由元素在周期表中的位置推斷原子序數(shù)方法的巧用

邵斅農(nóng)

摘 ? ?要： 巧用原子序數(shù)通過電子排布法和原子序數(shù)作差法確定元素在周期表中的位置，使學(xué)生很好地將元素周期表的表現(xiàn)形式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來，進(jìn)而對元素周期律加以理解和靈活應(yīng)用，并且激發(fā)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，有著潛移默化的作用。

關(guān)鍵詞： 周期表 ? ?位置 ? ?原子序數(shù) ? ?電子排布法 ? ?作差法

實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，要使初學(xué)者系統(tǒng)學(xué)好高中化學(xué)課程，重要突破口之一就是讓學(xué)生掌握好元素周期表，首要一個(gè)問題是如何準(zhǔn)確推斷出元素在周期表中的位置。而且元素在周期表中位置的推斷問題一直是高考考查的重點(diǎn)，近年來新課標(biāo)高考要求對元素在周期表中位置的推斷的考查，無論是內(nèi)容還是難度均趨于穩(wěn)定，為此下面介紹兩種以原子序數(shù)為基準(zhǔn)的推斷元素在周期表中位置的方法。

1.電子排布法確定元素在周期表中的位置

通過元素原子序數(shù)正確書寫出對應(yīng)原子的核外電子排布式，從而確定出最大能層序數(shù)，根據(jù)最大能層序數(shù)確定對應(yīng)元素在周期表中所在的周期序數(shù);再結(jié)合核外電子排布式確定出該原子外圍電子排布式及外圍電子數(shù)，由外圍電子數(shù)進(jìn)而確定出對應(yīng)元素在周期表中所在的縱行;最后由縱行序數(shù)確定元素所在的族序數(shù)。

1.1元素在周期表中所在的周期

最大能層序數(shù)=周期序數(shù)

1.2元素在周期表中所在的族。

（s區(qū)或p區(qū)）外圍電子數(shù)=主族序數(shù)【核外只有一層則外圍電子數(shù)2，多層且外圍電子數(shù)8個(gè)則為零族。】

（d區(qū)或ds區(qū)）外圍電子數(shù)=該元素在周期表中所在的縱行序數(shù)（從左至右）。

例1： Br原子核外電子排布式：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ?4S ?4p

據(jù)上述 Br核外電子排布式可知，溴原子的最大能層序數(shù)為4，溴元素在周期表中的周期序數(shù)為4;由外圍電子排布式為4S ?4p ;可知溴為p區(qū)元素且外圍電子數(shù)為7，則主族序數(shù)為7;因此，溴在周期表中的位置：第四周期、第VIIA族。

例2： Cr原子核外電子排布式：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ?4S

據(jù)上述 Cr原子核外電子排布式可知， Cr原子的最大能層序數(shù)為4，則鉻元素的周期序數(shù)為4;由外圍電子排布式為3d ?4S ;可知該元素屬于周期表中ds區(qū)，且外圍電子數(shù)為6;則在周期表中所在的縱行就是從左至右第6縱行即第VIB族。因此，鉻在周期表中的位置：第四周期、第VIB族。

例3： Xe原子核外電子排布式：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ?4S ?4p ? ? 4d ?5S ?5p

根據(jù)上述 Xe原子核外電子排布式可知， Xe原子的最大能層序數(shù)為5;故氙的周期序數(shù)為5;由外圍電子排布式為：5S ?5p ;可知該元素屬于周期表中p區(qū)且外圍電子電子數(shù)為8，則為零族。因此，氙在周期表中的位置：第五周期、零族。

2.作差法確定元素在周期表中的位置

X ? ?a-2-8-8-18-18-32-…=b ? ?（-18

利用元素原子序數(shù)a減去各周期所含元素種類數(shù)，【即所減數(shù)字（2、8、8、18、18、32、32）分別是周期表中第一周期至第七周期所含元素的種類數(shù)】;根據(jù)b值的正負(fù)同時(shí)結(jié)合所減數(shù)字的個(gè)數(shù)，從而確定出元素在周期表中的位置。

2.1根據(jù)b值確定元素在周期表中所在的周期序數(shù)

2.2根據(jù)b值確定元素在周期表中所在的縱行

例1：

由于b=2>0;Ba元素所在的縱行是從左至右第2縱行即第IIA族，且所減數(shù)字的個(gè)數(shù)為5，故周期序數(shù)為5+1=6;因此，鋇在周期表中的位置：第六周期、第IIA族。

例2：

由于b=-11<0;Re元素周期表中所在的縱行是從右至左第11縱行（從第17縱行數(shù)起）即第VIIB族;所減數(shù)字的個(gè)數(shù)為6，故周期序數(shù)為6;因此，錸元素在周期表中的位置：第六周期、第VIIB族。

例3：

由于b=-1<0;X元素周期表中所在的縱行是從右至左第1縱行（從第17縱行數(shù)起）即第VIIA族;所減數(shù)字的個(gè)數(shù)為7，故周期序數(shù)為7;因此X元素在周期表中的位置：第7周期、第VIIA族。

例4：

由于b=0;Rn元素周期表中所在的縱行從左至右第18縱行即零族，所減數(shù)字的個(gè)數(shù)為6，即周期序數(shù)為6;因此，氡在周期表中的位置：第六周期、零族。

例5：已知M 的核外24個(gè)電子其中3d軌道中有6個(gè)電子，是推斷：M元素在周期表中的位置。

解析：方法一電子排布法：M原子核外圍電子排布式：解析：1S ?2S ?2p ?3S ?3p ?3d ? 4S ?可知最大能層序數(shù)=周期序數(shù)=4;外圍電子數(shù)為8，故該元素在周期表中所在的縱行序數(shù)（從左至右）8即第VIII族。M元素在周期表中的位置：第四周期、第VIII族。

方法二作差法：該離子所含的質(zhì)子數(shù)為：24+2=26，26-2-8-8-18=-10;b=-10<0所減數(shù)字的個(gè)數(shù)為4故第四周期，M元素周期表中所在的縱行是從右至左第10縱行（從第17縱行數(shù)起）即第VIII族;即M元素在周期表中的位置：第四周期、第VIII族。

總之，新課標(biāo)高考要求試題中凡涉及的有關(guān)元素在周期表中的位置推斷問題，只要學(xué)生掌握好元素周期表的縱行數(shù)與周期序數(shù)同時(shí)靈活應(yīng)用以原子序數(shù)為基準(zhǔn)的電子排布法和作差法就可以輕易解決。不過無論是電子排布法還是作差法對于第六周期的鑭系元素和第七周期的錒系元素并不適合。因此，元素在周期表中位置的推斷是長期探索的過程，只有在不斷探究下進(jìn)一步熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)，才能做到游刃有余，才能把最巧妙的方法應(yīng)用到學(xué)習(xí)中解決實(shí)際問題。

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