化學元素周期表詳解

1、起源簡介現(xiàn)代化學的元素周期律是年的德米特里伊萬諾維奇門捷列夫首創(chuàng)的。年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產(chǎn)生射線，發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)越大，射線的頻率就越高，因此他認為原子核的正電荷決定了元素的化學性質(zhì)，并把元素依照核內(nèi)正電荷即質(zhì)子數(shù)或原子序數(shù)排列，經(jīng)過多年修訂后才成為當代的周期表。常見的元素周期表為長式元素周期表。在長式元素周期表中，元素是以元素的原子序數(shù)排列，最小的排行最先。表中一橫行稱為一個周期，一縱列稱為一個族,最后有兩個系。除長式元素周期表外，常見的還有短式元素周期表，螺旋元素周期表，三角元素周期表等。道爾頓提出科學原子論后，隨著各種元素的相對原子質(zhì)量的數(shù)據(jù)日益精確和原子價（化合價）概念的

2、提出，就使元素相對原子質(zhì)量與性質(zhì)（包括化合價）之間的聯(lián)系顯露出來。德國化學家德貝萊納就提出了“三元素組”觀點。他把當時已知的54種元素中的15種，分成5組，每組的三種元素性質(zhì)相似，而且中間元素的相對原子質(zhì)量等于較輕和較重的兩個元素相對原子質(zhì)量之和的一半。例如鈣、鍶、鋇，性質(zhì)相似，鍶的相對原子質(zhì)量大約是鈣和鋇的相對原子質(zhì)量之和的一半。法國礦物學家尚古多提出了一個“螺旋圖”的分類方法。他將已知的62種元素按相對原子質(zhì)量的大小順序，標記在繞著圓柱體上升的螺旋線上，這樣某些性質(zhì)相近的元素恰好出現(xiàn)在同一母線上。這種排列方法很有趣，但要達到井然有序的程度還有困難。另外尚古多的文字也比較曖昧，不易理解，雖然

3、是煞費苦心的大作，但長期未能讓人理解。英國化學家紐蘭茲把當時已知的元素按相對原子質(zhì)量大小的順序進行排列，發(fā)現(xiàn)無論從哪一個元素算起，每到第八個元素就和第一一個元素的性質(zhì)相近。這很像音樂上的八度音循環(huán)，因此，他干脆把元素的這種周期性叫做“八音律”，并據(jù)此畫出了標示元素關系的“八音律”表。顯然，紐蘭茲已經(jīng)下意識地摸到了“真理女神的裙角，差點就揭示元素周期律了。不過，條件限制了他做進一步的探索，因為當時相對原子質(zhì)量的測定值有錯誤，而且他也沒有考慮到還有尚未發(fā)現(xiàn)的元素，只是機械地按當時的相對原子質(zhì)量大小將元素排列起來，所以他沒能揭示出元素之間的內(nèi)在規(guī)律。他的“八音律”在英國化學學會上受到了嘲弄，主持人以

4、不無譏諷的口吻問道：“你為什么不按元素的字母順序排列?那樣，也許會得到更加意想不到的美妙效果?！钡聡瘜W家邁耶爾借鑒了德貝萊納、紐蘭茲等人的研究成果，從化合價和物理性質(zhì)方面人手，去探索元素間的規(guī)律。在他的近代化學理論一書中，刊登了元素周期表，表中列出了28個元素，他們按相對原子質(zhì)量遞增的順序排列，一共分成六族，并給出了相應的原子價是4、3、2、1、1、2。186年8，發(fā)表了第二張周期表，增加了24個元素和個縱行，并區(qū)分了主族和副族。邁耶爾的第三張元素周期表發(fā)表于年，他采用了豎式周期表的形式，并且預留了一些空位給有待發(fā)現(xiàn)的元素，但是表中沒有氫元素?？梢哉f，邁耶爾已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了元素周期律后人在做出表。

5、詳細解讀表格說明周期表的編排顯示出不同元素的化學性質(zhì)的周期性，在周期表中，元素按原子序(即原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)目遞增次序排列，并分為若干列和欄，在同一行中的稱為同一周期，根據(jù)量子力學，周期對應著元素原子的電子排布，顯示出該原子的已裝填電子層數(shù)目。沿著周期表向下，周期的長度逐漸上升，并按元素的電子排布劃分出s區(qū)元素、P區(qū)元素、d區(qū)元素和f區(qū)元素。而同一欄中的則稱為同一族，同一族的元素有著相似的化學性質(zhì)。在印刷的周期表中，會列出元素的符號和原子序數(shù)。而很多亦會附有以下的資料，以元素為例：質(zhì)量數(shù)(ssnumbr)，即在數(shù)量上等于原子核(質(zhì)子加中子)的粒子數(shù)目。：原子序數(shù)，即是質(zhì)子的數(shù)目。由于它是固定的，

6、一般不會標示出來。：凈電荷，正負號寫在數(shù)字后面。n：原子數(shù)目，元素在非單原子狀態(tài)(分子或化合物)時的數(shù)目。除此之外，部份較高級的周期表更會列出元素的電子排布、電負性和價電子數(shù)目。元素讀音第一周期元素：1氫(qing)2氦(hai)第二周期元素：3鋰(li)4鈹(pf)5硼(peng)6碳(tan)7氮(dan)8氧(yang)9氟(fu)10氖(nai)第三周期元素：11鈉(nd)12鎂(mQi)13鋁(W)14硅(gul)15磷(lin)16硫(liu)17氯(lb)18M(ya)第四周期元素：19鉀(jia)20鈣(gai)21鈧(kang)22鈦(tai)23(fan)24鉻(gO)25

7、錳(meng)26鐵(tie)27鉆(gu)28鎳(nil)29銅(tong)30鋅(xln)31鎵(jid)32鍺(zhe)33砷(shn)34硒(xl)35溴(xiU)36氪(ke)第五周期元素：37銣(rU)38鍶(si)39釔(yi)40鋯(gdo)41鈮(ni)42鉬(mU)43锝(de)44釘(liao)45銠(ldo)46鈀(ba)47銀(yin)48鎘(ge)49銦(yin)50錫(xl)51銻(tl)52碲(di)53碘(didn)54氙(xidn)第六周期元素：55銫(se)56鋇(bei)57鑭(ldn)58鈰(shi)59錯(pu)60釹(n)61钷(p&)62釤(sh

8、dn)63銪(y&u)64釓(ga)65鋱(te)66鏑(dl)67欽(huo)68鉺(er)69銩(din)70鐿(yi)71镥(lU)72鉿(hd)73鉭(tan)74鎢(wn)75錸(lai)76鋨(e)77銥(yl)78鉑(b6)79金(jln)80汞(gong)81鉈(td)82鉛(qidn)83鉍(bi)84釙(p0)85砹Gi)86M(dong)第七周期元素：87鈁(fdng)88鐳(lei)89錒(d)90釷(tU)91鏷(pU)92鈾(you)93镎(nd)94钚(bu)95镅(mei)96鋦(jU)97锫(pQi)98锎(kdi)99锿(di)100鐨(fei)101鍆(m

9、en)102錯(nuo)103鐒(ldo)104鑪(lu)105(du)106(xi)107(bo)108(hei)109鍰(mai)110鐽(dd)111錀(lun)112鎶(ge)暫定注：新元素漢字請使用系統(tǒng)瀏覽，系統(tǒng)下無法顯示。105109金屬元素字符系統(tǒng)下拼湊顯示為钅杜(du)钅喜(xi)钅波(bo)钅黑(hei)钅麥(mdi)。元素的外層電子殼層結(jié)構(gòu)外圍電子層排布元素附注為元素的電子殼層結(jié)構(gòu)的電子組態(tài)（最外層電子的基態(tài)以及數(shù)量），、標記軌道角動量在軸方向上投影的磁量子數(shù)。例如，前面的表示殼層數(shù)，表示軌道量子數(shù)為0的量子態(tài)（基態(tài)的簡并態(tài)之一），后面的1表示最外層電子的數(shù)目（是電子自旋態(tài)

10、以及原理決定的）。詳情請參考量子力學。遞進循環(huán)原子半徑（1）除第1周期外，其他周期元素（惰性氣體元素除外）的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而減小；（2）同一族的元素從上到下，隨電子層數(shù)增多，原子半徑增大。注意：原子半徑在族及此后各副族元素中出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。從鈦至鋯，其原子半徑合乎規(guī)律地增加，這主要是增加電子層數(shù)造成的。然而從鋯至鉿，盡管也增加了一個電子層，但半徑反而減小了，這是與它們對應的前一族元素是釔至鑭，原子半徑也合乎規(guī)律地增加（電子層數(shù)增加）。然而從鑭至鉿中間卻經(jīng)歷了鑭系的十四個元素，由于電子層數(shù)沒有改變，隨著有效核電荷數(shù)略有增加，原子半徑依次收縮，這種現(xiàn)象稱為“鑭系收縮”。鑭系收縮的結(jié)果抵消了

11、從鋯至鉿由于電子層數(shù)增加到來的原子半徑應當增加的影響，出現(xiàn)了鉿的原子半徑反而比鋯小的“反?！爆F(xiàn)象。元素變化規(guī)律（1）除第一周期外，其余每個周期都是以金屬元素開始逐漸過渡到非金屬元素，最后以稀有氣體元素結(jié)束。（2）每一族的元素的化學性質(zhì)相似元素化合價（1）除第1周期外，同周期從左到右，元素最高正價由堿金屬+1遞增到+7，非金屬元素負價由碳族-4遞增到-1（氟無正價，氧無+6價，除外），皆呈階梯式變化。（2）同一主族的元素的最高正價、負價均相同。（3）所有單質(zhì)都顯零價。單質(zhì)的熔點（1）同一周期元素隨原子序數(shù)的遞增，元素組成的金屬單質(zhì)的熔點遞增，非金屬單質(zhì)的熔點遞減；（2）同一族元素從上到下，元素組

12、成的金屬單質(zhì)的熔點遞減，非金屬單質(zhì)的熔點遞增。元素的金屬性與非金屬性（1）同一周期的元素電子層數(shù)相同。因此隨著核電荷數(shù)的增加，原子越容易得電子，從左到右金屬性遞減，非金屬性遞增；（2）同一主族元素最外層電子數(shù)相同，因此隨著電子層數(shù)的增加，原子越容易失電子，從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減。最高價氧化物和水化物的酸堿性元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物的堿性越強；元素的非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性越強。非金屬氣態(tài)氫化物元素非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。同周期非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物水溶液一般酸性越強；同主族非金屬元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物水溶液的酸性越弱。

13、單質(zhì)的氧化性、還原性一般元素的金屬性越強，其單質(zhì)的還原性越強，其氧化物的陽離子氧化性越弱；元素的非金屬性越強，其單質(zhì)的氧化性越強，其簡單陰離子的還原性越弱。元素周期律概述元素周期表是元素周期律用表格表達的具體形式，它反映元素原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和它們之間相互聯(lián)系的規(guī)律。元素周期表簡稱周期表。元素周期表有很多種表達形式，目前最常用的是維爾納長式周期表。元素周期表有7個周期，有16個族和4個區(qū)。元素在周期表中的位置能反映該元素的原子結(jié)構(gòu)。周期表中同一橫列元素構(gòu)成一個周期。同周期元素原子的電子層數(shù)等于該周期的序數(shù)。同一縱行（第訓族包括個縱行）的元素稱“族”。族是原子內(nèi)部外電子層構(gòu)型的反映。例如外電子構(gòu)型，

14、族是nsl,族是ns2n,1族是ns2n,族是（n1dlns2等。元素周期表能形象地體現(xiàn)元素周期律。根據(jù)元素周期表可以推測各種元素的原子結(jié)構(gòu)以及元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律。當年，門捷列夫根據(jù)元素周期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質(zhì)，經(jīng)過綜合推測，成功地預言未知元素及其化合物的性質(zhì)?，F(xiàn)在科學家利用元素周期表，指導尋找制取半導體、催化劑、化學農(nóng)藥、新型材料的元素及化合物。現(xiàn)代化學的元素周期律是1年俄國科學家德米特里伊萬諾維奇門捷列夫（n首先整理,n他將當時已知的種元素依原子量大小并以表的形式排列，把有相似化學性質(zhì)的元素放在同一行，就是元素周期表的雛形。利用周期表，門捷列夫成功的預測當時尚未發(fā)

15、現(xiàn)的元素的特性（鎵、鈧、鍺）。1913年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產(chǎn)生射線，發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)越大，射線的頻率就越長，因此他認為原子核的正電荷決定了元素的化學性質(zhì)，并把元素依照核內(nèi)正電荷（即質(zhì)子數(shù)或原子序數(shù)）排列，經(jīng)過多年修訂后才成為當代的周期表。當然還有未知元素等待我們探索.這張表揭示了物質(zhì)世界的秘密，把一些看來似乎互不相關的元素統(tǒng)一起來，組成了一個完整的自然體系。位置規(guī)律所以,總的說來（同種元素）陰離子半徑原子半徑對）于具有相同核外電子排布的離子（不適合用于稀有氣體）（1陽）離3陰）離子半徑原子序數(shù)越大，判斷元素在周期表中位置應牢記的規(guī)律：（1）元素周期數(shù)等于核外電子層數(shù)；（2）主族元

16、素的族數(shù)等于最外層電子數(shù)。陰陽離子的半徑大小辨別規(guī)律由于陰離子是電子最外層得到了電子而陽離子是失去了電子子半徑原子半徑陽離子半徑其離子半徑越小。作用意義在元素周期律186年9，門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律和元素周期表，的指導下，利用元素之間的一些規(guī)律性知識來分類學習物質(zhì)的性質(zhì)，就使化學學習和研究變得有規(guī)律可循?，F(xiàn)在，化學家們已經(jīng)能利用各種先進的儀器和分析技術對化學世界進行微觀的探索，并正在探索利用納米技術制造出具有特定功能的產(chǎn)品，使化學在材料、能源、環(huán)境和生命科學等研究上發(fā)揮越來越重要的作用。發(fā)展歷史元素周期律的發(fā)現(xiàn)是許多科學家共同努力的結(jié)果:178年9，安托萬洛朗拉瓦錫出版的化學大綱中發(fā)表了人類

17、歷史上第一張元素表，在該表中，他將當時已知的種元素分四類。年，德貝萊納在對當時已知的54種元素進行了系統(tǒng)的分析研究之后，提出了元素的三元素組規(guī)則。他發(fā)現(xiàn)了幾組元素，每組都有三個化學性質(zhì)相似的成員。并且，在每組中，居中的元素的原子量，近似于兩端元素原子量的平均值。185年0，德國人培頓科弗宣布，性質(zhì)相似的元素并不一定只有三個；性質(zhì)相似的元素的原子量之差往往為或的倍數(shù)。年，法國化學家尚古多創(chuàng)建了螺旋圖，他創(chuàng)造性地將當時的62種元素，按各元素原子量的大小為序，標志著繞著圓柱一升的螺旋線上。他意外地發(fā)現(xiàn)，化學性質(zhì)相似的元素，都出現(xiàn)在同一條母線上。年，英國化學家歐德林發(fā)表了原子量和元素符號表，共列出49

18、個元素，并留有9個空位。上述各位科學家以及他們所做的研究，在一定程度上只能說是一個前期的準備，但是這些準備工作是不可缺少的。而俄國化學家門捷列夫、德國化學家邁爾和英國化學家紐蘭茲在元素周期律的發(fā)現(xiàn)過程中起了決定性的作用。年，紐蘭茲正在獨立地進行化學元素的分類研究，在研究中他發(fā)現(xiàn)了一個很有趣的現(xiàn)象。當元素按原子量遞增的順序排列起來時，每隔8個元素，元素的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)就會重復出現(xiàn)。由此他將各種元素按著原子量遞增的順序排列起來，形成了若干族系的周期。紐蘭茲稱這一規(guī)律為“八音律”。這一正確的規(guī)律的發(fā)現(xiàn)非但沒有被當時的科學界接受，反而使它的發(fā)現(xiàn)者紐蘭茲受盡了非難和侮辱。直到后來，當人人已信服了門氏

19、元素周期之后才警醒了，英國皇家學會對以往對紐蘭茲不公正的態(tài)度進行了糾正。門捷列夫在元素周期的發(fā)現(xiàn)中可謂是中流砥柱，不可避免地，他在研究工作中亦接受了包括自己的老師在內(nèi)的各個方面的不理解和壓力。門捷列夫出生于年，俄國西伯利亞的托博爾斯克市，他出生不久，父親就因雙目失明出外就醫(yī)，失去了得以維持家人生活的教員職位。門捷列夫14歲那年，父親逝世，接著火災又吞沒了他家中的所有財產(chǎn)，真是禍不單行。185年0，家境困頓的門捷列夫藉著微薄的助學金開始了他的大學生活，后來成了彼得堡大學的教授。幸運的是，門捷列夫生活在化學界探索元素規(guī)律的卓絕時期。當時，各國化學家都在探索已知的幾十種元素的內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律。186年5

20、，英國化學家紐蘭茲把當時已知的元素按原子量大小的順序進行排列，發(fā)現(xiàn)無論從哪一個元素算起，每到第八個元素就和第一個元素的性質(zhì)相近。這很像音樂上的八度音循環(huán)，因此，他干脆把元素的這種周期性叫做“八音律”，并據(jù)此畫出了標示元素關系的“八音律”表。顯然，紐蘭茲已經(jīng)下意識地摸到了“真理女神”的裙角，差點就揭示元素周期律了。不過，條件限制了他作進一步的探索，因為當時原子量的測定值有錯誤，而且他也沒有考慮到還有尚未發(fā)現(xiàn)的元素，只是機械地按當時的原子量大小將元素排列起來，所以他沒能揭示出元素之間的內(nèi)在規(guī)律?？梢姡魏慰茖W真理的發(fā)現(xiàn)，都不會是一帆風順的，都會受到阻力，有些阻力甚至是人為的。當年，紐蘭茲的“八音律

21、”在英國化學學會上受到了嘲弄，主持人以不無譏諷的口吻問道：“你為什么不按元素的字母順序排列?”門捷列夫顧不了這么多，他以驚人的洞察力投入了艱苦的探索。直到186年，他將當時已知的63種元素的主要性質(zhì)和原子量，寫在一張張小卡片上，進行反復排列比較，才最后發(fā)現(xiàn)了元素周期規(guī)律，并依此制定了元素周期表。元素周期表的發(fā)現(xiàn)，是近代化學史上的一個創(chuàng)舉，對于促進化學的發(fā)展，起了巨大的作用?？吹竭@張表，人們便會想到它的最早發(fā)明者門捷列夫。學習技巧化合價一價氫氯鉀鈉銀，二價氧鈣鋇鎂鋅。三鋁四硅五價磷，二三鐵二四碳，莫丟二三四五氮，銅汞二價最常見，單質(zhì)零價記心間。常見原子團化合價口決負一硝酸氫氧根（硝酸根氫氧根）-

22、負二硫酸碳酸根硫酸根【】碳酸根【】-還有負三磷酸根【】-只有銨根是正一記金屬活動性順序表可以按照下面的口訣來記：鉀鈣鈉鎂鋁、鋅鐵錫鉛氫、銅汞銀鉑金?？谠E第二周期：鋰鈹硼碳氮氧氟氖鯉-皮-捧碳蛋養(yǎng)福奶周期表分行列，7行18列，行為周期列為族。周期有七，三短（1，2，3）三長（4，5，6）一不全（7），288181滿832326、7鑭錒各15。族分主副1訓零，長短為主，長為副。1到8重復現(xiàn)，2、3分主副，先主后副。訓特8910訓I、副全金為過渡。根據(jù)一個小故事來背誦侵害從前，有一個富裕人家，用鯉魚皮捧碳，煮熟雞蛋供養(yǎng)著有福氣的奶媽，那家有個很美麗的女兒，叫桂林，不過她有兩顆綠色的大門牙（哇，太恐怖了吧），后來只能嫁給了一個叫康太的反革命。剛嫁入門的那天，就被小姑子號稱“鐵姑”狠狠地捏了一把，新娘一生氣，當時就休克了。這下不得了，娘家要上告了。鐵姑的老爸和她的哥哥夜入縣太爺府，把大印假偷走一直往西跑，跑到一個仙人住的地方。這里風景優(yōu)美：彩色貝殼藍藍的河，一只烏鴉用