巧學“元素周期表”

摘 要： 元素周期律生動地反映了元素之間的相互聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律，學生掌握了元素周期表，也就掌握了做題時的“突破口”。本文就如何巧學“元素周期表”做了探討。

關(guān)鍵詞： 元素周期表 規(guī)律 數(shù)據(jù) 理綜 化學教學

元素周期表是研究化學的一種重要工具，在教學方法上我們可以作這樣的嘗試。

一、探究周期表的編由

展示元素周期表，提問：1.元素符號左下角的數(shù)字如何遞變？2.畫出前十二種元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。師生總結(jié)：橫著看叫周期，是指元素周期表上某一橫列元素最外層電子從1到8的一個周期循環(huán)；豎著看叫族，是指某一豎列元素因最外層電子數(shù)相同而表現(xiàn)出的相似的化學性質(zhì)。元素周期表有7個周期，16個族。7個周期分為3個短周期、3個長周期、1個不完全周期；16個族分為7個主族、7個副族、1個第Ⅷ族、1個〇族。元素在周期表中的位置能反映該元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

二、尋找周期表中的規(guī)律

1.原子半徑

（1）除第1周期外，其他周期元素（惰性氣體元素除外）的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而減小。

（2）同一族的元素從上到下，隨電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大。

2.元素化合價

（1）除第1周期外，同周期從左到右，元素最高正價由堿金屬+1遞增到+7，非金屬元素負價由碳族-4遞增到-1（氟無正價，氧無+6價，除外）。

（2）同一主族的元素的最高正價、負價均相同。

3.單質(zhì)的熔點

（1）同一周期元素隨原子序數(shù)的遞增，元素組成的金屬單質(zhì)的熔點遞增，非金屬單質(zhì)的熔點遞減。

（2）同一族元素從上到下，元素組成的金屬單質(zhì)的熔點遞減，非金屬單質(zhì)的熔點遞增。

4.元素的金屬性與非金屬性

（1）同一周期的元素從左到右金屬性遞減，非金屬性遞增。

（2）同一主族元素從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減。

5.最高價氧化物和水化物的酸堿性

元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的堿性越強；元素的非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性越強。

6.非金屬氣態(tài)氫化物

元素非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。同周期非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物水溶液一般酸性越強；同主族非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物水溶液的酸性越弱。

7.單質(zhì)的氧化性、還原性

一般元素的金屬性越強，其單質(zhì)的還原性越強，其陽離子氧化性越弱；元素的非金屬性越強，其單質(zhì)的氧化性越強，其簡單陰離子的還原性越弱。

三、探究周期表里的數(shù)據(jù)

1.恒等關(guān)系確定元素位置

（1）元素周期數(shù)等于核外電子層數(shù)。

（2）主族元素的序數(shù)等于最外層電子數(shù)。

（3）原子核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)等于原子序數(shù)。

（4）確定族數(shù)應先確定是主族還是副族，其方法是采用原子序數(shù)逐步減去各周期的元素種數(shù)，即可由最后的差數(shù)確定。

2.原子序數(shù)確定元素位置

（1）牢記惰性元素的原子序數(shù)（He 12，Ne 10，Ar 18，Kr 36，Xe 54，Rn 86），就可以確定主族元素的位置。

（2）牢記每個周期元素的種類數(shù)（2，8，8，18，18，32，32（填滿）），就可以確定同族的上、下周期元素原子序數(shù)之間的關(guān)系：第2、3周期的同族元素原子序數(shù)之差為8，第3、4周期的同族元素原子序數(shù)之差為8或18，IA、IIA族為8，其他族為18；第4、5周期的同族元素原子序數(shù)之差為18，第5、6周期的同族元素原子序數(shù)之差為18或32，鑭系之前為18，鑭系之后為32；第6、7周期的同族元素原子序數(shù)之差為32。

3.“三角形”關(guān)系確定性質(zhì)

所謂“三角形”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)方面的規(guī)律。如：原子序數(shù)Z（C）>Z（B）>Z（A）；原子半徑r（C）>r（A）>r（B）；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B大于A大于C，單質(zhì)的氧化性B大于A大于C，陰離子的還原性C■大于A■大于B■（設A為N族，則B為N+1族，下同），氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H■B大于H■A大于H■C；若A、B、C為金屬，則其金屬性C大于A大于B，單質(zhì)的還原性C大于A大于B，陽離子的氧化性B■大于A■大于C■，最高價氧化物對應水化物的堿性C（OH）■大于A（OH）■大于B（OH）■。

4.“對角線”關(guān)系確定性質(zhì)

有些元素在周期表中雖然既非同周期，又非同主族，但其單質(zhì)與同類化合物的化學性質(zhì)卻很相似，如Li和Mg，B與Si等。這一規(guī)律稱為“對角線”規(guī)律。應用此規(guī)律可根據(jù)已知元素及其化合物的性質(zhì)，推導未知元素及其化合物的性質(zhì)。

5.“兩性”關(guān)系確定性質(zhì)

元素的周期數(shù)等于主族序數(shù)的元素具有兩性，由此可推斷元素及其化合物的性質(zhì)。

四、注意周期表中的理綜

1.序數(shù)差

掌握同周期相鄰主族元素的“序數(shù)差”規(guī)律和同主族相鄰元素的“序數(shù)差”規(guī)律。

2.奇偶差

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)，反之則均為偶數(shù)（但要除去N元素，它有多種價態(tài)，Cl元素也有ClO■）。零族元素的原子序數(shù)為偶數(shù)，其化合價視為0。

3.八電子穩(wěn)定狀態(tài)

隨著從左到右最外層電子數(shù)由1到8的逐漸變化，元素也由主要顯金屬性向主要顯非金屬性逐漸變化。同一族元素中，由于周期越高，最外層電子離核越遠，就越容易失去，因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金屬性。具有同樣最外層電子數(shù)的原子，理論上得或失電子的趨勢是相同的，這就是同一族元素性質(zhì)相近的原因。

五、周期表的構(gòu)成和特點

1.周期表的構(gòu)成

（1）短周期只包括前三個周期。

（2）主族中只有第ⅡA族元素全部為金屬元素。

（3）IA族元素不等同于堿金屬元素，因為H元素不屬于堿金屬元素。

（4）元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10列是第Ⅷ族，不是ⅧB族。

（5）長周期不一定是18種元素，第六周期就有32種元素。

2.周期表的特點

（1）原子核中無中子的原子：■■H。

（2）最外層只有一個電子的元素：H、Li、Na。

（3）最外層有兩個電子的元素：Be、Mg、He。

（4）最外層電子數(shù)等于此外層電子數(shù)的元素：Be、Ar。

（5）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素是C；3倍的是O；4倍的是Ne。

（6）電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。

（7）電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。

（8）次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、Si。

（9）芯電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。

在教師的引導下，學生通過自主探究掌握元素周期律和元素周期表，通過對元素周期律和元素周期表相關(guān)習題的隨堂演練，使學生加深對這部分基礎知識的認識，從宏觀和微觀上完全掌握元素周期表。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書《化學》.山東科學技術(shù)出版社.