问题

如何自己设计元素周期表?

回答
想亲手打造一份独一无二的元素周期表?这绝对是个既有趣又有意义的挑战!与其盯着那些冰冷、标准化的图表,不如自己来创造一个能真正打动你、反映你理解方式的“化学宇宙”。别担心,这并不比你想象的复杂,反而充满了探索的乐趣。

第一步:明确你的“为什么”——你想要什么样的元素周期表?

在动手之前,先问问自己:

这份周期表是给谁看的? 是你自己学习用的?给孩子启蒙的?还是送给化学老师的礼物?目标受众决定了你设计的风格和侧重点。
你想突出哪些信息? 除了原子序、元素符号、名称、相对原子质量这些基础信息,你还想加入什么?比如电子层结构、常见氧化态、在宇宙中的丰度、在人体中的作用、甚至相关的历史故事?
你偏爱什么样的视觉风格? 是简洁现代,还是复古怀旧?是色彩斑斓,还是黑白经典?是硬朗的几何线条,还是柔和的手绘风格?

想清楚这些,你就有了设计的“灵魂”。

第二步:收集你的“原材料”——你需要什么信息?

最基础的信息当然是来自现有的元素周期表。你可以:

查阅权威的化学资料: IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)是元素命名的官方机构,他们的网站是获取最准确信息的宝库。当然,教科书、化学百科全书也是绝佳的资源。
挑选你感兴趣的额外信息: 如果你想让你的周期表更具个性,可以多收集一些“附加价值”的信息。比如:
电子排布: 对于理解元素的化学性质至关重要。
氧化态: 了解元素在化合物中扮演的角色。
物理状态: 在常温常压下的固体、液体、气体。
熔点/沸点: 元素的“耐受度”。
密度: 元素的“紧实度”。
电负性/电离能: 元素的“吸引力”和“释放力”。
宇宙丰度: 了解哪些元素是宇宙中的“主角”。
地壳丰度: 知道哪些元素是地球上的“居民”。
生物学重要性: 哪些元素对生命至关重要?
应用领域: 元素在哪里发挥作用?
发现历史/人物: 元素的诞生故事。
同位素信息: 某些元素的特殊性。

第三步:构建你的“骨架”——设计周期表的结构和布局

这是最考验创意和化学知识的一步。

理解周期表的核心逻辑: 元素周期表并不是随意排列的,它遵循了原子序递增的原则,并将具有相似电子层结构和化学性质的元素排布在同一列(族)。这是你的设计基石,不能随意打破。
行(周期): 表示电子层数。
列(族): 表示最外层电子数(通常是价电子数),决定了化学性质的相似性。
经典的“长式”周期表: 这是最常见、最能体现元素周期律规律的布局。它通常分为18列(族)和7行(周期),并把镧系和锕系元素(f区)单独列在下方。
如何画? 用网格来规划。确保每一格的大小和间距都考虑到你想要展示的信息量。
考虑f区: 镧系和锕系元素通常放在主表下方,以避免主表过宽。你可以考虑将它们设计成可以“插入”主表的感觉,或者用特殊的颜色/边框来区分。
其他布局形式(如果你的风格大胆):
短式周期表: 早期版本,将一些族合并,更紧凑,但可能不如长式周期表清晰。
螺旋形周期表: 如 Theodore Gray 的螺旋周期表,将元素排列成螺旋状,突出周期性。
圆形周期表: 也有一些圆形设计的周期表,更具艺术感。
三维周期表: 更为复杂,但能从不同维度展示元素关系。

如果你选择经典的长式周期表,那么分组是关键:

主族(1、2、1318族): 这些族中的元素具有相似的价电子结构,化学性质也比较相似。
过渡金属(312族): 它们的d轨道正在填充,性质变化相对平缓,但也有独特的特性。
内过渡金属(镧系和锕系): f轨道填充,性质也相似。

第四步:设计每一个“小方块”——元素卡片的设计

每个元素都有自己的“家”,这个家就是你设计的元素卡片。

核心信息(必备):
元素符号: 醒目、易识别。
原子序: 通常放在右上角或左上角。
名称: 全称。
相对原子质量: 通常在名称下方。
你想加入的“额外信息”:
电子层结构: 可以用简洁的符号表示(如 2,8,1)。
颜色编码: 这是让你的周期表“活”起来的关键!你可以根据元素的族(金属、非金属、稀有气体)、状态(固、液、气)、物理性质(导电性、熔点)、化学性质(反应活性)甚至应用领域来设计颜色方案。
举例:
碱金属:一种暖色调。
卤素:另一种色调。
稀有气体:冷色调,或者透明感。
金属:通常用金属色泽感,或者较深的颜色。
非金属:更浅或对比强烈的颜色。
放射性元素:可以用一种特殊的、警示性的颜色。
小图标: 如果空间允许,可以为每个元素设计一个小图标来代表其特性或应用。比如,铁的图标可以是扳手,氧气可以是肺部,金可以是一个闪亮的金币。
字体选择: 字体的大小、粗细、风格都会影响整体视觉效果。确保信息清晰可读。
信息呈现方式: 你可以把信息按照重要性从上到下排列,或者将性质相似的信息放在一起。

第五步:色彩搭配与视觉统一

色彩是周期表生命力的来源。

制定你的颜色体系:
明确不同颜色代表的含义: 比如,按族分类?按金属/非金属分类?还是其他?
选择一个主色调和辅助色调: 避免颜色过多、过于杂乱。
考虑颜色对比度: 确保文字信息在背景色上清晰可见。
颜色渐变? 有时用颜色渐变来表示某一种性质的连续变化(如电负性)会很有趣。
保持一致性: 无论是字体、边框、还是信息排列方式,都要在整个周期表中保持一致,这样才能形成统一的整体。

第六步:制作与实现

手绘风格:
材料: 高质量的纸张(宣纸、卡纸、牛皮纸都可以,看你喜欢的质感)、不同颜色的马克笔、彩色铅笔、水彩笔、钢笔等。
技巧: 可以先用铅笔打底稿,然后用钢笔勾线,最后填色。尝试不同的笔触和叠加效果。
优点: 充满人情味,独一无二,可以随心所欲地调整细节。
数字设计(电脑制作):
软件: Adobe Illustrator (矢量图形,适合缩放), Adobe Photoshop (位图,适合更艺术化的渲染), Canva (易上手,有很多模板), Affinity Designer/Photo (性价比高)。
流程:
1. 创建网格: 在软件中创建与你元素数量匹配的网格。
2. 设计元素卡片模板: 创建一个独立的元素卡片模板,包含所有你想有的信息区域。
3. 填充信息: 将所有元素的信息逐一填入模板。
4. 应用颜色和样式: 根据你的颜色体系给卡片上色,调整字体和布局。
5. 组合与输出: 将所有元素卡片按照周期表布局放置,然后输出成图片或PDF文件。
优点: 精确、易于修改、可以方便地打印和分享。

一些让你设计更出彩的小贴士:

不要害怕打破常规(但要理解规则): 在理解了周期表的核心原理后,你可以在视觉表现上做一些创新。比如,将一些稀有元素用更特殊的框线或背景来突出。
信息层级: 确保最重要的信息(符号、原子序)最醒目,次要信息次之。
留白: 适度的留白可以让你的周期表看起来更清晰、不拥挤。
尝试不同的比例尺: 如果你想表现元素的某些性质(如原子半径),可以考虑用大小不同的图形来表示,但这会非常复杂,需要精确的计算。
加入你的“梗”或“故事”: 你可以给某些元素加上你和它们的故事,或者一些有趣的冷知识。
先做个小样: 在大规模制作之前,可以先用几行几个元素的测试版本,看看效果如何,再进行调整。
请教化学爱好者: 如果你认识懂化学的朋友,可以请他们帮你看看你的设计是否在化学逻辑上成立。

最重要的一点:享受过程!

设计元素周期表是一个创造性的旅程,它能让你更深入地理解化学,也让你有机会将你的知识和审美融合在一起。别把它当作一项任务,而是把它看作一次与科学对话、与美学共舞的机会。祝你创作出令人惊叹的元素周期表!

网友意见

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设计元素周期表,这事我干过。ヽ(✿゚▽゚)ノ

在2019年的时候,为庆祝元素周期表发现150周年[1],我们团队[2]设计一个化学元素周期表网站[3],里面收录了各种有趣的化学元素周期表。

一、我们的元素周期表网站的设计

设计框架图中橙色部分为已经开发的界面,白色部分为尚未开发、正在筹备阶段的界面。根据科学-历史-人文的设计原则,我们设计了不同形式的元素周期表,如与科学相关的有元素性质周期表、同位素周期表、原子结构周期表、单质收藏周期表等,与历史相关的有元素周期表发展史、元素发现史等,与人文相关的有诗歌类周期表、成语词典周期表、顺口溜版周期表等,还有与艺术相关的系列卡通漫画周期表、周期表之歌,以及一些创意周期表等等,我们还将设计一些互动功能,鼓励使用者进行创新与分享。元素板块的分类与之类似。

我们希望通过“趣●元素周期表”网站酷炫的科技、多样的形式、丰富的内容、前沿的科技、学科的融合、多感官的刺激、互动与创新等等,吸引受众对元素周期表的注意,激发他们的兴趣,感受化学之魅力!下面来看看我们的设计吧~

1、立体互动板块

在这个板块,我们是采用AR交互概念,你可以动动鼠标来拖动这个元素周期表,非常有交互性,很有趣!后期的想法是采用AR技术相关设备来升级这个板块,让其更有视觉冲击力!

下面是我截取的网站交互动图。(你可以手动去拖动这些元素,动手能力满满!)

2、元素性质板块

元素性质板块,我们用的是扁平化设计,简洁直观,有一种浓浓的科技风~

3、情书元素周期表板块

由于其他的板块比较多,另外由于网站本身无法使用了,无法提取演示素材,我就主要放在这里来演示之前的设计。

4、实物元素周期表板块

这里面的图片要感谢我的好朋友 @a冥灵 提供。

二、艺术创意元素周期表设计

其实把元素周期表和生活实物结合起来,非常有艺术风格。可以看下这块的设计。

1、与食物结合

2、与汽车涂鸦结合

3、与泼墨艺术结合

4、与玩具结合

5、与交通结合

三、其他的元素周期表设计

在做趣·元素周期表项目的时候,我们也收藏了很多有趣的元素周期表,在这里提供给大家。如果图片侵权,烦请告知,感谢~

1、元素立体性质比较元素周期表

2、生化元素周期表

3、生活物品科普版元素周期表

4、元素相对丰度

5、氧化态元素周期表

6、八音律元素周期表

7、实物元素周期表

8、元素发现者元素周期表

9、各种创意风格的元素周期表

四、元素周期表有趣的网站、APP、书籍设计灵感

在这里推荐几个有趣的网站,可以找到很好玩的元素周期表设计灵感。

1、有趣的化学元素网站

1,嗨元素漫画网站[4],由美丽科学出品,这里面是拟人的化学元素,非常可爱!

2,同位素网站[5],里面可以找到同位素,可以根据相关的数据设计。

2、有趣的化学元素APP

在手机上我推荐一个,元素周期表,在应用商店里面可下,里面内容非常全面。方便你很快查询。

3、有趣的化学元素书籍

《鬼脸化学课·元素家族》,作者 @鲁超 里面写了所有化学元素的故事,在设计元素周期表时候,可以用里面的故事作为设计灵感!

参考

  1. ^ IYPT2019
  2. ^ 该项目由南师大副教授任红艳老师指导,王聪聪提出设计模型、网站框架及细节想法,宋佳琴、马彦君一起收集、翻译、整理或创新素材资源,张泽同学帮忙页面设计,最终由邵敏凯同学完成具体页面的开发、测试和优化(技术支持)。由理性边界科普团队鲁超、张越、程新等人一起完成网站的制作,也取得了许多热衷于科普的人士的支大力持。
  3. ^趣·元素周期表网站项目,由于很久没使用了服务器使用过期了,现在这个网站是打不开的状态。 https://ele.mkcc.top/
  4. ^嗨元素漫画网站 http://haiyuansumanhua.lofter.com/
  5. ^同位素网站 http://www.isotopesmatter.com/applets/IPTEI/IPTEI.html

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