在这一部分中，主要是论述电子层的“定态假设”：原子核外层电子数应该和原子核正电荷数相符合，但是他们如何排列呢？“根据”门捷列夫的元素周期表，可以“设想”第一层稳态为2个电子，第二层为8个，第三层也是8个，第四、第五层则是18个……原子为了达到稳态，会失去或捕获电子。失去或捕获电子能力的大小，决定元素的化学属性。所谓分子，就是数种元素的原子按照一定方式排布，达到稳态所形成的化合物。而化学反应的本质，也可据此原理来推衍，就是不同的离子组成更稳定的化合物。其后，又并就化学反应方程式、元素化合价等进行讨论和总结。
阿伦尼乌斯在1883年开始创立电离学说，解释溶液中的元素是如何被电解分离的现象。并在1884年以《电解质的导电性研究》论文申请博士，但他宣读完论文后，教授们“个个怒不可遏”，难以容忍这种“荒谬绝伦”甚至“纯粹是空想”的理论。在同克莱夫“激烈辩论”后，他的论文被评为3级，需要再次答辩。后来，他的电离学说才渐渐被学界所接受，但其只解释了这个现象，并不知道为什么会这样。在孙元起的论文中，给出了最根本的解释。
论文内容在现代人看来，是非常浅显的，因为这些已经被写入中学课本，被认为是理所当然的。但对于十九世纪末的科学界，却不亚于是晴天霹雳，绝对有振聋发聩的效果。
孙元起在写的时候，主要精力是放在如何表述得明白却又有理有据，又如何用英文表述。写完之后，自我感觉是：它不像是科学论文，也不像科幻小说，更像是侦探笔录。即便如此，孙元起已经感觉非常满意了。
就在这时候，卢瑟福已经打点好行李，准备搭乘客轮，穿越太平洋，先到三藩市，然后跨过美国，进入加拿大。孙元起从老佟那里取了礼物，打开一看，却是瓷器、刺绣、红茶之类，也不知道这样的礼物合不合适。旁边的老佟则满脸得意：“虽然这是咱第一次给洋鬼子买礼物，我可特意去问了丁韪良丁大人，这些都是他推荐的，一准儿行！瞧着瓷器没？正宗的景德镇官窑，个顶个的精美，绝对不掉咱大清的份儿！洋鬼子拿了，没准儿当做传家宝呢！再瞧瞧这红茶，上品祁红……”
孙元起只好赞扬了老佟几句，夸他对大清的“土特产”了如指掌。
1月5日早上，洗漱完毕之后拿上礼物和写好的小册子，直奔东交民巷的美国公使馆。两份礼物还是很大分量的，所以雇了辆大车。这段日子隔三差五的过来，使馆作为的两国兵丁都混了个面熟，没有为难，就进去了。康格一家和卢瑟福都在，只是tas明日就要随着卢瑟福一起到美国，然后回剑桥，康格一家颇为黯然。
瓷器怕碎，孙元起嘱咐车夫把礼物小心的搬下来。外国人向来有先看礼物的习俗，康格先生和卢瑟福也不例外，在边上观赏礼物，不停地说“”，至于有几分是真心的，那就不知道了。
等礼物搬完了，到客厅里一起喝咖啡。这时候，孙元起拿出那本新鲜出炉的小册子，递给卢瑟福：“您的建议，使我有动力写出它来，希望您能给出一些建议和批评。”
卢瑟福接过来，先看封面，题目很长。tas也侧过头来看，轻轻的念道：“从原子、原子结构到元素、元素周期表、分子及化学反应本质。”
卢瑟福笑着说：“从名字上看，它就是一本深奥而有趣的书，不是么？”
孙元起耸耸肩：“给人感觉，多少类似于《一千零一夜》什么的吧。”
其实孙元起自己也没有想好到底给小册子起个什么名字，只是内容如此，便有了这书名。西方科学界的论文，往往题目从很小角度入手，比如爱因斯坦在1905年发表的划时代论文，第一篇叫做《关于光的产生和转化的一个启发性观点》。
小册子中有一百四十页，其中还有大量的论证和图示。在孙元起看来很明白的地方，卢瑟福往往会停下来思考很久。tas也在看，偶尔会提出问题两人一起讨论。一个小时过去了，他们还没有看完第一部分。孙元起见他们很专注，也就不再打扰，礼貌地和他们告辞：“我明天早上过来送你们。如果有疑问的话，不妨那时候讨论。”
第二天，孙元起赶往美国公使馆的时候，康格一家和卢瑟福已经行李绑在车上，卢瑟福见到孙元起，便伸开双臂，大声地说：“york，congratulatio！”
大清早的，祝贺我什么？孙元起一头雾水。再一想，那肯定是小册子的事情了。无论如何，不能失礼，答了一句：
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