由元素在周期表中的位置推斷原子序數(shù)方法的巧用

邵斅農(nóng)

摘 ? ?要： 巧用原子序數(shù)通過電子排布法和原子序數(shù)作差法確定元素在周期表中的位置，使學生很好地將元素周期表的表現(xiàn)形式和結構特點有機結合起來，進而對元素周期律加以理解和靈活應用，并且激發(fā)學生探究性學習興趣和培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，有著潛移默化的作用。

關鍵詞： 周期表 ? ?位置 ? ?原子序數(shù) ? ?電子排布法 ? ?作差法

實際教學中發(fā)現(xiàn)，要使初學者系統(tǒng)學好高中化學課程，重要突破口之一就是讓學生掌握好元素周期表，首要一個問題是如何準確推斷出元素在周期表中的位置。而且元素在周期表中位置的推斷問題一直是高考考查的重點，近年來新課標高考要求對元素在周期表中位置的推斷的考查，無論是內(nèi)容還是難度均趨于穩(wěn)定，為此下面介紹兩種以原子序數(shù)為基準的推斷元素在周期表中位置的方法。

1.電子排布法確定元素在周期表中的位置

通過元素原子序數(shù)正確書寫出對應原子的核外電子排布式，從而確定出最大能層序數(shù)，根據(jù)最大能層序數(shù)確定對應元素在周期表中所在的周期序數(shù);再結合核外電子排布式確定出該原子外圍電子排布式及外圍電子數(shù)，由外圍電子數(shù)進而確定出對應元素在周期表中所在的縱行;最后由縱行序數(shù)確定元素所在的族序數(shù)。

1.1元素在周期表中所在的周期

最大能層序數(shù)=周期序數(shù)

1.2元素在周期表中所在的族。

（s區(qū)或p區(qū)）外圍電子數(shù)=主族序數(shù)【核外只有一層則外圍電子數(shù)2，多層且外圍電子數(shù)8個則為零族?！?/p>

（d區(qū)或ds區(qū)）外圍電子數(shù)=該元素在周期表中所在的縱行序數(shù)（從左至右）。

例1： Br原子核外電子排布式：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ?4S ?4p

據(jù)上述 Br核外電子排布式可知，溴原子的最大能層序數(shù)為4，溴元素在周期表中的周期序數(shù)為4;由外圍電子排布式為4S ?4p ;可知溴為p區(qū)元素且外圍電子數(shù)為7，則主族序數(shù)為7;因此，溴在周期表中的位置：第四周期、第VIIA族。

例2： Cr原子核外電子排布式：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ?4S

據(jù)上述 Cr原子核外電子排布式可知， Cr原子的最大能層序數(shù)為4，則鉻元素的周期序數(shù)為4;由外圍電子排布式為3d ?4S ;可知該元素屬于周期表中ds區(qū)，且外圍電子數(shù)為6;則在周期表中所在的縱行就是從左至右第6縱行即第VIB族。因此，鉻在周期表中的位置：第四周期、第VIB族。

例3： Xe原子核外電子排布式：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ?4S ?4p ? ? 4d ?5S ?5p

根據(jù)上述 Xe原子核外電子排布式可知， Xe原子的最大能層序數(shù)為5;故氙的周期序數(shù)為5;由外圍電子排布式為：5S ?5p ;可知該元素屬于周期表中p區(qū)且外圍電子電子數(shù)為8，則為零族。因此，氙在周期表中的位置：第五周期、零族。

2.作差法確定元素在周期表中的位置

X ? ?a-2-8-8-18-18-32-…=b ? ?（-18

利用元素原子序數(shù)a減去各周期所含元素種類數(shù)，【即所減數(shù)字（2、8、8、18、18、32、32）分別是周期表中第一周期至第七周期所含元素的種類數(shù)】;根據(jù)b值的正負同時結合所減數(shù)字的個數(shù)，從而確定出元素在周期表中的位置。

2.1根據(jù)b值確定元素在周期表中所在的周期序數(shù)

2.2根據(jù)b值確定元素在周期表中所在的縱行

例1：

由于b=2>0;Ba元素所在的縱行是從左至右第2縱行即第IIA族，且所減數(shù)字的個數(shù)為5，故周期序數(shù)為5+1=6;因此，鋇在周期表中的位置：第六周期、第IIA族。

例2：

由于b=-11<0;Re元素周期表中所在的縱行是從右至左第11縱行（從第17縱行數(shù)起）即第VIIB族;所減數(shù)字的個數(shù)為6，故周期序數(shù)為6;因此，錸元素在周期表中的位置：第六周期、第VIIB族。

例3：

由于b=-1<0;X元素周期表中所在的縱行是從右至左第1縱行（從第17縱行數(shù)起）即第VIIA族;所減數(shù)字的個數(shù)為7，故周期序數(shù)為7;因此X元素在周期表中的位置：第7周期、第VIIA族。

例4：

由于b=0;Rn元素周期表中所在的縱行從左至右第18縱行即零族，所減數(shù)字的個數(shù)為6，即周期序數(shù)為6;因此，氡在周期表中的位置：第六周期、零族。

例5：已知M 的核外24個電子其中3d軌道中有6個電子，是推斷：M元素在周期表中的位置。

解析：方法一電子排布法：M原子核外圍電子排布式：解析：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ? 4S ?可知最大能層序數(shù)=周期序數(shù)=4;外圍電子數(shù)為8，故該元素在周期表中所在的縱行序數(shù)（從左至右）8即第VIII族。M元素在周期表中的位置：第四周期、第VIII族。

方法二作差法：該離子所含的質(zhì)子數(shù)為：24+2=26，26-2-8-8-18=-10;b=-10<0所減數(shù)字的個數(shù)為4故第四周期，M元素周期表中所在的縱行是從右至左第10縱行（從第17縱行數(shù)起）即第VIII族;即M元素在周期表中的位置：第四周期、第VIII族。

總之，新課標高考要求試題中凡涉及的有關元素在周期表中的位置推斷問題，只要學生掌握好元素周期表的縱行數(shù)與周期序數(shù)同時靈活應用以原子序數(shù)為基準的電子排布法和作差法就可以輕易解決。不過無論是電子排布法還是作差法對于第六周期的鑭系元素和第七周期的錒系元素并不適合。因此，元素在周期表中位置的推斷是長期探索的過程，只有在不斷探究下進一步熟悉元素周期表的結構，才能做到游刃有余，才能把最巧妙的方法應用到學習中解決實際問題。

參考文獻：

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