元素周期表知識的規律性歸納及應用

成改霞

摘 要：元素周期表是周期律的具體表現形式，它把元素納入一個系統內，反映了元素間的內在聯系。因此，元素周期表知識具有鮮明的規律性，將元素周期表知識進行規律性歸納，讓學生靈活掌握其內在聯系和規律，為學好高中化學打下堅實的基礎。

關鍵詞：高中化學;元素周期表;元素周期律

元素周期律揭示了元素原子核電荷數遞增引起元素性質發生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質變的規律性。元素周期表是周期律的具體表現形式，它把元素納入一個系統內，反映了元素間的內在聯系。因此，元素周期表知識具有鮮明的規律性，將元素周期表知識進行規律性歸納，讓學生靈活掌握其內在聯系和規律，為學好高中化學打下堅實的基礎。

一、“族——序”規律

對于主族元素，要準確快速推出其族序數，可作如下處理：

1.原子序數為一位數的元素，它們所在的族序數為原子序數減2.如6號元素，位于6-2=4（IVA）族。

2.原子序數為兩位數時，將十位數和個位數相加再加1，就得到同族中較小的原子序數。如33號元素，與（3+3+1）7號元素同族，再7-2=5（VA）族。如果十位數和個位數之和加1仍為兩位數，可按此法繼續化大為小。如原子序數56時，分別有：5+6+1=12再1+2+1=4，即56號元素、12號元素和4號元素為同族，均在4-2=2（IIA）族。

3.當原子序數>80時，先將十位數換成3，個位數不變，再按上述2的方法處理。如82號與32號以及與3+2+1=6號同族，且均在6-2=4（IVA）族。

二、“序差”規律

1.同周期的IIA和IIIA族元素的原子序數分別為m、n（設m>n），則在二、三周期m-n=1，在四、五周期m-n=11，在六、七周期m-n=25。

2.設第n周期某主族元素原子序數為b，第（n+1）周期的同主族元素原子序數為a，則對周期表左側主族元素：a-b=第n周期內所排元素總數;對周期表右側主族元素：a-b=第（n+1）周期內所排元素總數。

例1 同主族相鄰周期的A、B兩種元素所在周期分別最多可排m和n種元素，且B在A的上周期，當A的原子序數為x時，B的原子序數可能為

A. x - n? B. x + m

C. x - m D. x + n

解析：根據“序差”規律中的2推斷可知，若A、B在周期表左側時，正確的x-n;若A、B在周期表右側時，正確的x-m，故正確答案為A、C項。

三、“價——序”規律

一般情況下，元素原子序數與元素主要化合價的數值在奇偶性上保持一致，即“奇價奇序、偶價偶序”規則。

例2 若短周期中的兩種元素可以形成原子個數比為2：3的化合物，則這兩種元素的原子序數之差不可能的是

A.1? ? ? ? B. 3

C. 5? ? ? ?D. 6

解析：因兩種元素形成化合物中原子個數比為2：3，，則兩元素所呈化合價必一為奇數，另一為偶數，那么其對應的原子序數分別為奇數、偶數，而根據“奇偶差奇”關系可知，這兩種元素的原子序數之差不可能的是6，故正確選項為D。

四、“層——序”規律

1.上周期非金屬元素的簡單陰離子與下周期主族金屬元素的陽離子具有相同的電子層結構。故一種陽離子與一種陰離子電子層結構相同時，肯定陽離子的原子序數大。

2.同周期的非金屬陰離子比金屬陽離子多一個電子層，故。

例3 X、Y、Z是三種主族元素，若X的陽離子與Y的陰離子具有相同的電子層結構，Z的陽離子半徑大于等電荷數的Y的陰離子半徑，則這三種元素的原子序數大小順序是。

解析：由于一種陽離子與一種陰離子電子層結構相同時，肯定陽離子的原子序數大，可知原子序數X>Y;根據同周期元素的簡單陽離子與簡單陰離子比較，肯定陰離子的原子序數大，可知原子序數Y>Z。故這三種元素的原子序數大小順序是X>Y>Z。

五、“價——位——電”規律

1.主族：最高正價（價）=主族族序數（位）=最外層電子數（電）（F無正價，O一般無正價，但在與氟形成的OF2中可顯，+2價）;|最高正價|+|最低負價|=8;絕對值之差為0、2、4、6的族依次為IVA、VA、VIA族。

2.副族、VIII族：對于IB、IIIB族，最高正價通常為+2價;IIIB到VIIB族，最高正價等于相應族序數;III族最高價通常是+2或+3價。另外，副族元素通常有多種化合價，但超出高中要求，不予研究。

例5 X是短周期元素，X最高正價氧化物對應的水化物的化學式為H2XOn，氣態氫化物的化學式為Hn/2X，則X位于族。

解析：由題意可知，X最高正價為+（2n-2），最低負價為 ，則有? ? ，得n=4。所以X的最高正價為+（2×4-2）=+6，故X位于VIA族。

另外，還要掌握一些“特殊排布”規律，比如，最外層電子等于次外層電子數的元素有Be、Ar;最外層電子等于電子層數的元素有H、Be、Al、Ge等;最外層電子為電子層數2倍的元素有 He、C、S、Kr等;最外層電子是次外層電子數的2倍或3倍的元素必第二周期，等等。熟練記憶這些特殊性規律，對于全面建立元素周期表知識體系是十分重要的。