元素周期表知识的规律性归纳及应用

成改霞

摘 要：元素周期表是周期律的具体表现形式，它把元素纳入一个系统内，反映了元素间的内在联系。因此，元素周期表知识具有鲜明的规律性，将元素周期表知识进行规律性归纳，让学生灵活掌握其内在联系和规律，为学好高中化学打下坚实的基础。

关键词：高中化学;元素周期表;元素周期律

元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。元素周期表是周期律的具体表现形式，它把元素纳入一个系统内，反映了元素间的内在联系。因此，元素周期表知识具有鲜明的规律性，将元素周期表知识进行规律性归纳，让学生灵活掌握其内在联系和规律，为学好高中化学打下坚实的基础。

一、“族——序”规律

对于主族元素，要准确快速推出其族序数，可作如下处理：

1.原子序数为一位数的元素，它们所在的族序数为原子序数减2.如6号元素，位于6-2=4（IVA）族。

2.原子序数为两位数时，将十位数和个位数相加再加1，就得到同族中较小的原子序数。如33号元素，与（3+3+1）7号元素同族，再7-2=5（VA）族。如果十位数和个位数之和加1仍为两位数，可按此法继续化大为小。如原子序数56时，分别有：5+6+1=12再1+2+1=4，即56号元素、12号元素和4号元素为同族，均在4-2=2（IIA）族。

3.当原子序数>80时，先将十位数换成3，个位数不变，再按上述2的方法处理。如82号与32号以及与3+2+1=6号同族，且均在6-2=4（IVA）族。

二、“序差”规律

1.同周期的IIA和IIIA族元素的原子序数分别为m、n（设m>n），则在二、三周期m-n=1，在四、五周期m-n=11，在六、七周期m-n=25。

2.设第n周期某主族元素原子序数为b，第（n+1）周期的同主族元素原子序数为a，则对周期表左侧主族元素：a-b=第n周期内所排元素总数;对周期表右侧主族元素：a-b=第（n+1）周期内所排元素总数。

例1 同主族相邻周期的A、B两种元素所在周期分别最多可排m和n种元素，且B在A的上周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数可能为

A. x - n  B. x + m

C. x - m D. x + n

解析：根据“序差”规律中的2推断可知，若A、B在周期表左侧时，正确的x-n;若A、B在周期表右侧时，正确的x-m，故正确答案为A、C项。

三、“价——序”规律

一般情况下，元素原子序数与元素主要化合价的数值在奇偶性上保持一致，即“奇价奇序、偶价偶序”规则。

例2 若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2：3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能的是

A.1        B. 3

C. 5       D. 6

解析：因两种元素形成化合物中原子个数比为2：3，，则两元素所呈化合价必一为奇数，另一为偶数，那么其对应的原子序数分别为奇数、偶数，而根据“奇偶差奇”关系可知，这两种元素的原子序数之差不可能的是6，故正确选项为D。

四、“层——序”规律

1.上周期非金属元素的简单阴离子与下周期主族金属元素的阳离子具有相同的电子层结构。故一种阳离子与一种阴离子电子层结构相同时，肯定阳离子的原子序数大。

2.同周期的非金属阴离子比金属阳离子多一个电子层，故。

例3 X、Y、Z是三种主族元素，若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构，Z的阳离子半径大于等电荷数的Y的阴离子半径，则这三种元素的原子序数大小顺序是。

解析：由于一种阳离子与一种阴离子电子层结构相同时，肯定阳离子的原子序数大，可知原子序数X>Y;根据同周期元素的简单阳离子与简单阴离子比较，肯定阴离子的原子序数大，可知原子序数Y>Z。故这三种元素的原子序数大小顺序是X>Y>Z。

五、“价——位——电”规律

1.主族：最高正价（价）=主族族序数（位）=最外层电子数（电）（F无正价，O一般无正价，但在与氟形成的OF2中可显，+2价）;|最高正价|+|最低负价|=8;绝对值之差为0、2、4、6的族依次为IVA、VA、VIA族。

2.副族、VIII族：对于IB、IIIB族，最高正价通常为+2价;IIIB到VIIB族，最高正价等于相应族序数;III族最高价通常是+2或+3价。另外，副族元素通常有多种化合价，但超出高中要求，不予研究。

例5 X是短周期元素，X最高正价氧化物对应的水化物的化学式为H2XOn，气态氢化物的化学式为Hn/2X，则X位于族。

解析：由题意可知，X最高正价为+（2n-2），最低负价为 ，则有    ，得n=4。所以X的最高正价为+（2×4-2）=+6，故X位于VIA族。

另外，还要掌握一些“特殊排布”规律，比如，最外层电子等于次外层电子数的元素有Be、Ar;最外层电子等于电子层数的元素有H、Be、Al、Ge等;最外层电子为电子层数2倍的元素有 He、C、S、Kr等;最外層电子是次外层电子数的2倍或3倍的元素必第二周期，等等。熟练记忆这些特殊性规律，对于全面建立元素周期表知识体系是十分重要的。