如何熟練掌握元素周期表

從教已經(jīng)近十年了，作為化學(xué)教師，從學(xué)生的實(shí)際情況來看，元素周期表一直困擾著他們整個(gè)高中階段的學(xué)習(xí)。記不住或是只會(huì)死記，過一段時(shí)間就忘記了，這是最常見的情況。下面，我就談一下個(gè)人的一些心得。

首先是人類對(duì)元素周期律的認(rèn)識(shí)過程。人類對(duì)元素周期律的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程。自道爾頓提出原子學(xué)說和原子量概念之后，測(cè)定各種元素原子量的工作進(jìn)展迅速，到19世紀(jì)中葉，已經(jīng)獲得了60多種元素的原子量數(shù)。以此為基礎(chǔ)，科學(xué)家開始研究原子量與元素性質(zhì)的關(guān)系。門捷列夫等科學(xué)家根據(jù)原子量的大小對(duì)元素進(jìn)行分類排列，發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)隨原子量的遞增呈現(xiàn)明顯的周期性變化。這是人們對(duì)元素周期律的早期認(rèn)識(shí)。

門捷列夫根據(jù)元素周期律預(yù)言了三種新元素及其有關(guān)性質(zhì)，這三種元素隨后皆被發(fā)現(xiàn)，它們分別是1875年發(fā)現(xiàn)的鎵、1879年發(fā)現(xiàn)的鈧、和1886年發(fā)現(xiàn)的鍺，它們的原子量、密度和有關(guān)性質(zhì)都與門捷列夫的預(yù)言驚人的相符。

門捷列夫去世后，英國物理學(xué)家莫斯萊應(yīng)用X射線測(cè)定了原子核所帶正電荷的數(shù)目，指出元素原子的核電荷數(shù)是這種元素的根本特征，原子序數(shù)是根據(jù)原子的核電荷數(shù)確定的。這樣，元素周期律就有了更科學(xué)的基礎(chǔ)。直到20世紀(jì)30年代運(yùn)用量子力學(xué)方法弄清了各元素原子的核外電子排布之后，才實(shí)現(xiàn)了對(duì)元素周期律實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在人們已經(jīng)知道，元素在元素周期表中的位置與原子的核外電子排布特別是最外層電子排布密切相關(guān)。

其次是形式不同的元素周期表。元素周期律幫助人們認(rèn)識(shí)了看似雜亂無章的化學(xué)元素之間的相互聯(lián)系和內(nèi)在變化規(guī)律。元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。人們制作元素周期表的目的是為研究元素周期律提供方便，但研究的側(cè)重點(diǎn)不同，給出的元素周期表的形式也就不同。目前已經(jīng)出現(xiàn)了至少700多種不同形式的元素周期表，如短式元素周期表、長式元素周期表、三角形元素周期表等，我們現(xiàn)在經(jīng)常使用的是長式元素周期表。該元素周期表中目前編排了112種元素，這些元素的編排不是隨便編的，而是按照一定的規(guī)律編排的。

如何熟練地記憶元素周期表并且靈活運(yùn)用它來解題，我認(rèn)為這才是最重要的，下面就談?wù)撘幌伦约旱挠洃浖记?。首先進(jìn)入眼簾的是這張表橫向排是七個(gè)橫行稱七個(gè)周期，即第1、2、3、4、5、6、7周期，其中1、2、3稱為短周期，4、5、6稱為長周期，第7周期尚未填滿，稱不完全周期?？v向是18列分為16個(gè)族，其中8、9、10三列稱VIII族，其余各列為一族，分別為7個(gè)主族，7個(gè)副族，一個(gè)0族。短周期正好包含前18號(hào)元素，第1周期只有氫和氦2種元素，第2和3周期均為8種元素?？v列從左到右第1列到第7列分別對(duì)應(yīng)IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB族，然后8、9、10三列為VIII族，第11列到第17列分別對(duì)應(yīng)IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0族，理一下思路就是12345678，12345670，共16個(gè)族。記住12和34567的分界處是主族和副族。然后再去記憶7個(gè)主族對(duì)應(yīng)的元素，針對(duì)7個(gè)主族元素原子的記憶可以用適合自己的方法如用諧音（例如IA“請(qǐng)李娜加入賒房”等）。對(duì)整張表要有整體印象，兩邊凸起，中間凹下。

我們已經(jīng)知道，元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。那么，元素周期表是怎樣體現(xiàn)元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)的周期性變化呢？通過研究發(fā)現(xiàn)：在同一周期中，各元素原子的核外電子層數(shù)相同，但從左到右核電荷數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減少（稀有氣體除外），原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)。即同一周期的元素從左到右金屬性遞減，非金屬性遞增；同主族元素原子從上到下電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。且周期序數(shù)=電子層數(shù)，主族序數(shù)=最外層電子數(shù)。有了這些理論知識(shí)，我們就可以利用它去解決實(shí)際問題，例如：Na在元素周期表中的位置是多少？第3周期IA。

例題：X、Y、Z、W、Q 5種元素分屬于三個(gè)短周期，且原子序數(shù)依次增大，X、Z同主族，可形成離子化合物ZX；Y、W同主族，可形成WY2、WY3兩種分子。請(qǐng)回答下列問題：

（1）Y 在元素周期表中的位置為 。

（2）ZX的電子式為 。ZX與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式為 。

（3）Y、Q的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物可作水消毒劑的有 。

分析：由YW同主族且可形成WY2、WY3，原子序數(shù)Y又小于W，可知W為硫元素，Y為氧元素，又X Z同主族且形成離子化合物ZX，可知X是氫元素，Z是鈉元素，則Q為氯元素。

總之，元素周期表貫穿整個(gè)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，很重要，學(xué)生們必須掌握，否則遇到相關(guān)練習(xí)時(shí)會(huì)措手不及。

（安徽懷遠(yuǎn)第一中學(xué)）