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（風兒 原創(chuàng)）對于元素周期表，在我上高中時只知道它里面有些元素，只知道它分為主族副族，三個短周期三個長周期一個不完全周期。到了今天，我當了化學老師，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，為什么當時我就沒有用心去歸納和挖掘呢？我也沒記得當時老師對它有多重視，可是今天的我才知道，必須讓自己的學生對它足夠重視，這樣可以學習化學知識更容易更有趣更輕松。以前做了很多習題，也不知道下一道題要考什么，可是領會了元素周期表的實質，應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慢慢去琢磨，內化為自己的東西，相信你會發(fā)現(xiàn)這部分內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書寫1到36號元素以及各個主族元素的的元素符號和元素名稱，熟記零族元素的原子序數(shù)，熟記每個周期有多少種元素，并且能熟悉元素周期表中各族的相對分布，知道從左往右第幾列為什么族，知道各族的相對位置，知道過渡元素、鑭系、錒系特點。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，并能推斷有關性質。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）。補充知識點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個電子層的元素（除去He、Ne、Ar）；2. 次外層有2個或8個電子的元素（除去惰性氣體）；3. 最外層電子多于2個的元素（除去惰性氣體）；補充知識點2：電子層結構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個電子的He型結構的是： H-、He、Li+、Be2+；（2）10個電子的Ne型結構的是：N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+ （3）18個電子的Ar型結構的是：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+ 補充知識點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-加熱反應生成H2O和 NH3都是10個電子的微粒；H3O+和OH-反應生成水，也都是10個電子的微粒；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。單核指只含一個原子核的微粒，比如N3-、O2-、F-；Na+、Mg2+、Al3+、Ne，雙核指含2個原子核的微粒，如HF、OH-等。三核如H2O 、NH2-，注意哪些是帶正電荷的哪些是帶負電荷的，應當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？因為：各周期元素個數(shù)：2、8、8、18、18、32所以任意相鄰周期元素個數(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。也就是結果可以是：一個周期：2、8、18、32，兩個周期：10、16、26、50，三個周期：18、34、44、68，四個周期：36、52、76，五個周期：54、84。另外還有IA族的特殊（因為有H）：2、10、18、36、54、86。3、化合價規(guī)律：(1) 同周期元素主要化合價：最高正價由+1+7（注意O和F特殊，O沒有最高正價，F(xiàn)和金屬元素沒有負價）（稀有氣體為0價）遞變、最低負價由-4-1遞變。(2) 關系式：最高正化合價+|最低負化合價|=8； 最高正化合價=主族族序數(shù)=最外層電子數(shù)=主族價電子數(shù)。同一主族的元素的最高正價、負價均相同(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)及主要化合價也為奇（偶）數(shù)。4、對角線規(guī)律：金屬與非金屬分界線對角（左上角與右下角）的兩主族元素性質相似，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（如Be、Al等），還可找到制造半導體材料的元素（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；同一主族，從上到下金屬性增強，非金屬性減弱。金屬性最強的位于左下角的銫，非金屬性最強的是位于右上角的氟。(2)金屬性越強，單質越容易跟水或酸反應置換出氫，對應的最高價氧化物水化物堿性越強；非金屬性越強，跟氫氣反應越容易，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，對應的最高價氧化物水化物酸性越強。補充：1：單質的熔點變化規(guī)律：同一主族金屬單質的熔點從上到下依次降低，硬度依次減小；非金屬單質的熔沸點依次升高，與金屬單質的規(guī)律正好相反！同一周期金屬單質的熔沸點依次升高。（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，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（注意此為無氧酸！酸性與非金屬性無關?。煌髯澹涸酵戏墙饘僭氐姆墙饘傩栽綇?，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！對比廢金屬元素最高價含氧酸的酸性遞變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)有所不同。 。） 3、單質的 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，金屬單質的還原性減弱，金屬陽離子的氧化性增強；從左到右，非金屬元素的非金屬性增強，非金屬單質的氧化性增強，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，金屬單質的還原性增強，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，非金屬單質的氧化性減弱，非金屬陰離子的還原性反而增強。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，要通過比較相對位置得出）；當核外電子數(shù)一樣多，只需要比較核電荷數(shù)即原子序數(shù)，序數(shù)大的離子半徑小；當原子序數(shù)一樣時（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）。（實質考察主族元素在周期表中相對位置，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元素周期表，考試時熟練背寫出考察元素的相對位置！既不在同周期也不在同主族的往往需要找一個橋梁。）(2) 離子半徑：同主族同價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構的離子核電荷數(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。即當微粒的電子層數(shù)不同時，結構相似的微粒中，電子層數(shù)大的微粒半徑大。如：r(Cl)r(F)，r(S2-)r(O2-)。（5）核同，價高半徑小。即對同一種元素形成的不同的簡單微粒中，化合價高的微粒的半徑小。如。（7）電子層結構相同，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)設主族族序數(shù)為a，周期數(shù)為b，則：當a:b1時，為非金屬元素，且比值越大，元素的非金屬性越強。9、電子層與電子數(shù)的倍比關系（短周期元素）：(1) 若原子的最外層電子數(shù)與最內層電子數(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、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. 電子層結構相同的離子，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）對于18號以前的元素，有兩種情況： 若0差值7時，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）對于19號以后的元素分三種情況： 若差值為17時，差值為族序數(shù)，位于VIII族左側； 若差值為8、9、10時，為VIII族元素； 若差值為1117時，再減去10最后所得差值，即為VIII族右側的族序數(shù)。更快技巧：或者直接根據(jù)最接近的0族元素位置為航標倒退。（要牢記0族元素序數(shù)和位置，記住各族的相對位置。）二、構元素原子結構（包括電子層數(shù)、最外層電子數(shù)、質子數(shù)、中子數(shù)、各層電子數(shù)之間的關系）的規(guī)律1. 原子序數(shù)原子核內的質子數(shù)中性原子的核外電子數(shù)核電荷數(shù) 質量數(shù)質子數(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)（即價電子數(shù)）最高正價（O、F除外）；3. 最高正價負價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. 正負化合價代數(shù)和等于（即絕對值之差）三、性元素及其化合物的性質：包括元素的金屬性和非金屬性、元素的化合價、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位置，再考察元素及其化合物的性質規(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質，比較最高價氧化物的水化物（即堿）的堿性、金屬單質的還原性、金屬與水或酸反應的難易、金屬陽離子的氧化性，實質都是在考察金屬強弱；而比較非金屬單質的氧化性、非金屬元素陰離子的還原性、非金屬元素相應氫化物的穩(wěn)定性、非金屬元素最高價氧化物的水化物（即最高價含氧酸）的酸性實質都是在考察非金屬性強弱。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）、元素周期表的應用（1）元素的原子結構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構和元素的性質特點。我們可以根據(jù)元素在元素周期表中的位置，推測元素的原子結構，預測其主要性質。（2）元素周期表中位置相近的元素性質相似，我們可以借助元素周期表研究合成有特定性質的新物質。例如，在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導體材料（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（如廣泛應用于石油化工生產中的催化劑鉑、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結構部分的重要題型，遇到元素推斷題同學們往往會感覺到束手無策，其實，對這種類型的題只要能抓住“題眼”是很容易得出正確的結果的。現(xiàn)將短周期元素推斷題的常見“題眼”按以下幾個方面進行歸納和總結：（一）常見短周期元素的單質及其化合物的特性1同位素之一沒有中子；構成最輕的氣體；其單質在氯氣中燃燒產生蒼白色火焰。（H）2其單質在空氣中含量最多；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其單質是最輕的金屬；單質保存在石蠟中；沒有過氧化物的堿金屬。（Li）5焰色反應為黃色。（Na）6其單質具有與強酸、強堿反應的性質。（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構1周期序數(shù)等于族序數(shù)二倍的元素。（Li）2最高正價數(shù)等于最低負價絕對值三倍的元素。（S）3最外層電子數(shù)等于內層電子數(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只有電子和質子構成原子的元素。（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）常見短周期元素構成的單質和化合物的物理性質和含量1地殼中質量分數(shù)最大的元素，（O）其次是（Si）。2地殼中質量分數(shù)最大的金屬元素。（Al）3其單質是人工制得的純度最高的元素。（Si）4其單質是天然物質中硬度最大的元素。（C）5其氣態(tài)氫化物最易溶于水的元素。（N）6其氫化物沸點最高的非金屬元素。（O）7常溫下，其單質是有色氣體的元素。（F、Cl）8所形成化合物種類最多的元素。（C）9在空氣中，其最高價氧化物的含量增加會導致“溫室效應”的元素。（C）10其單質是最易液化氣體的元素。（Cl）（四）常見短周期元素構成的單質和化合物的化學性質和用途1其最高價氧化物對應的水化物酸性最強的元素。（Cl）2其單質與水反應最劇烈的非金屬元素。（F）3其氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物對應的水化物能反應的元素。（N）4其氣態(tài)氫化物與其低價態(tài)氧化物能反應生成該元素單質的元素。（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人類生存最為重要的元素。（O）8其單質能導電的非金屬元素。（C、Si）9其單質能與強堿溶液作用的元素。（Al、Si、S、P、Cl）10其單質能夠在空氣、二氧化碳、氮氣、氯氣等氣體中燃燒的元素。（Mg）三、120號元素中的某些元素的特性1、與水反應最激烈的金屬是K，非金屬是F。2、原子半徑最大的是K，最小的是H。3、單質硬度最大的，熔、沸點最高的，形成化合物品種最多的，正負化合價代數(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，只有負價而沒有正價的，無含氧酸的非金屬元素是F。6、最高氧化物對應的水化物酸性最強的是CI，堿性最強的是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、單質和最高價氧化