元素周期表中的潜在的规律大汇总(本人呕心原创).doc

元素周期表中的潜在的规律汇总（风儿 原创）对于元素周期表，在我上高中时只知道它里面有些元素，只知道它分为主族副族，三个短周期三个长周期一个不完全周期。到了今天，我当了化学老师，我才真正理解了元素周期表，原来里面有很多潜在的规律，为什么当时我就没有用心去归纳和挖掘呢？我也没记得当时老师对它有多重视，可是今天的我才知道，必须让自己的学生对它足够重视，这样可以学习化学知识更容易更有趣更轻松。以前做了很多习题，也不知道下一道题要考什么，可是领会了元素周期表的实质，应用元素周期表潜在的众多规律解题，我发现有事半功倍的效果！大家可以按照我的引导慢慢去琢磨，内化为自己的东西，相信你会发现这部分内容原来是如此的轻松有趣啊！推断题也不难了，原来考试题就是考电子排布规律、化合价变化规律、微粒半径比较规律、金属性非金属性变化规律。所谓万变不离其宗！要想应用好元素周期表的规律，先得胸怀元素周期表，能背写元素周期表！根据考试规律，考试大纲只要求考生会书写1到36号元素以及各个主族元素的的元素符号和元素名称，熟记零族元素的原子序数，熟记每个周期有多少种元素，并且能熟悉元素周期表中各族的相对分布，知道从左往右第几列为什么族，知道各族的相对位置，知道过渡元素、镧系、锕系特点。根据零族元素的原子序数，熟练推断一种已知原子序数的陌生的新元素在表中的位置，并能推断有关性质。零碎规律1、最外层电子数规律：(1)最外层电子数为1的元素可能为：主族（IA族）、副族（IB、VIII族部分等）。(2)最外层电子数为2的元素：主族（IIA族）、副族（IIB、IIIB、IVB、VIIB族）、0族（He）、VIII族（26Fe、27Co等）。(3)最外层电子数在37之间的元素一定是主族元素。(4)最外层电子数为8的元素：0族（He除外）。补充知识点1：主族元素的判断方法：符合下列情况的均是主族元素1. 有13个电子层的元素（除去He、Ne、Ar）；2. 次外层有2个或8个电子的元素（除去惰性气体）；3. 最外层电子多于2个的元素（除去惰性气体）；补充知识点2：电子层结构相同的简单离子或原子（指核外电子数与某种惰性元素的电子数相同而且电子层排布也相同的单核离子或原子）（1）2个电子的He型结构的是： H-、He、Li+、Be2+；（2）10个电子的Ne型结构的是：N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+ （3）18个电子的Ar型结构的是：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+ 补充知识点3：电子数相同的微粒（包括单核离子、原子、也包括多原子分子、离子）1. 2e-的有：H-、H2、He、Li+、Be2+；2. 10e-的有：N3-、O2-、F-；Na+、Mg2+、Al3+；Ne、HF、H2O、NH3、CH4（与Ne同周期的非金属的气态氢化物）NH4+、NH2-、H3O+、OH-；其中考试经常考试的离子有：NH4+与OH-加热反应生成H2O和 NH3都是10个电子的微粒；H3O+和OH-反应生成水，也都是10个电子的微粒；还有Mg2+、Al3+均可以与OH-形成沉淀等。另外要分清单核和双核或多核指什么含义。单核指只含一个原子核的微粒，比如N3-、O2-、F-；Na+、Mg2+、Al3+、Ne，双核指含2个原子核的微粒，如HF、OH-等。三核如H2O 、NH2-，注意哪些是带正电荷的哪些是带负电荷的，应当把这些微粒牢牢记到脑子里，以备使用。3. 18e-的有：S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+；SiH4、PH3、H2S、HCl（与Ar同周期的非金属的气态氢化物）；HS-及H2O2、F2、O3、CH3OH、CH3CH3、CH3F、NH2-NH2、O22-、 CH3NH2 、Ti4+ 、 NH2OH-（红色的不常见）等。2、数目规律：(1) 元素种类最多的是第IIIB族（32种）。(2) 同周期第IIA族与第IIIA族元素的原子序数之差有以下三种情况：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)设n为周期序数，每一周期排布元素的数目为：奇数周期为 (n+1)2/2；偶数周期为(n+2)2/2。如第3周期为种，第4周期为种。 (4) 同主族相邻元素的原子序数： 第IA、IIA族，下一周期元素的原子序数=上一周期元素的原子序数+上一周期元素的数目； 第IIIAVIIA族，下一周期元素的原子序数=上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目。（5）同一主族的两种元素的原子序数之差到底有多少组解？因为：各周期元素个数：2、8、8、18、18、32所以任意相邻周期元素个数相加都可以。 穷举法可知共有21组解。分别为：2、8、10、16、18、26、32、34、36、44、50、52、54、64、68、76、82、84、86、100、108。也就是结果可以是：一个周期：2、8、18、32，两个周期：10、16、26、50，三个周期：18、34、44、68，四个周期：36、52、76，五个周期：54、84。另外还有IA族的特殊（因为有H）：2、10、18、36、54、86。3、化合价规律：(1) 同周期元素主要化合价：最高正价由+1+7（注意O和F特殊，O没有最高正价，F和金属元素没有负价）（稀有气体为0价）递变、最低负价由-4-1递变。(2) 关系式：最高正化合价+|最低负化合价|=8； 最高正化合价=主族族序数=最外层电子数=主族价电子数。同一主族的元素的最高正价、负价均相同(3) 除第VIII族元素外，原子序数为奇（偶）数的元素，元素所在族的序数及主要化合价也为奇（偶）数。4、对角线规律：金属与非金属分界线对角（左上角与右下角）的两主族元素性质相似，主要表现在第2、3周期（如Li和Mg、Be和Al、B和Si）。5、分界线规律：位于金属与非金属之间的分界线，右上方的元素为非金属（周期表中的颜色为深绿色），在此可以找到制造农药的元素（如Cl、P等），左下角为金属元素（H除外），分界线两边的元素一般既有金属性，又有非金属性；能与酸和碱反应（如Be、Al等），还可找到制造半导体材料的元素（如Si、Ge等）。6、金属性、非金属性变化规律：(1) 同一周期，从左到右（0族除外）金属性减弱，非金属性增强；同一主族，从上到下金属性增强，非金属性减弱。金属性最强的位于左下角的铯，非金属性最强的是位于右上角的氟。(2)金属性越强，单质越容易跟水或酸反应置换出氢，对应的最高价氧化物水化物碱性越强；非金属性越强，跟氢气反应越容易，生成的气态氢化物越稳定，对应的最高价氧化物水化物酸性越强。补充：1：单质的熔点变化规律：同一主族金属单质的熔点从上到下依次降低，硬度依次减小；非金属单质的熔沸点依次升高，与金属单质的规律正好相反！同一周期金属单质的熔沸点依次升高。（原因不同，选修3才讲） 2：非金属性元素的气态氢化物的规律：同周期：越往右非金属元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定、形成越容易、还原性越弱、气态氢化物水溶液酸性越强（注意此为无氧酸！酸性与非金属性无关！）；同主族：越往上非金属元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定、形成越容易、还原性越弱、气态氢化物水溶液酸性越弱（注意此为无氧酸！酸性与非金属性无关！对比废金属元素最高价含氧酸的酸性递变规律，发现有所不同。 。） 3、单质的 还原性、氧化性规律同周期：从左到右，金属元素的金属性减弱，金属单质的还原性减弱，金属阳离子的氧化性增强；从左到右，非金属元素的非金属性增强，非金属单质的氧化性增强，非金属阴离子的还原性减弱。同主族：从上到下，金属元素的金属性增强，金属单质的还原性增强，金属阳离子的氧化性减弱；从上到下，非金属元素的非金属性减弱，非金属单质的氧化性减弱，非金属阴离子的还原性反而增强。7：半径大小规律：先比较电子层数，电子层数越大，微粒半径往往越大（原子半径不一定，要通过比较相对位置得出）；当核外电子数一样多，只需要比较核电荷数即原子序数，序数大的离子半径小；当原子序数一样时（同种元素），只需要看电子数，电子数越多，离子半径越大。具体：(1) 原子半径：同主族从上到下逐渐增大；同周期从左到右逐渐减小（0族除外）。（实质考察主族元素在周期表中相对位置，越往左越往下原子半径越大，反之越小，所以大家要牢牢背会元素周期表，考试时熟练背写出考察元素的相对位置！既不在同周期也不在同主族的往往需要找一个桥梁。）(2) 离子半径：同主族同价离子从上到下逐渐增大；同周期阴离子半径大于阳离子半径；具有相同的电子层结构的离子核电荷数越大，离子半径越小。(3) 同种元素的各种微粒，核外电子数越多，半径越大；反之，核外电子数越少，半径越小（如阳离子半径小于其原子的半径；阴离子的半径大于其原子的半径）。（4）层异，层大半径大。即当微粒的电子层数不同时，结构相似的微粒中，电子层数大的微粒半径大。如：r(Cl)r(F)，r(S2-)r(O2-)。（5）核同，价高半径小。即对同一种元素形成的不同的简单微粒中，化合价高的微粒的半径小。如。（7）电子层结构相同，核电荷数大，则半径小。如。8、主族族序数与周期序数的规律：(1) 关系式：主族族序数=最外层电子数；周期序数=电子层数。(2)设主族族序数为a，周期数为b，则：当a:b1时，为非金属元素，且比值越大，元素的非金属性越强。9、电子层与电子数的倍比关系（短周期元素）：(1) 若原子的最外层电子数与最内层电子数的比值为a，则有：(1)a=1/2为第IA族元素；（2）a=1为第IIA族元素或H、He；（3）a=2为第IVA族元素；（4）a=3为第VIA族元素；（5）a=4为0族元素。(2) 若原子的最外层电子数与次外层电子数的比值为b，则有：(1)b=1/8为Na；（2）b=1/4为Mg；（3）b=1/2为Li、Si；（4）b=1为Be、Ar；（5）b=2为C；（6）b=3为O；（7）b=4为Ne。(3) 若原子的最外层电子数与电子总数的比值为c，则有：（1）c=1/6为Mg；（2）c=1/3为Li、P；（3）c=1/2为Be；（4）c=1为H、He。(4) 原子的最外层电子数与核外电子层数相等为H、Be、Al。元素周期表中位、构、性的规律一、位元素在周期表中位置的规律1. 各周期最后一种元素（即稀有气体元素）核电荷数为2、10、18、36、54、86、（118）；2. 周期表纵行行序数与主族族序数关系：1IA、2IIA、13IIIA、14IVA、15VA、16VIA、17VIIA、180族。3. IIA与IIIA的同周期元素核电荷数之差（Z）：二、三周期Z1；四、五周期Z11；六、七周期Z25；4. 相邻周期同一主族元素核电荷数之差（Z）：遵循左上右下的序差规律。（详见以上数目规律）5. 电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期；6. 由原子序数确定元素位置的规律。 基本公式：原子序数稀有气体元素核电荷数10（二周期）、18（三周期）、36（四周期）、54（五周期）、86（六周期）差值。 （1）对于18号以前的元素，有两种情况： 若0差值7时，元素在下一周期，差值为主族序数； 若差值为0，一定为零族元素； （2）对于19号以后的元素分三种情况： 若差值为17时，差值为族序数，位于VIII族左侧； 若差值为8、9、10时，为VIII族元素； 若差值为1117时，再减去10最后所得差值，即为VIII族右侧的族序数。更快技巧：或者直接根据最接近的0族元素位置为航标倒退。（要牢记0族元素序数和位置，记住各族的相对位置。）二、构元素原子结构（包括电子层数、最外层电子数、质子数、中子数、各层电子数之间的关系）的规律1. 原子序数原子核内的质子数中性原子的核外电子数核电荷数 质量数质子数中子数；2. 周期序数原子核外的电子层数 主族族序数最外层电子数（即价电子数）最高正价（O、F除外）；3. 最高正价负价8；4. 次外层电子数为2的元素为第二周期元素； 族序数等于周期数2倍的元素：C、S； 族序数等于周期数3倍的元素：O； 周期数是族序数2倍的元素：Li； 周期数是族序数3倍的元素：Na；7. 正负化合价代数和等于（即绝对值之差）三、性元素及其化合物的性质：包括元素的金属性和非金属性、元素的化合价、元素原子半径大小的规律。试题只有简单的几种模式：给一定信息，先让你推出元素在表中的相对位置，再考察元素及其化合物的性质规律：特别是元素金属性非金属的考察方式，我们要通过问题的表面看实质，比较最高价氧化物的水化物（即碱）的碱性、金属单质的还原性、金属与水或酸反应的难易、金属阳离子的氧化性，实质都是在考察金属强弱；而比较非金属单质的氧化性、非金属元素阴离子的还原性、非金属元素相应氢化物的稳定性、非金属元素最高价氧化物的水化物（即最高价含氧酸）的酸性实质都是在考察非金属性强弱。知道了考试题的秘密，你是不是能做到举一反三，触类旁通呢？（四）、元素周期表的应用（1）元素的原子结构决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结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在元素周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测其主要性质。（2）元素周期表中位置相近的元素性质相似，我们可以借助元素周期表研究合成有特定性质的新物质。例如，在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料（如Si、Ge、Se等），在过渡元素（副族和第VIII族元素）中寻找优良的催化剂（如广泛应用于石油化工生产中的催化剂铂、镍等）和耐高温、耐腐蚀的合金材料（如用于制造火箭和飞机的钛、钼等元素）。归纳：（五）、短周期元素推断题的常见题眼元素推断题是物质结构部分的重要题型，遇到元素推断题同学们往往会感觉到束手无策，其实，对这种类型的题只要能抓住“题眼”是很容易得出正确的结果的。现将短周期元素推断题的常见“题眼”按以下几个方面进行归纳和总结：（一）常见短周期元素的单质及其化合物的特性1同位素之一没有中子；构成最轻的气体；其单质在氯气中燃烧产生苍白色火焰。（H）2其单质在空气中含量最多；其气态氢化物的水溶液呈碱性。（N）3与H形成两种液态化合物的元素。（O）4其单质是最轻的金属；单质保存在石蜡中；没有过氧化物的碱金属。（Li）5焰色反应为黄色。（Na）6其单质具有与强酸、强碱反应的性质。（Al）7唯一能够形成原子晶体的氧化物的元素。（Si）8水中的富营养元素。（P）9其单质为淡黄色的粉末，易溶于二硫化碳，用于除去洒落的汞。（S）10其最高价氧化物的固体，可用于人工降雨。（C）（二）常见短周期元素在元素周期表中的位置和结构1周期序数等于族序数二倍的元素。（Li）2最高正价数等于最低负价绝对值三倍的元素。（S）3最外层电子数等于内层电子数的一半的元素。（Li、P）4次外层电子数等于最外层电子数二倍的元素。（Li、Si）5次外层电子数等于最外层电子数四倍的元素。（Mg）6次外层电子数等于最外层电子数八倍的元素。（Na）7只有电子和质子构成原子的元素。（H）8主族序数与周期序数相同的元素。（H、Be、Al）9主族序数是周期序数二倍的元素。（C、S）10主族序数是周期序数三倍的元素。（O）（三）常见短周期元素构成的单质和化合物的物理性质和含量1地壳中质量分数最大的元素，（O）其次是（Si）。2地壳中质量分数最大的金属元素。（Al）3其单质是人工制得的纯度最高的元素。（Si）4其单质是天然物质中硬度最大的元素。（C）5其气态氢化物最易溶于水的元素。（N）6其氢化物沸点最高的非金属元素。（O）7常温下，其单质是有色气体的元素。（F、Cl）8所形成化合物种类最多的元素。（C）9在空气中，其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素。（C）10其单质是最易液化气体的元素。（Cl）（四）常见短周期元素构成的单质和化合物的化学性质和用途1其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素。（Cl）2其单质与水反应最剧烈的非金属元素。（F）3其气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应的元素。（N）4其气态氢化物与其低价态氧化物能反应生成该元素单质的元素。（S、N）5在空气中，其一种同素异形体易自然的元素。（P）6其气态氢化物的水溶液能雕刻玻璃的元素。（F）7其两种同素异形体对人类生存最为重要的元素。（O）8其单质能导电的非金属元素。（C、Si）9其单质能与强碱溶液作用的元素。（Al、Si、S、P、Cl）10其单质能够在空气、二氧化碳、氮气、氯气等气体中燃烧的元素。（Mg）三、120号元素中的某些元素的特性1、与水反应最激烈的金属是K，非金属是F。2、原子半径最大的是K，最小的是H。3、单质硬度最大的，熔、沸点最高的，形成化合物品种最多的，正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢百分率最高的元素是C。4、气体密度最小的，原子核中只有质子没有中子的，原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相等的是H。5、气态氢化物最稳定的，只有负价而没有正价的，无含氧酸的非金属元素是F。6、最高氧化物对应的水化物酸性最强的是CI，碱性最强的是K。7、空气中含量最多的，气态氢化物在水中的溶解度最大，其水溶液呈现碱性的是N。8、单质和最高价氧化物都是原子晶体的是Si。9、具有两性的元素是Al(Be)。10、最轻的金属是Li。11、地壳中含量最多的元素是O。12、单质能自燃的元素是P。13、族序数等于周期数的元素是H、Be、AI。14、族序数等于周期数2倍的元素是C、S。15、族序数等于周期数3倍的元素是O。16、周期数是族序数2倍的元素是Li。17、周期数是族序数3倍的元素是Na。18、最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素是C、Si。19、最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素或短周期中离子半径最大的元素是S。20、除H外，原子半径最小的元素是F。21、最高正化合价不等于族序数的元素是O、Fe。24. 其氢化物能腐蚀玻璃的元素为氟（F）。25. 最高价氧化物对应的水化物可与其氢化物起化合反应的元素为氮（N），能起氧化还原反应的元素为硫（S）。26. 形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素、气态氢化物中氢的质量分数最大的元素是碳（C）。27. 空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是氮（N）。28. 地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素是氧（O）。29. 地壳中含量最多的金属元素是铝（Al）。30. 元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素是硫（S）。31. 元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是锂（Li）、钠（Na）、氟（F）。32. 常见的能形成同素异形体的元素有碳（C）、磷（P）、氧（O）、硫（S），其中一种同素异形体易着火的元素是磷（P）。33. 最活泼的非金属元素、无正价的非金属元素、无含氧酸的非金属元素、无氧酸可腐蚀玻璃的元素、气态氢化物最稳定的元素、阴离子的还原性最弱的元素是氟（F）。34. 最活泼的金属元素、最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素、阳离子氧化性最弱的元素是铯（Cs）。