快速破解元素周期表-這些知識要知道

顏冬微衷明華

(韓山師范學院化學系，廣東 潮州 521041)

摘要：元素周期律和與元素周期表作為中學化學的基礎知識，有著“綱舉目張”的重要作用，是歷年高考的必考內容?？疾榈闹攸c主要有：①元素周期表的結構及其應用；②第2、3周期元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系；③第IA族和VIIA族元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系；④元素金屬性和非金屬性強弱的判斷；⑤微粒半徑大小的比較等。

關鍵詞：元素周期表性質遞變規(guī)律強弱半徑大小

一、強化認識元素周期表的結構

圖　元素周期表的結構

(一)元素周期表(變形的“凹”字)

1、結構

112中元素排列成7個橫行、18個縱列。質子數(shù)決定元素的種類，人們按質子數(shù)由小到大的順序給元素編號，這種編號叫做原子序數(shù)。

(1)7個橫行→7個周期。①短周期：第1～3周期是短周期，所含元素種類較少，分別有2、8、8種。②長周期：第4～7周期是長周期，所含元素種類較多，分別有18、18、32、26種。③預測：第7周期若排滿，則有32種元素。

(2)18個縱列→16個族。①7個主族：由短周期元素和長周期元素共同構成的族，用符號“A”表示。②1個0族：由稀有氣體元素構成的族。③7個副族：僅由長周期元素構成的族，用符號“B”表示。④1個VIII族：我們將Fe、Co、Ni所在的3個縱列的元素統(tǒng)稱為VIII族。

表　元素周期

例：已知砷(As)的原子序數(shù)為33，下列敘述正確的是()。

A、砷元素的最高化合價為+3價

B、砷元素是第四周期的主族元素

C、砷原子的第3電子層含有18個電子

D、砷的氧化物的水溶液呈弱堿性

解析：由砷(As)的原子序數(shù)為33可推出，砷處于第四周期第VA族。因此，它的最高正價為+5價；再由砷在元素周期表中的位置可知，砷屬于非金屬元素，所以，氧化物的水溶液呈酸性，故答案為BC。

2、應用

①預測未知元素的存在及其性質。②指導工農業(yè)生產、啟發(fā)人們在一定區(qū)域內尋找新物質(農藥、半導體材料、催化劑等)。③揭示豐富的哲學思想，即事物是普通聯(lián)系的，是發(fā)展變化的。

(二)記住元素周期表的一些特點

1、主族中只有IIA族元素全部為金屬元素；

2、IA族元素不等同于堿金屬元素，H元素不屬于堿金屬元素；

3、元素周期表第18列是0族，不是VIIA族，第8、9、10三列是VIII族不是VIIIB族。

二、探究元素周期表中的規(guī)律

(一)電子排布規(guī)律

最外層電子數(shù)為1或2的原子可以是IA族、IIA族或副族元素的原子；最外層電子數(shù)是3～8的原子一定是主族元素的原子，且最外層電子數(shù)等于主族的族序數(shù)。

(二)序數(shù)差規(guī)律

①同周期相鄰主族元素原子的“序數(shù)差”規(guī)律：

a、除第IIA族和第IIIA族外，其余同周期相鄰元素序數(shù)差為1。

b、同周期第IIA族和第IIIA族為相鄰元素，其原子序數(shù)差為第二、三周期時相差1，第四、五周期時相差11，第六、七周期時相差25。

②同主族相鄰元素的“序數(shù)差”規(guī)律：

a、第二、三周期的同族元素原子序數(shù)相差8。

b、第三、四周期的同族元素原子序數(shù)相差有兩種情況：第IA族、IIA族相差8，其它族相差18。

c、第四、五周期的同族元素原子序數(shù)相差18。

d、第五、六周期的同族元素原子序數(shù)鑭系之前的相差18，鑭系之后的相差32。

e、第六、七周期的同族元素原子序數(shù)相差32。

(三)奇偶差規(guī)律

元素的原子序數(shù)與該元素在周期表中的族序數(shù)和該元素的主要化合價的奇偶性一致。若原子序數(shù)為奇數(shù)時，主族族序數(shù)、元素的主要化合價均為奇數(shù)，反之則為偶數(shù)(N、Cl、元素除外，N元素有多種價態(tài)，Cl元素也有ClO2)。0族元素的原子序數(shù)為偶數(shù)，其化合價看作0。

(四)半徑大小比較規(guī)律

圖　微粒半徑大小比較規(guī)律

(五)同周期、同主族元素性質遞變規(guī)律

表　同周期、同主族元素性質遞變規(guī)律

(六)元素金屬性、非金屬性強弱規(guī)律

表　元素金屬性、非金屬性強弱規(guī)律

例：已知短周期元素的離子A2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的電子層結構，則下列敘述中正確的是()。

原子半徑：A>B>D>C

B、原子序數(shù)：d>c>b>a

C、離子半徑：C>D>B>A

D、單質的還原性：A>B>D>C

解析：A2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的電子層結構，說明A與B同周期，C與D同周期，且A、B處于C、D的下一周期，所以，原子半徑B>A>C>D；原子序數(shù)：a>b>d>c；離子半徑：C>D>B>A；單質的還原性：B>A>C>D.故正確答案為C。

三、元素周期表中位、構、性三者關系應用的綜合考查

周期序數(shù)→電子層數(shù)→原子半徑→得失。

原子序數(shù)→核電荷數(shù)→原子半徑→得失。

電子能力→金屬性和非金屬性強弱→單質反應的難易；化合物的酸堿性；置換反應的順序。

主族序數(shù)→最外層電子數(shù)→化合價→化學式。

1、原子結構與元素周期表關系的規(guī)律

(1)電子層數(shù)=周期數(shù)(電子層數(shù)決定周期數(shù))；

(2)最外層電子數(shù)=主族序數(shù)=最高正價數(shù)=價電子數(shù)(O、F除外)；

(3)負價絕對值=8-主族序數(shù)。

2、常見元素的性質

(1)自然界中硬度最大的物質的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質量分數(shù)最大的元素：C。

(2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。

(3)地殼中含量最多的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O；地殼中含量第二的元素：Si；地殼中含量最多的金屬元素：Al。

(4)單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Na、F。

(5)單質在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素是Br。

(6)最活潑的非金屬元素、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素是F。

(7)最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應又能與強堿反應的短周期元素是Be、Al。

例：短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，B是短周期元素中原子半徑最大的元素。試回答下列問題：

(1)A元素的符號為____，D的原子結構示意圖為____。

(2)A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是____(填具體離子符號)。

(3)CA2與D元素的單質在水溶液中發(fā)生反應的化學方程式是____。

四、小結

總之，心中常系元素周期表是學習的關鍵，運用知識推理是根本，尋找元素的差異點把握特殊性是突破口，融會貫通就會立于不敗之地。