关于元素周期表和元素周期律在化学中的应用

关于元素周期表和元素周期律在化学中的应用
作者：房改萍
来源：《新课程·教师》2014年第11期
摘要：元素周期表也可以称为周期表，它是元素周期律的图解方式。

作为化学学习与研究的必备工具，周期表及周期律不仅可以将目前发现的元素以体系的方式归纳起来，还可以根据既定的规律去对未知元素进行探索，从而在化学研究中起到关键性的作用。

关键词：元素周期表；元素周期律；化学教学；应用分析
一、元素周期表和元素周期律的相关概述
1.元素周期表与元素周期律的起源
当前，我们广泛使用的周期表和周期律是1869俄国科学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫在前人研究基础上，通过自身的深入研究发现所首次提出的。

并于1913年，英国科学家莫色勒采用阴极射线撞进金属产生X射线的方法，找出了原子序数越大，X射线的频率就越高，因此其提出了原子核的正电荷决定了元素化学性质的观点，从而对周期表和周期律进行了补充。

后又经过一些科学家的努力，才得以将周期表与周期律修订为当前的形式。

2.常见元素周期表的形式
目前所使用的常见元素周期表为长式元素周期表，在这种类型周期表中，元素的排布顺序是根据原子序数的大小来决定的，其中序数越小，排列就越靠前。

在长式元素周期表中一纵列称为一个族，并存在两个系，一横列称为一个周期。

另外，除了长式元素周期表，常见的周期表还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
元素周期表内排列顺序是存在周期性的，因此，其元素所具有的性质与功能也存在周期性。

在当前使用的元素周期表中，元素排列是根据原子序数来决定的。

在同一横列（周期）内，根据量子力学的大小，对元素进行排布，并能够对元素的电子层数显现出来。

周期表越往下，其周期的长度也就会越大，并根据元素核外电子排布分为s区、p区、d区、f区与ds区。

另在同一纵列（族）中，其元素的化学性质相同。

二、化学教学中对元素周期表和周期律的应用
1.“位—构—性”规律的应用
在元素周期表中，元素在周期表中所占据的位置不仅能反映出元素的核外电子排布，还可以根据元素在元素周期表中的性质递变规律，做到对元素性质的有效推断，这就是元素周期表的“位—构—性”规律。

同时知道元素的质性，也能做到对其在元素周期表中位置的推断。

通过这一规律的应用，能够对一个不正确的论断予以否定，同时还可以帮助发现新元素。

例如，2004年，某甲宣布发现了一种比F2氧化性更强的单质，某乙宣布制得了一种比HF更稳定的气态氢化物。

试分析其可信度并体会应用了什么知识？
解答：甲乙均不可信；理由：首先，同周期元素中非金属性最强的是F，同主族元素中非金属性最强的是F，因此F是所有元素中非金属性最强的。

其次，元素的非金属性强弱体现在几个具体物质的化学性质上：①单质与氢气反应的难易；②气态氢化物的稳定性；③最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。

因此，甲乙都是不可信的。

2.同周期及同主族变化规律的应用
在元素周期表中同一周期的元素电子层数相同。

因此随着核电荷数的增加，原子越容易得电子，从左到右金属性递减，非金属性递增；在元素周期表中，同一主族元素最外层电子数相同，因此随着电子层数的增加，原子越容易失电子，从上到下金属性递增，非金属性递减。

这一规律的应用，能够对元素的原子半径、金属性、稳定性等性质做到很好的判断。

例：下列叙述正确的是（）
A.原子半径：OMg>Al
C.稳定性：H2O>H2S>H2Se
D.酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4
解答：B、C两项正确。

理由：A应用同周期、同主族元素原子半径的变化规律可判断不正确。

B应用同周期元素金属性的变化规律可判定正确。

C、D应用同主族元素非金属性的变化规律可判定C正确，D不正确。

3.位置相似性规律的应用
在元素周期表中位置靠近的元素，其在物理与化学性质上也有所相似。

因此在化学应用中通过利用这一规律，去做到对一些重要物质的寻觅。

例：在周期表中，金属元素和非金属元素的分界线附近能找到
（）
（A）制农药的元素（B）制催化剂的元素（C）制半导体的元素（D）制耐高温合金材料的元素
解答：C选项正确，理由：元素周期表在化学研究与学习中，具有十分重要的意义，常见应用如下表所示：
■
一些特殊材料在元素周期表中所处的位置
元素周期率与元素周期表是化学学科的重要知识与内容，在化学应用中具有重要作用。

因此在化学学习与研究当中，需要做到对其相关规律的研究与学习，从做到更有效的应用。

参考文献：
邢庆俐.巧记元素周期律妙解高考常见题[J].高中数理化， 2010（12）.
？誗编辑张珍珍。