基于元素周期表中序數規律的巧用

鐘舜方

(福建省沙縣第一中學 365500)

規律一：元素的周期序數=元素原子的電子層數.通過元素的周期序數可以確定此原子的電子層數，或通過原子的電子層數可以確定此元素的周期序數.

例1 某元素的原子次外層只有兩個電子，該元素一定屬于( ).

A.第二周期 B.第ⅡA族

C.第三周期 D.第ⅦA族

解析通過次外層可以確定此原子有兩個電子層，然后根據周期序數等于元素原子的電子層數可以得出此元素位于第二周期，所以答案為A.

規律二：原子序數的奇數和偶數.

它是指若原子序數為奇數時，主族序數、元素的主要化合價均為奇數；原子序數為偶數時，主族序數、元素的主要化合價均為偶數(除N以外少數元素有多種奇偶價態，較為特殊)；零族元素的原子序數均為偶數，元素的化合價可看做為0.

例2 A、B兩元素為某周期ⅡA族和ⅢA族元素，若A元素的原子序數為x，則B元素的原子序數可能為( ).

①x+1 ②x+8 ③x+11

④x+18 ⑤x+25 ⑥x+32

A．①③ B.②④ C. ②④⑥ D. ①③⑤

解析由于A位于第ⅡA族元素，所以A元素的原子序數x為偶數；而B位于第ⅢA族元素，所以B元素的原子序數為奇數，不可能為偶數.因此符合要求的只有①③⑤，所以答案為D.

規律三：元素的主族序數=元素原子的最外層電子數=元素的最高化合價=8-∣元素最低負化合價∣.通過其中一個條件就可以確定其它三個量.

例3 某主族元素X的最高價氧化物對應水化物的化學式為H4XO4，它的最高價氧化物的化學式是 ，氣態氫化物的化學式是 ，位于第 族.

解析由題可知元素X的最高價含氧酸化學式為H4RO4，再根據正負化合價代數和等于0可以算出元素X的最高化合價為+4，從而分別得出X原子的最外層電子數為4、元素X的最低化合價為-4.所以它的最高價氧化物的化學式是XO2，氣態氫化物的化學式是XH4，位于第ⅣA族.

規律四：“T”型、“┻”型關系的序數應用.

在短周期中，直接相鄰的“┻”形位置關系的四種元素原子序數關系，如圖1；直接相鄰的“T”形位置關系的四種元素原子序數關系如圖2.

例4 短周期元素A、B、C的位置如圖所示，已知B、C兩元素所在族序數之和是A元素族序數的2倍，B、C兩元素的原子序數之和是A元素的4倍，則A、B、C分別是( ).

A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P

解析這種位置是一種“┻”形關系，所以若B的原子序數為Z，則A和C的原子序數分別為Z-7和Z+2.由題可知：Z+(Z+2)= 4(Z-7)得出Z=15，所以B為P，A為O，C為Cl，因此答案為C.

規律五：同周期主族元素間的原子序數之差值.

在第二周期至第三周期中，其值等于二者間的主族序數之差；在第四周期至第五周期中，其值等于二者間的主族序數之差再加上10；在第六周期至第七周期中，其值等于二者間的主族序數之差再加上24.這是因為第四周期至第七周期里面包括了10個縱行過渡元素，其中第六、七周期的第三縱行中又分別包含了鑭系和錒系元素.

例5X、Y同一周期的元素，X位于ⅠA族，Y為ⅣA族元素，它們的原子序數分別是m和n，則m、n的下列關系式不正確的是( ).

A.n=m+3 B.n=m+13

C.n=m+27 D.n=m+10

解析根據規律四可知，在第二周期至第七周期中，同周期內ⅣA族元素的原子序數與ⅠA族元素的原子序數之差分別為3、3、13、13、27、27.所以答案為D.

規律六：主族、0族元素的原子序數與周期內元素種類的關系.

第ⅠA族、ⅡA族下面元素的原子序數等于同主族元素的原子序數加上上面元素所在周期的元素種類.第ⅢA至0族下面元素原子序數，等于同主族元素的原子序數加上下面元素所在周期的元素種類.下面以ⅠA族、0族元素為例說明，其它主族元素同理分析.

ⅠA族、0族元素的原子序數與周期內元素種類的關系表

例6 同一主族的兩種元素的原子序數之差不可能是( ).

A.16 B.26 C.36 D.46

解析根據稀有氣體原子序數(2、10、18、36、54、86)可判斷同主族兩種元素原子序數之差有：18-2=16，36-10=26，54-18=36，所以答案為D.

規律七：稀有氣體元素的原子序數與推斷元素在周期表中位置之間的應用關系.

首先要記住稀有氣體元素的原子序數：2、10、18、36、54、86；其次用元素的原子序數減去比它小且相近的稀有氣體元素的原子序數其差值即為該元素所在的縱行數(若其差值大于18則要再減去14才能得到其縱行數)；再次根據所學縱行的分布情況(即：第1、2縱行為ⅠA、ⅡA族，第3～7縱行為ⅢB～ⅦB族，第8～10縱行為第Ⅷ族，第11、12縱行為ⅠB、ⅡB族，第13～17縱行為ⅢA～ⅦA族，第18縱行為0族)來確定它的族序數，最后由這種元素的周期數比它相近的原子序數小的稀有氣體元素的周期數大1來確定它的周期序數.

例7 現在發現原子序數是115號的元素X，下列說法不正確的是( ).

A.X最高化合價為+5 B.X是非金屬元素

C.X位于第七周期第ⅤA族 D.X是金屬元素

解析比它小且相近的稀有氣體元素的原子序數為86，115-86-14=15即：115號元素位于第15縱行也就是第ⅤA族；由于86號元素位于第六周期，所以115號元素位于第七周期.因此115號元素是金屬元素，位于第七周期第ⅤA族，最高化合價為+5，所以答案為B.