肖雅文
摘 要:元素周期表是高中化學的入門知識,對其掌握的熟練程度關乎我們后期的化學知識運用?;诖?,筆者對元素周期表的作用作了介紹,對其方法的掌握進行了總結,通過對本文的探討,希望給予我們高中生些許啟示,共同進步。
關鍵詞:化學;元素周期表;作用;規(guī)律
暑假回到家后,同齡人大多會談起學習的感受,根據筆者自身的情況,對化學中的元素周期表進行了討論,或許是同為高一新生,我們大多數人表示元素周期表看似簡單,卻要以背誦為主,若缺乏宏觀概括的能力,就會較難牢固掌握,并會對我們后期的學習產生影響,因此加強對其的探討,對于學習成績的提升至關重要。
1 元素周期表的作用
在化學書本中提到,元素周期表反映了元素性質與它的原子結構的關系,它對自然科學、生產實踐方面有著指導作用。同時歸納元素周期表的具體結構,是把元素按照核電荷數由小到大的順序從左到右排成隊,電子層數相同的在一個橫行上,再把不同橫行中最外層排布相同的元素,按電子層遞增的順序由上而下排成縱行,這樣得到的一個表就叫做元素周期表,它反映了元素之間相互聯(lián)系的規(guī)律。其次元素周期表是眾多自然學科不可缺少的工具,在化學方面,周期表為發(fā)展量子力學理論,甚至為具有特殊性質新元素的合成、預測新元素的結構都提供了線索,啟發(fā)了人們在周期表中一定的區(qū)域內尋找新的物質。另外在超導研究領域,實現(xiàn)室溫超導是科學家的終極目標,受鑭系元素啟發(fā),科學家已在錒系元素中找到了鐿,合成出了含鐿元素超導體YBa2Cu3O7,該化合物的超導溫度是93K,同時在過渡金屬元素區(qū)域尋找到具有催化性能、耐高溫、耐腐蝕的特種合金等材料,并且根據元素在周期表里的位置,在地殼、巖層不同區(qū)域還尋找到了不同的礦物。
2 元素周期表的掌握
2.1 有關其的記憶
首先元素周期表的橫向排是七個橫行,也稱七個周期,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,而縱向是18列分為16個族,其中8、9、10三列稱VIII族,其余各列為一族,分別為7個主族,7個副族,一個0族,而短周期正好包含前18號元素,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,縱列從左到右,第1列到第7列分別對應IA、IIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB族,然后8、9、10三列為VIII族,第11列到第17列分別對應IB、IIB、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、0族,理一下思路就是12345678, 12345670,共16個族。因此記住12和34567的分界處是主族和副族,然后再去記憶7個主族對應的元素,并可針對7個主族元素原子的記憶用適合自己的方法去記住它們,如用諧音,例如IA“請李娜加入賒房”,且對整張表要有整體印象,兩邊凸起,中間凹下。
2.2 有關其的規(guī)律
根據化學知識,我們可了解到原子是化學反應的最小粒子,元素的種類由原子的核電荷數所決定,而元素的化學性質則是由原子的最外層電子數目決定的,可以說物質的結構決定物質的性質,而元素周期表中周期的產生是因元素的原子電子層數相同,隨著核電荷數的遞增最外層電子隨之遞增,從左至右元素的金屬性遞減,而非金屬性遞增,同時隨著核電荷數的遞增最外層電子隨之遞增,原子半徑從大到小遞減,因此最外層電子為穩(wěn)定結構,而這時本周期圓滿結束,一個新的周期就會開始展開。其次為什么同種元素的化學性質是完全相同的呢?這是因為同種元素原子的最外層電子數目是完全相同的,也就是說如果原子的質子數相同,最外層電子數相同,那么它們所形成的物質化學性質必然相同,同時元素周期表中族意味著元素原子最外層的電子數目相同,同時族中各元素的排序是根據電子層數的遞增,自上到下排成一個縱行,而這就形成了一個族,同族中從上到下由于電子層的遞增,原子半徑也會隨之遞增,而原子核對最外層電子的吸引力會遞減,因此同族元素至上到下,金屬性遞增,非金屬性遞減,不論是在同周期還是在同一個族,不論元素的金屬性還是非金屬性,都和原子的結構有著內在的關系,同時在元素周期表中,位置靠近的元素,其在物理與化學性質上也有所相似,因此在化學應用中通過利用這一規(guī)律,可做到對一些重要物質的尋覓。
2.3 規(guī)律的應用
在元素周期表中,元素在其中所占據的位置不僅能反映出元素的核外電子排布,還可以根據元素在元素周期表中的性質遞變規(guī)律,做到對元素性質的有效推斷,而這就是元素周期表的“位—構—性”規(guī)律,同時知道元素的質性,也能做到對其在元素周期表中位置的推斷,通過這一規(guī)律的應用,還能夠對一個不正確的論斷予以否定,同時幫助發(fā)現(xiàn)新元素。例如2004年,某甲宣布發(fā)現(xiàn)了一種比F2氧化性更強的單質,某乙宣布制得了一種比HF更穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物,試分析其可信度并體會應用了什么知識?首先,同周期元素中非金屬性最強的是F,同主族元素中非金屬性最強的也是F,因此F是所有元素中非金屬性最強的,其次,元素的非金屬性強弱體現(xiàn)在幾個具體物質的化學性質上:單質與氫氣反應的難易;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱,因此甲乙都是不可信的。另外從唯物辯證法觀點分析元素在周期表的位置和元素性質來看,量的變化會導致質的變化,量的漸變會發(fā)生質的突變,所以我們可根據元素周期表判斷:左下角是活動性最強的金屬元素-鈁;右上角是活動性最強的非金屬元素-氟,同時元素周期表是物質結構分析和化學反應現(xiàn)象判斷的有力的“助手”,也是我們學習化學的良好工具。
3 總結
總之,從本文中我們可以看出,元素周期表所隱含的信息非常之多,在學習過程中我們要學會發(fā)現(xiàn)問題,以獲得規(guī)律、技巧和方法,促使我們在構性問題時,才會更靈活、更迅速、更準確,使我們的學習更有意義,真正達到學以致用的目的。
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