關于元素周期表和元素周期律在化學中的應用

摘 要：元素周期表也可以稱為周期表，它是元素周期律的圖解方式。作為化學學習與研究的必備工具，周期表及周期律不僅可以將目前發現的元素以體系的方式歸納起來，還可以根據既定的規律去對未知元素進行探索，從而在化學研究中起到關鍵性的作用。

關鍵詞：元素周期表；元素周期律；化學教學；應用分析

一、元素周期表和元素周期律的相關概述

1.元素周期表與元素周期律的起源

當前，我們廣泛使用的周期表和周期律是1869俄國科學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫在前人研究基礎上，通過自身的深入研究發現所首次提出的。并于1913年，英國科學家莫色勒采用陰極射線撞進金屬產生X射線的方法，找出了原子序數越大，X射線的頻率就越高，因此其提出了原子核的正電荷決定了元素化學性質的觀點，從而對周期表和周期律進行了補充。后又經過一些科學家的努力，才得以將周期表與周期律修訂為當前的形式。

2.常見元素周期表的形式

目前所使用的常見元素周期表為長式元素周期表，在這種類型周期表中，元素的排布順序是根據原子序數的大小來決定的，其中序數越小，排列就越靠前。在長式元素周期表中一縱列稱為一個族，并存在兩個系，一橫列稱為一個周期。另外，除了長式元素周期表，常見的周期表還包含三角元素周期表、螺旋元素周期表及短式周期表。

3.元素周期表的排列方式

元素周期表內排列順序是存在周期性的，因此，其元素所具有的性質與功能也存在周期性。在當前使用的元素周期表中，元素排列是根據原子序數來決定的。在同一橫列（周期）內，根據量子力學的大小，對元素進行排布，并能夠對元素的電子層數顯現出來。周期表越往下，其周期的長度也就會越大，并根據元素核外電子排布分為s區、p區、d區、f區與ds區。另在同一縱列（族）中，其元素的化學性質相同。

二、化學教學中對元素周期表和周期律的應用

1.“位—構—性”規律的應用

在元素周期表中，元素在周期表中所占據的位置不僅能反映出元素的核外電子排布，還可以根據元素在元素周期表中的性質遞變規律，做到對元素性質的有效推斷，這就是元素周期表的“位—構—性”規律。同時知道元素的質性，也能做到對其在元素周期表中位置的推斷。通過這一規律的應用，能夠對一個不正確的論斷予以否定，同時還可以幫助發現新元素。

例如，2004年，某甲宣布發現了一種比F2氧化性更強的單質，某乙宣布制得了一種比HF更穩定的氣態氫化物。試分析其可信度并體會應用了什么知識？

解答：甲乙均不可信；理由：首先，同周期元素中非金屬性最強的是F，同主族元素中非金屬性最強的是F，因此F是所有元素中非金屬性最強的。其次，元素的非金屬性強弱體現在幾個具體物質的化學性質上：①單質與氫氣反應的難易；②氣態氫化物的穩定性；③最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱。因此，甲乙都是不可信的。

2.同周期及同主族變化規律的應用

在元素周期表中同一周期的元素電子層數相同。因此隨著核電荷數的增加，原子越容易得電子，從左到右金屬性遞減，非金屬性遞增；在元素周期表中，同一主族元素最外層電子數相同，因此隨著電子層數的增加，原子越容易失電子，從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減。這一規律的應用，能夠對元素的原子半徑、金屬性、穩定性等性質做到很好的判斷。

例：下列敘述正確的是 （ ）

A.原子半徑：OMg>Al

C.穩定性：H2O>H2S>H2SeD.酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4

解答：B、C兩項正確。理由：A應用同周期、同主族元素原子半徑的變化規律可判斷不正確。B應用同周期元素金屬性的變化規律可判定正確。C、D應用同主族元素非金屬性的變化規律可判定C正確，D不正確。

3.位置相似性規律的應用

在元素周期表中位置靠近的元素，其在物理與化學性質上也有所相似。因此在化學應用中通過利用這一規律，去做到對一些重要物質的尋覓。

例：在周期表中，金屬元素和非金屬元素的分界線附近能找到

（ ）

（A）制農藥的元素 （B）制催化劑的元素 （C）制半導體的元素 （D）制耐高溫合金材料的元素

解答：C選項正確，理由：元素周期表在化學研究與學習中，具有十分重要的意義，常見應用如下表所示：

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一些特殊材料在元素周期表中所處的位置

元素周期率與元素周期表是化學學科的重要知識與內容，在化學應用中具有重要作用。因此在化學學習與研究當中，需要做到對其相關規律的研究與學習，從做到更有效的應用。

參考文獻：

邢慶俐.巧記元素周期律 妙解高考常見題[J].高中數理化， 2010（12）.

？誗編輯 張珍珍