气四溢，托马斯几乎丧命，乔治卧病3年。比利时的鲁耶特和尼克雷继续乔治兄弟的研究，试图单独制得氟，结果两人都以身殉职。
药店学徒出身的亨利·摩瓦桑，是法国人，他在巴黎药学院得到著名化学家弗雷密的培养，从1884年开始对氟化合物进行研究。氟，如同猛虎一般向他扑来。剧毒的气体曾四次使他在实验室中毒倒下，但他无所畏惧，每次都不等痊愈就继续实验。终于，在1886年6月26日，摩瓦桑排除了一切危险，揭开了氟元素的神奇面纱，实现了有史以来第一次单质氟的分离。至此，自然界中最桀骜不驯的元素被征服了。由于这位年轻的助教对氟的发现和尔后的一系列对氟的研究，1906年，他荣获了诺贝尔化学奖。
摩瓦桑因长期接触氟和氟化氢等毒物，不久即失去了自己的健康，牙齿一个不剩地脱落，头发也全部掉光，骨疼使他彻夜难眠，他说：“氟至少夺去了我10年的生命。”但是，他丝毫不感到惋惜和悲观，他自豪地说：“我无法用语言来描述我曾经体验过的如此强烈的愉快，抓住每一个难得的机会，在处女地上耕耘……最大的快乐不在于占有什么、享受什么，而在于追求什么、开辟什么……”
最古老的金属——铜
在古代，最早炼出来和用来制造工具的金属是铜。存在于自然界的天然铜称为自然铜，它是以游离（单质，非化合物）状态存在于自然界的金属铜，常常夹杂在铜的矿物中，是紫黑色的。铜在地壳中的含量比较少，在金属中含量排第17位。铅主要以化合物的形式存在于各种铜矿中，常见的有黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿、孔雀石等。
纯铜是紫红色有光泽的金属，所以以称为紫铜或红铜，用来制造电线或电器设备的零件的铜都是纯铜。铜不但导电性和传热性好，而且延展性特别好，黄豆粒大小的铜块，就可以拉成2千米长的细丝。铜是不活泼的金属，在常温下和干燥的空气里，不容易生锈。
铜的质地比较软，因此，使用中一般多用铜合金。铜和锡（有时也含铅、铝、铍等）组成的合金称为青铜，它的熔点比纯铜和纯锡都要低，因此容易铸造工具。但它的硬度却比铜和锡都高，可以制造质量高的工具和兵器。
铜和锌组成的合金称为黄铜，它的用途比青铜大得多，那大大小小的枪弹和炮弹的弹壳都是用黄铜铸造的。再看那交响乐团里各式各样闪闪发光的管乐器，乃至钟表和仪器上的许多零件，也都是用黄铜加工而成的。黄铜还有一个优点，随着其中含锌量的不同，可以有深黄、浅黄、红黄、金黄等各种漂亮的颜色。
铜和镍组成的合金称为白铜，外观白亮而有金属光泽，用来制造工艺品、医疗器械和光学仪器。
娇嫩的金属——铯
该不是弄错了吧？金属不就是那些锃亮夺目、银光闪烁、铜头铁脑、冷冰冰、硬棒棒的家伙吗？怎么谈得上娇嫩呢？
其实，没弄错，这是确确实实的事情。金属家族中还真有一位娇娇滴滴、嫩艳可人的“小姐”呢，它就是铯。
说它娇，铯的熔点只有28．5℃，比人的体温还低。如果你想把它放在手心上瞧个仔细，它会像冰块掉进热锅似的，很快就会熔化成一颗银白色的液滴，在手心上荡来滚去，好像是荷叶上滚着的水珠。它还怕见阳光，烈日之下，它会骨酥筋软，瘫成一摊稀泥。
道它嫩，那更是恰如其分。铯比石蜡还软。你见过厨师用刀削面的情景吗？你不妨拿把刀削起铯来试试，只要你手艺不赖，也准能做出薄软的“削面”来。
只是你可没机会像艺高胆大的厨师们玩得那么潇洒，使那削面在空中翻飞跳跃、飘飘悠悠落入水中，令人目不暇接。一旦铯片飞入空中，便会自动发火，发出玫瑰般的紫红色的光辉。若让它飘入水中，就更精彩了，它会像炸弹一样在水中开花，并且燃烧起来。由此看来，铯虽然娇嫩，但并不是闭月羞花的千金小姐，性格还是很活泼开朗的哩。
为了对付这个表里不一的调皮鬼，平时只好把它浸在煤油里“看护”起来，这样它才老实些。
地壳的基础——硅
谁要是给我讲起石英，我脑子里就想起这个故事。有人给我看过很多的东西：照在太阳光底下像泉水一般冰凉的透明的球体，杂色而美丽的玛瑙，多色而有光泽的蛋白石，海岸上纯净的沙，把熔化的石英做成像蚕丝那样的细丝或耐热的容器，美丽的琢磨过的水晶，神秘而奇特的碧石，变成了燧石的木化石，古代人粗糙地加过工的箭头，这一切东西不管我怎样去刨根问底，人们都这样回答我：这一切都是由石英和在成分上和石英近似的矿物组成的。这全部都是硅元素和氧元素的化合物。
单个硅晶体硅的符号是Si。它是自然界里除了氧之外分布最广的元素。自然界里从未发现过游离的硅，它总是和氧化合在一起，形成SiO2，这叫硅石，也叫硅酐，又叫二氧化硅。
平常一说起“硅”，最容易联想到燧石，许多人从小就很熟悉燧石这种矿物；它非常硬，用铁敲打就冒出火星，从前的人用它来取火，后来把它放在燧发枪里引燃火药。
但是燧石这种矿物并非化学家所说的硅，而只是硅的一种不很重要的化合物。至于硅的本身，却是一种奇妙的化学元素，它的原子在我们周围的自然界里分布非常广，工业上也需用它。
一切生命的基础——碳
你们有谁不知道闪烁着各种光泽的贵重的金刚石，灰色的石墨和黑色的煤炭？这3种东西在自然界里只是形状不同，实质是同一种化学元素——碳。
碳在地球上的含量比较起来不算多；它仅占地壳总质量的1％。然而它在地球化学上起的作用非常大：没有碳就没有生命！
活的物质里都有碳，有一门化学就是专研究碳的，我们现在也来了解一下这种元素的历史吧。
从现在我们所能研究到的角度来看，碳的生命史上的第一个阶段是熔化的岩浆。这种熔化物在地下深处和在岩脉里冷却成各种岩石，碳在这些岩石里有时候会聚成片状或球状的石墨，有时候形成贵重的金刚石晶体。但是大部分的碳都在岩体凝固的时候跑掉：有的形成容易飞散的烃和碳化物从岩脉升上来，聚集成石墨（例如斯里兰卡就有这样生成的石墨），有的同氧气化合成二氧化碳，升到地面上来。
我们知道，万能的硅酸在地下深处是不会让二氧化碳生成碳酸盐的。事实上也的确是这样，在我们所发现的各种火成岩里面，没有一种重要的矿物是含有二氧化碳的。可是火成岩会把二氧化碳机械地截留在岩石的缝隙里面（正像截留含氯的盐类的溶液那样），留在这种空隙里的二氧化碳分量很多——多到是我们大气里所含的五六倍。
不仅在活火山的地区里，甚至在第三纪早已熄灭了的死火山地区里，地下都常有二氧化碳喷到地面上来；或者跟别的易于逸散的化合物在一起聚成气流，抑或跟水混在一起形成碳酸矿泉。
人们利用这种矿水来医病，因此在这种矿泉的附近开设了许多疗养院和水疗院，比如在高加索便是这样。二氧化碳在这种水里是过饱和的，因此水面上经常有二氧化碳的气泡冒出来，使人看了觉得水仿佛在沸腾似的。
碳的化学性质很特别。在所有化学元素里面，只有碳能够跟氧、氢、氮和别种元素生成多种多样的化合物。碳所生成的这类化合物叫做有机化合物，很多种有机化合物又能生成极其多样的、复杂的蛋白、脂肪、糖、维生素和许多种其他的化合物而含在生物体组织和细胞里面。
由于碳能够生成无数的化合物，结果就产生各种各样极其繁多的动植物品种，目前世界上的动植物至少有几百万种。
可这并不是说，碳是活的有机体——也就是地球化学上所说的活物质的主要成分。碳的活物质里只占到10％左右，活物质的主要成分是水，大约占80％，剩下的10％左右是其他化学元素。
既然生物体有摄取养料、发育和繁殖的能力，就会有很多的碳参与着活物质的生活作用。你们也看见过好几次了吧：春天池塘水面上慢慢长起一层绿色的水藻和其他植物，到夏天这些水藻长得最旺，而在快到秋天的时候就变成暗褐色沉到池底里，于是就生成了含有机物很多的底层污泥。后面还要讲到，这样的淤泥正是煤和植物淤泥——“煤泥”的开端，“煤泥”能够用来制合成汽油。
动物呼吸的时候要呼出很多的二氧化碳。
植物吸取二氧化碳，这是二氧化碳在活物质内部循环的第一步。正是绿色植物的叶子，在光的照射下抓住了二氧化碳，把它变成复杂的有机化合物。这个作用叫做光合作用，参与这个作用的是光，还有植物体里面称为叶绿素的一种绿色物质。俄罗斯天才的科学家季米里亚捷夫（К.A.Tимиряэев）第一个阐明了自然界里光合作用的伟大意义，他对这个作用进行了详细的研究。由于光合作用，全世界的植物在一年中带走空气里大量的二氧化碳。但是空气里的二氧化碳含量不会降低，因为水里和动物体组织都不断地分解出二氧化碳补充到空气里去。
光合作用的结果就生成了大量的有机物——植物体组织。植物用做动物的食料，确保了动物的生存和发育。假如再考虑到石油和煤也都是腐烂的生物体变成的，那么植物吸收二氧化碳这个作用在地球化学上的伟大意义就更清楚了。从地球化学的效果来看，地球上再也没有比植物的光合作用更重要的作用了。
生命和思想的元素——磷
磷是自然界里奇妙的元素，我给你们讲两个故事，好让你们了解它的历史。前一段故事离现在比较远，发生在17世纪末，后一段是现代的。然后我准备根据这两段故事得出结论，给你们描写关于磷的奇特的历史。要知道，没有磷的话，既没有生命，也没有思想。
首先，磷是有关生命和思想的物质。骨头里含有磷，它掌握骨髓细胞的生长和正常发育，总而言之，生物体有了磷才能长得结实。脑里含的磷很多，表示磷在大脑工作上起着非常重要的作用。食物里缺乏磷，就会使整个机体衰弱下去。难怪有许多种含磷的药，让身体衰弱的人和康复期的病人服用。磷不但人需要，动植物也大量需要。目前我们不但能用磷肥使田地肥沃，还能使海肥沃。在开口狭窄的港湾里撒上磷的化合物，就会使细小的水藻和别的微生物快速繁殖生长，结果也就大大提高了鱼的繁殖率。曾经做过这样的实验，把磷的化合物撒在列宁格勒附近的池塘里，结果眼看着鱼长得比平常大一倍。现在磷在制造各种食品上，特别是制造汽水上，起的作用很大。高级的汽水可以用磷酸制造。磷酸盐，特别是锰和铁的磷酸盐，可以用做坚固不变的涂料。我们知道，最好的不锈钢制品就是在表面抹上一层磷酸盐。飞机各部分的表层涂上这种磷酸盐，就不会生锈。人们很早就利用磷的“冷火”来兴起一门大的工业——火柴工业。我们年青的读者们也许不知道在发明现代的火柴以前大家用的是什么样的火柴。我还记得我小的时候用的火柴是红头的，随便擦在什么东西上都能着火。那种火柴碰上皮鞋底很容易着火，但是磷的性质很危险，这就迫使人们去发明另一种火柴，即是我们现在大家都用的那种。
人们看到能用磷制造火柴，于是想起磷不仅可以用来发出“冷火”，还可以生成“冷雾”。因为磷一燃烧就变成五氧化二磷，五氧化二磷能浮在空气里很久，变成不容易下沉的烟雾。
军事上就利用五氧化二磷的这点性质来制造烟雾。燃烧弹里含有大量的磷。在现代的战争当中，用含磷的炸弹来制造白色的烟雾，已经是普遍的一种进攻和破坏的方法了。
磷先是在深成岩的熔化物里，后来变成细小针形的磷灰石，最后微生物如一个活的过滤器，从稀释的海水溶液里把磷捉住，磷在自然界里所经过的这些化学变化十分复杂，这里都不细讲。
磷在地壳里的迁移历史非常有趣。磷的命运是和生物的生与死的复杂作用密不可分的。磷聚集在有机体死亡的地方，聚集在动物成群死亡的地方，在洋流的衔接点上鱼类繁衍的地方，那儿常常形成了海底的坟墓。磷在地球上有两种聚集的情况：或者从灼热的岩浆里游离出来而生成很深的磷灰石矿床，或者存在于动物死后的骨骼里。磷原子在地球史上的循环很复杂。化学家、地球化学家和技术家已经了解了它们循环过程当中的几个环节。磷的以前的命运消失在地底下深处，而它的未来的命运却寄托在全世界的工业上，在技术进步的复杂道路上。
化学工业的原动力——硫
硫是人类最早知道的化学元素之一。地中海沿岸许多地方都有硫，古代希腊人和罗马人不可能不去注意到它。每次火山爆发都带来大量的硫；那时人们把二氧化碳气和硫化氢气的臭味认为地下的火山神活动的标志。早在公元前几世纪，人们就注意到西西里大硫矿里所产的晶莹剔透的硫的晶体。尤其引起兴趣的是这种石块会燃烧生成窒息肝磷脂性的气体。就是这点不平常的性质使当时的人以为硫是世界上基本元素的一种。
也正因为这一点，使得古代的自然研究者，尤其是炼金术士，特别重视硫的作用，他们一讲到火山活动的过程或者山脉和矿脉生成的经过，都要强调硫这种元素所起的作用。
