元素周期表中的潛在的規(guī)律大匯總(本人嘔心原創(chuàng))

元素周期表中的潛在的規(guī)律匯總（風(fēng)兒 原創(chuàng)）對(duì)于元素周期表，在我上高中時(shí)只知道它里面有些元素，只知道它分為主族副族，三個(gè)短周期三個(gè)長周期一個(gè)不完全周期。到了今天，我當(dāng)了化學(xué)老師，我才真正理解了元素周期表，原來里面有很多潛在的規(guī)律，為什么當(dāng)時(shí)我就沒有用心去歸納和挖掘呢？我也沒記得當(dāng)時(shí)老師對(duì)它有多重視，可是今天的我才知道，必須讓自己的學(xué)生對(duì)它足夠重視，這樣可以學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)更容易更有趣更輕松。以前做了很多習(xí)題，也不知道下一道題要考什么，可是領(lǐng)會(huì)了元素周期表的實(shí)質(zhì)，應(yīng)用元素周期表潛在的眾多規(guī)律解題，我發(fā)現(xiàn)有事半功倍的效果！大家可以按照我的引導(dǎo)慢慢去琢磨，內(nèi)化為自己的東西，相信你會(huì)發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容原來是如此的輕松有趣?。⊥茢囝}也不難了，原來考試題就是考電子排布規(guī)律、化合價(jià)變化規(guī)律、微粒半徑比較規(guī)律、金屬性非金屬性變化規(guī)律。所謂萬變不離其宗！要想應(yīng)用好元素周期表的規(guī)律，先得胸懷元素周期表，能背寫元素周期表！根據(jù)考試規(guī)律，考試大綱只要求考生會(huì)書寫1到36號(hào)元素以及各個(gè)主族元素的的元素符號(hào)和元素名稱，熟記零族元素的原子序數(shù)，熟記每個(gè)周期有多少種元素，并且能熟悉元素周期表中各族的相對(duì)分布，知道從左往右第幾列為什么族，知道各族的相對(duì)位置，知道過渡元素、鑭系、錒系特點(diǎn)。根據(jù)零族元素的原子序數(shù)，熟練推斷一種已知原子序數(shù)的陌生的新元素在表中的位置，并能推斷有關(guān)性質(zhì)。零碎規(guī)律1、最外層電子數(shù)規(guī)律：(1)最外層電子數(shù)為1的元素可能為：主族（IA族）、副族（IB、VIII族部分等）。(2)最外層電子數(shù)為2的元素：主族（IIA族）、副族（IIB、IIIB、IVB、VIIB族）、0族（He）、VIII族（26Fe、27Co等）。(3)最外層電子數(shù)在37之間的元素一定是主族元素。(4)最外層電子數(shù)為8的元素：0族（He除外）。補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)1：主族元素的判斷方法：符合下列情況的均是主族元素1. 有13個(gè)電子層的元素（除去He、Ne、Ar）；2. 次外層有2個(gè)或8個(gè)電子的元素（除去惰性氣體）；3. 最外層電子多于2個(gè)的元素（除去惰性氣體）；補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)2：電子層結(jié)構(gòu)相同的簡單離子或原子（指核外電子數(shù)與某種惰性元素的電子數(shù)相同而且電子層排布也相同的單核離子或原子）（1）2個(gè)電子的He型結(jié)構(gòu)的是： H-、He、Li+、Be2+；（2）10個(gè)電子的Ne型結(jié)構(gòu)的是：N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+ （3）18個(gè)電子的Ar型結(jié)構(gòu)的是：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+ 補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)3：電子數(shù)相同的微粒（包括單核離子、原子、也包括多原子分子、離子）1. 2e-的有：H-、H2、He、Li+、Be2+；2. 10e-的有：N3-、O2-、F-；Na+、Mg2+、Al3+；Ne、HF、H2O、NH3、CH4（與Ne同周期的非金屬的氣態(tài)氫化物）NH4+、NH2-、H3O+、OH-；其中考試經(jīng)常考試的離子有：NH4+與OH-加熱反應(yīng)生成H2O和 NH3都是10個(gè)電子的微粒；H3O+和OH-反應(yīng)生成水，也都是10個(gè)電子的微粒；還有Mg2+、Al3+均可以與OH-形成沉淀等。另外要分清單核和雙核或多核指什么含義。單核指只含一個(gè)原子核的微粒，比如N3-、O2-、F-；Na+、Mg2+、Al3+、Ne，雙核指含2個(gè)原子核的微粒，如HF、OH-等。三核如H2O 、NH2-，注意哪些是帶正電荷的哪些是帶負(fù)電荷的，應(yīng)當(dāng)把這些微粒牢牢記到腦子里，以備使用。3. 18e-的有：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+；SiH4、PH3、H2S、HCl（與Ar同周期的非金屬的氣態(tài)氫化物）；HS-及H2O2、F2、O3、CH3OH、CH3CH3、CH3F、NH2-NH2、O22-、 CH3NH2 、Ti4+ 、 NH2OH-（紅色的不常見）等。2、數(shù)目規(guī)律：(1) 元素種類最多的是第IIIB族（32種）。(2) 同周期第IIA族與第IIIA族元素的原子序數(shù)之差有以下三種情況：第2、3周期（短周期）相差1；第4、5周期相差11；第6、7周期相差25。(3)設(shè)n為周期序數(shù)，每一周期排布元素的數(shù)目為：奇數(shù)周期為 (n+1)2/2；偶數(shù)周期為(n+2)2/2。如第3周期為種，第4周期為種。 (4) 同主族相鄰元素的原子序數(shù)： 第IA、IIA族，下一周期元素的原子序數(shù)=上一周期元素的原子序數(shù)+上一周期元素的數(shù)目； 第IIIAVIIA族，下一周期元素的原子序數(shù)=上一周期元素的原子序數(shù)+下一周期元素的數(shù)目。（5）同一主族的兩種元素的原子序數(shù)之差到底有多少組解？因?yàn)椋焊髦芷谠貍€(gè)數(shù)：2、8、8、18、18、32所以任意相鄰周期元素個(gè)數(shù)相加都可以。 窮舉法可知共有21組解。分別為：2、8、10、16、18、26、32、34、36、44、50、52、54、64、68、76、82、84、86、100、108。也就是結(jié)果可以是：一個(gè)周期：2、8、18、32，兩個(gè)周期：10、16、26、50，三個(gè)周期：18、34、44、68，四個(gè)周期：36、52、76，五個(gè)周期：54、84。另外還有IA族的特殊（因?yàn)橛蠬）：2、10、18、36、54、86。3、化合價(jià)規(guī)律：(1) 同周期元素主要化合價(jià)：最高正價(jià)由+1+7（注意O和F特殊，O沒有最高正價(jià)，F(xiàn)和金屬元素沒有負(fù)價(jià)）（稀有氣體為0價(jià)）遞變、最低負(fù)價(jià)由-4-1遞變。(2) 關(guān)系式：最高正化合價(jià)+|最低負(fù)化合價(jià)|=8； 最高正化合價(jià)=主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)=主族價(jià)電子數(shù)。同一主族的元素的最高正價(jià)、負(fù)價(jià)均相同(3) 除第VIII族元素外，原子序數(shù)為奇（偶）數(shù)的元素，元素所在族的序數(shù)及主要化合價(jià)也為奇（偶）數(shù)。4、對(duì)角線規(guī)律：金屬與非金屬分界線對(duì)角（左上角與右下角）的兩主族元素性質(zhì)相似，主要表現(xiàn)在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。5、分界線規(guī)律：位于金屬與非金屬之間的分界線，右上方的元素為非金屬（周期表中的顏色為深綠色），在此可以找到制造農(nóng)藥的元素（如Cl、P等），左下角為金屬元素（H除外），分界線兩邊的元素一般既有金屬性，又有非金屬性；能與酸和堿反應(yīng)（如Be、Al等），還可找到制造半導(dǎo)體材料的元素（如Si、Ge等）。6、金屬性、非金屬性變化規(guī)律：(1) 同一周期，從左到右（0族除外）金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)；同一主族，從上到下金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱。金屬性最強(qiáng)的位于左下角的銫，非金屬性最強(qiáng)的是位于右上角的氟。(2)金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)越容易跟水或酸反應(yīng)置換出氫，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物水化物堿性越強(qiáng)；非金屬性越強(qiáng)，跟氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物水化物酸性越強(qiáng)。補(bǔ)充：1：單質(zhì)的熔點(diǎn)變化規(guī)律：同一主族金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)從上到下依次降低，硬度依次減?。环墙饘賳钨|(zhì)的熔沸點(diǎn)依次升高，與金屬單質(zhì)的規(guī)律正好相反！同一周期金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)依次升高。（原因不同，選修3才講） 2：非金屬性元素的氣態(tài)氫化物的規(guī)律：同周期：越往右非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定、形成越容易、還原性越弱、氣態(tài)氫化物水溶液酸性越強(qiáng)（注意此為無氧酸！酸性與非金屬性無關(guān)?。?；同主族：越往上非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定、形成越容易、還原性越弱、氣態(tài)氫化物水溶液酸性越弱（注意此為無氧酸！酸性與非金屬性無關(guān)！對(duì)比廢金屬元素最高價(jià)含氧酸的酸性遞變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)有所不同。 。） 3、單質(zhì)的 還原性、氧化性規(guī)律同周期：從左到右，金屬元素的金屬性減弱，金屬單質(zhì)的還原性減弱，金屬陽離子的氧化性增強(qiáng)；從左到右，非金屬元素的非金屬性增強(qiáng)，非金屬單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)，非金屬陰離子的還原性減弱。同主族：從上到下，金屬元素的金屬性增強(qiáng)，金屬單質(zhì)的還原性增強(qiáng)，金屬陽離子的氧化性減弱；從上到下，非金屬元素的非金屬性減弱，非金屬單質(zhì)的氧化性減弱，非金屬陰離子的還原性反而增強(qiáng)。7：半徑大小規(guī)律：先比較電子層數(shù)，電子層數(shù)越大，微粒半徑往往越大（原子半徑不一定，要通過比較相對(duì)位置得出）；當(dāng)核外電子數(shù)一樣多，只需要比較核電荷數(shù)即原子序數(shù)，序數(shù)大的離子半徑?。划?dāng)原子序數(shù)一樣時(shí)（同種元素），只需要看電子數(shù)，電子數(shù)越多，離子半徑越大。具體：(1) 原子半徑：同主族從上到下逐漸增大；同周期從左到右逐漸減?。?族除外）。（實(shí)質(zhì)考察主族元素在周期表中相對(duì)位置，越往左越往下原子半徑越大，反之越小，所以大家要牢牢背會(huì)元素周期表，考試時(shí)熟練背寫出考察元素的相對(duì)位置！既不在同周期也不在同主族的往往需要找一個(gè)橋梁。）(2) 離子半徑：同主族同價(jià)離子從上到下逐漸增大；同周期陰離子半徑大于陽離子半徑；具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的離子核電荷數(shù)越大，離子半徑越小。(3) 同種元素的各種微粒，核外電子數(shù)越多，半徑越大；反之，核外電子數(shù)越少，半徑越?。ㄈ珀栯x子半徑小于其原子的半徑；陰離子的半徑大于其原子的半徑）。（4）層異，層大半徑大。即當(dāng)微粒的電子層數(shù)不同時(shí)，結(jié)構(gòu)相似的微粒中，電子層數(shù)大的微粒半徑大。如：r(Cl)r(F)，r(S2-)r(O2-)。（5）核同，價(jià)高半徑小。即對(duì)同一種元素形成的不同的簡單微粒中，化合價(jià)高的微粒的半徑小。如。（7）電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)大，則半徑小。如。8、主族族序數(shù)與周期序數(shù)的規(guī)律：(1) 關(guān)系式：主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)；周期序數(shù)=電子層數(shù)。(2)設(shè)主族族序數(shù)為a，周期數(shù)為b，則：當(dāng)a:b1時(shí)，為非金屬元素，且比值越大，元素的非金屬性越強(qiáng)。9、電子層與電子數(shù)的倍比關(guān)系（短周期元素）：(1) 若原子的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)的比值為a，則有：(1)a=1/2為第IA族元素；（2）a=1為第IIA族元素或H、He；（3）a=2為第IVA族元素；（4）a=3為第VIA族元素；（5）a=4為0族元素。(2) 若原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)的比值為b，則有：(1)b=1/8為Na；（2）b=1/4為Mg；（3）b=1/2為Li、Si；（4）b=1為Be、Ar；（5）b=2為C；（6）b=3為O；（7）b=4為Ne。(3) 若原子的最外層電子數(shù)與電子總數(shù)的比值為c，則有：（1）c=1/6為Mg；（2）c=1/3為Li、P；（3）c=1/2為Be；（4）c=1為H、He。(4) 原子的最外層電子數(shù)與核外電子層數(shù)相等為H、Be、Al。元素周期表中位、構(gòu)、性的規(guī)律一、位元素在周期表中位置的規(guī)律1. 各周期最后一種元素（即稀有氣體元素）核電荷數(shù)為2、10、18、36、54、86、（118）；2. 周期表縱行行序數(shù)與主族族序數(shù)關(guān)系：1IA、2IIA、13IIIA、14IVA、15VA、16VIA、17VIIA、180族。3. IIA與IIIA的同周期元素核電荷數(shù)之差（Z）：二、三周期Z1；四、五周期Z11；六、七周期Z25；4. 相鄰周期同一主族元素核電荷數(shù)之差（Z）：遵循左上右下的序差規(guī)律。（詳見以上數(shù)目規(guī)律）5. 電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，若電性相同，則位于同周期，若電性不同，則陽離子位于陰離子的下一周期；6. 由原子序數(shù)確定元素位置的規(guī)律。 基本公式：原子序數(shù)稀有氣體元素核電荷數(shù)10（二周期）、18（三周期）、36（四周期）、54（五周期）、86（六周期）差值。 （1）對(duì)于18號(hào)以前的元素，有兩種情況： 若0差值7時(shí)，元素在下一周期，差值為主族序數(shù)； 若差值為0，一定為零族元素； （2）對(duì)于19號(hào)以后的元素分三種情況： 若差值為17時(shí)，差值為族序數(shù)，位于VIII族左側(cè)； 若差值為8、9、10時(shí)，為VIII族元素； 若差值為1117時(shí)，再減去10最后所得差值，即為VIII族右側(cè)的族序數(shù)。更快技巧：或者直接根據(jù)最接近的0族元素位置為航標(biāo)倒退。（要牢記0族元素序數(shù)和位置，記住各族的相對(duì)位置。）二、構(gòu)元素原子結(jié)構(gòu)（包括電子層數(shù)、最外層電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、各層電子數(shù)之間的關(guān)系）的規(guī)律1. 原子序數(shù)原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)中性原子的核外電子數(shù)核電荷數(shù) 質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)；2. 周期序數(shù)原子核外的電子層數(shù) 主族族序數(shù)最外層電子數(shù)（即價(jià)電子數(shù)）最高正價(jià)（O、F除外）；3. 最高正價(jià)負(fù)價(jià)8；4. 次外層電子數(shù)為2的元素為第二周期元素； 族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S； 族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O； 周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li； 周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：Na；7. 正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于（即絕對(duì)值之差）三、性元素及其化合物的性質(zhì)：包括元素的金屬性和非金屬性、元素的化合價(jià)、元素原子半徑大小的規(guī)律。試題只有簡單的幾種模式：給一定信息，先讓你推出元素在表中的相對(duì)位置，再考察元素及其化合物的性質(zhì)規(guī)律：特別是元素金屬性非金屬的考察方式，我們要通過問題的表面看實(shí)質(zhì)，比較最高價(jià)氧化物的水化物（即堿）的堿性、金屬單質(zhì)的還原性、金屬與水或酸反應(yīng)的難易、金屬陽離子的氧化性，實(shí)質(zhì)都是在考察金屬強(qiáng)弱；而比較非金屬單質(zhì)的氧化性、非金屬元素陰離子的還原性、非金屬元素相應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性、非金屬元素最高價(jià)氧化物的水化物（即最高價(jià)含氧酸）的酸性實(shí)質(zhì)都是在考察非金屬性強(qiáng)弱。知道了考試題的秘密，你是不是能做到舉一反三，觸類旁通呢？（四）、元素周期表的應(yīng)用（1）元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點(diǎn)。我們可以根據(jù)元素在元素周期表中的位置，推測元素的原子結(jié)構(gòu)，預(yù)測其主要性質(zhì)。（2）元素周期表中位置相近的元素性質(zhì)相似，我們可以借助元素周期表研究合成有特定性質(zhì)的新物質(zhì)。例如，在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料（如Si、Ge、Se等），在過渡元素（副族和第VIII族元素）中尋找優(yōu)良的催化劑（如廣泛應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)中的催化劑鉑、鎳等）和耐高溫、耐腐蝕的合金材料（如用于制造火箭和飛機(jī)的鈦、鉬等元素）。歸納：（五）、短周期元素推斷題的常見題眼元素推斷題是物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分的重要題型，遇到元素推斷題同學(xué)們往往會(huì)感覺到束手無策，其實(shí)，對(duì)這種類型的題只要能抓住“題眼”是很容易得出正確的結(jié)果的?，F(xiàn)將短周期元素推斷題的常見“題眼”按以下幾個(gè)方面進(jìn)行歸納和總結(jié)：（一）常見短周期元素的單質(zhì)及其化合物的特性1同位素之一沒有中子；構(gòu)成最輕的氣體；其單質(zhì)在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。（H）2其單質(zhì)在空氣中含量最多；其氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性。（N）3與H形成兩種液態(tài)化合物的元素。（O）4其單質(zhì)是最輕的金屬；單質(zhì)保存在石蠟中；沒有過氧化物的堿金屬。（Li）5焰色反應(yīng)為黃色。（Na）6其單質(zhì)具有與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)的性質(zhì)。（Al）7唯一能夠形成原子晶體的氧化物的元素。（Si）8水中的富營養(yǎng)元素。（P）9其單質(zhì)為淡黃色的粉末，易溶于二硫化碳，用于除去灑落的汞。（S）10其最高價(jià)氧化物的固體，可用于人工降雨。（C）（二）常見短周期元素在元素周期表中的位置和結(jié)構(gòu)1周期序數(shù)等于族序數(shù)二倍的元素。（Li）2最高正價(jià)數(shù)等于最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值三倍的元素。（S）3最外層電子數(shù)等于內(nèi)層電子數(shù)的一半的元素。（Li、P）4次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)二倍的元素。（Li、Si）5次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)四倍的元素。（Mg）6次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)八倍的元素。（Na）7只有電子和質(zhì)子構(gòu)成原子的元素。（H）8主族序數(shù)與周期序數(shù)相同的元素。（H、Be、Al）9主族序數(shù)是周期序數(shù)二倍的元素。（C、S）10主族序數(shù)是周期序數(shù)三倍的元素。（O）（三）常見短周期元素構(gòu)成的單質(zhì)和化合物的物理性質(zhì)和含量1地殼中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素，（O）其次是（Si）。2地殼中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的金屬元素。（Al）3其單質(zhì)是人工制得的純度最高的元素。（Si）4其單質(zhì)是天然物質(zhì)中硬度最大的元素。（C）5其氣態(tài)氫化物最易溶于水的元素。（N）6其氫化物沸點(diǎn)最高的非金屬元素。（O）7常溫下，其單質(zhì)是有色氣體的元素。（F、Cl）8所形成化合物種類最多的元素。（C）9在空氣中，其最高價(jià)氧化物的含量增加會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的元素。（C）10其單質(zhì)是最易液化氣體的元素。（Cl）（四）常見短周期元素構(gòu)成的單質(zhì)和化合物的化學(xué)性質(zhì)和用途1其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的元素。（Cl）2其單質(zhì)與水反應(yīng)最劇烈的非金屬元素。（F）3其氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能反應(yīng)的元素。（N）4其氣態(tài)氫化物與其低價(jià)態(tài)氧化物能反應(yīng)生成該元素單質(zhì)的元素。（S、N）5在空氣中，其一種同素異形體易自然的元素。（P）6其氣態(tài)氫化物的水溶液能雕刻玻璃的元素。（F）7其兩種同素異形體對(duì)人類生存最為重要的元素。（O）8其單質(zhì)能導(dǎo)電的非金屬元素。（C、Si）9其單質(zhì)能與強(qiáng)堿溶液作用的元素。（Al、Si、S、P、Cl）10其單質(zhì)能夠在空氣、二氧化碳、氮?dú)?、氯氣等氣體中燃燒的元素。（Mg）三、120號(hào)元素中的某些元素的特性1、與水反應(yīng)最激烈的金屬是K，非金屬是F。2、原子半徑最大的是K，最小的是H。3、單質(zhì)硬度最大的，熔、沸點(diǎn)最高的，形成化合物品種最多的，正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分率最高的元素是C。4、氣體密度最小的，原子核中只有質(zhì)子沒有中子的，原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的是H。5、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的，只有負(fù)價(jià)而沒有正價(jià)的，無含氧酸的非金屬元素是F。6、最高氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是CI，堿性最強(qiáng)的是K。7、空氣中含量最多的，氣態(tài)氫化物在水中的溶解度最大，其水溶液呈現(xiàn)堿性的是N。8、單質(zhì)和最高價(jià)氧化