元素周期表是中学生学习化学的重要工具 论文

元素周期表是中学生学习化学的重摘要：元素周期表是学习和研究化学非常重要的工具，中学生对元素周期表的理解和使用十分有限，我们不仅要知道元素周期表的制定依据及要的是掌握周期表中蕴藏的各种规律，并能利用元素周期表解决各种化学问题。关键词：元素周期表，历程，构造，性质，应用。我们的中学生从九年级开始学生化学，在每本化学教科书的最后一页，都会附有一张元素周期表。从教十几年，我带过初中生，也一直从事着高学，发现我们的学生对于元素周期表的使用存在非常大的局限性。大部分初中生只会用元素周期表查询元素的名称、元素符号以及相对原子质量，甚生也是如此。作为学习和研究化学非常重要的工具，元素周期表到底可以为我们的中学生带来哪些有用的信息？我们来探讨一下。一、元素周期表的发1869年，门捷列夫以《根据元素的相对原子质量和化学性质的相似性排列元素体系的尝试》为题发表文章，提出了元素周期律，他将当时已知的63种元素按照相对原子质量的大小排列，有相似化学性质的元素放在同一纵行，这就是元素周期表的雏形。1913年，英国科学家莫瑟勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序数越大，X射线的频率就越高，因此他认为核内正电荷决定了元素的化学并把元素按照核内正电荷（即质子数或原子序数）排列。后来经过多名科学家多年的修订才形成现在的元素周期表。二、元素周期表的种类其实元素周期表有多种，除了我们现在常用的长式元素周期表，还有几种具有代表性的周期表。比如短式周期表、竖式周期而目前最有实用价值、应用最广泛的元素周期表仍然是长式周期表，下面我们来了解一下长式元素周期表的制定依据及构造。现行的元素周期表中共有118种元素，将元素按照核电荷数（或原子序数）由大到小依次排列，将核外电子层数相同的元素放在同一行，将最外同的元素放在同一列。元素周期表其实可以看做是元素的日历。每一行叫做一个周期，每一列叫做一个族。元素周期表有7个周期，16个族。在元素周期表的左边，从上到下依次为数字1～7，它们被称为周期序号；这7个周期又可分成短周期1、2、3）、长周期（4、5、6）、和不完全周期7）。在元素周期表的最上面从左到按顺序排列的数字，从1～18，它们被称为族序数；虽然周期表中有18个纵行，但是只有16个族，分为7个主族（ⅠA～ⅦA），7个副族（ⅠB～ⅦB），1个第Ⅷ族，1个零族。三、从元素周期表中我们能以上我介绍的是元素周期表的构造，那么从元素周期表中我们还能知道什么呢？下面我们就从以下几点讨论下元素周期表还藏了哪些小秘密。1.原子的结构与元素周期表的关系初中阶段就学习过原子的概念及结构，它是化学变化中的最小粒子，原子是可以再分的，它是由原子核和核外的电子构成的，而原子核又是由质成。那原子与元素周期表到底存在什么样的关系呢？（1）元素周期表中，每个元素的元素符号左上角都有一个数字，我们称之为原子序数，也就是每个元素的编号。它就是按照原子的质子数大小以，对于每种元素的原子来说，原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。（2）将核外电子层数相同的元素放在同一行，将最外层电子数相同的元素放在同一列，因此对于元素的原子，还有这样的关系：电子层数=周期数、最外层电子数=主族序数（针对主族元素）。（3）元素周期表中，元素名称的最下方是该元素的相对原子质量，它是表示原子质量的指标。通过核素与同位素的学习，我们知道同一种元素种核素，也就是质子数相同而中子数不同的原子，互称为同位素。质量数=质子数+中子数，而元素的相对原子质量就是根据同位素丰度来取相对质量的平（4）而某些周期表中元素名称的正下方有一排数字和字母组合，它表示的是原子外层的电子排布。原子核外的电子是分层排布的，从内向K层、L层、M层、N层、O层、P层、Q层，而每个电子层都有轨道，即s轨道、p轨道、d轨道、f轨道，内层的轨道住满了，才会住向下一层。2.从原子、分子的角度看元素周期表上面我们了解了原子的结构与元素周期表的关系，而原子形成分子发生的各种化学变化、反应中原子半径、化合价、化学键（1）首先是原子半径，它表示原子的大小，原子半径大小会随着原子序数的增加呈现周期性变化；（除稀有气体元素外）同一周期，原子半径序数增加而减小，而同一主族，从上往下原子半径随着原子序数的增大而增大。另外，对于同种原子，半径大小：阳离子<中性原子<阴离子。（2）元素的化合价也和元素周期表有密切联系，对于原子来说，最外层达到8个电子（一层电子层的有2个电子）的结构是稳定的，我们称之为稳定当原子最外层电子数小于4时，在反应中容易失去电子，化合价会呈正价，反最外层电子数多于4时，容易得到电子，化合价呈负价态素，最高正价和最低负价化合都会随着原子序数的增加而升高。（3）化学键是将原子结合形成分子的力量，常见的共价键有离子共价键等。化学键和元素周期表又存在什么样的联系呢？离子键是基于正电荷与负电荷之间的静电引力产生的。一般容易发生在活泼的金属与非金属原子之间，最典型的当属氯化钠（NaCl）了，Na失去一个电子变成Na+，Cl得到了这一个电子变成Cl-，两者都达到了稳定结构，因带了相反电荷而相互吸引，就形成了离子化合物NaCl。离子键一般发生在元素周期表两端的原子之间。特别是左下角的原子和右上角的原子，它们之间可以产生很坚固的离子键。金属键就是讲金属元素结合起来形成金属的力量。形成金属键的原子释放出自由电子，带正电荷的金属离子与带负电荷的电子结合在一起。所以的金属原子半径要大，电子才能从原子核的束缚中解放出来变成自由电子。也就是说，金属键集中在元素周期表的左下部。共价键是形成分子的键，也是制造有机化合物和生命体的键，它的形成过程中有共用电子对，也就是两个原子各自拿出一个电子来共同使用一般成金属键的原子，它可以存在于相同的原子之间（非极性共价键），也可以存在于不同的原子之间（极性共价键）。与其他一般偏向于周期表的右上方。3.从物质性质看元素周期表在元素周期表中，金属和非金属元素的位置也是有规律的，而且元素的某些物理性质与化学性质也存在规律，因此，我们可以根据元素在周期表测其性质，下面我们就来讨论一下。（1）我们教材附的元素周期表中的元素方框有两种颜色，有些是绿色，有些是浅绿色，它们分别表示的是非金属和金属。金属元素有96种，非金属只有22种，基本位于元素周期表的右上角。除此以外，在金属和非金属的分界线附近还存在着半金属（B、Si、Ge、As、Sb、Te、Bi、Po等），这些元素有一些特殊的性质，比如，某些具有单向导电性，可以做半导体材料；还有一些化学性质有两性，既有金属的性质也有非金属的性质。（2）元素的某些物理性质也和元素周期表有关系。比如熔点，一般同一主族的元素，从上往下熔点越来越高，还有物质的状态，一般常温时单元素，集中在第一到第三周期（除稀有气体其余的元素单质常温时大多呈固态。（3）最后就是元素的化学性质与元素周期表的关系。对于同一从左向右随着原子序数的增加，金属性在减弱，非金属性在增强。而素，从上往下随着原子序数的递增，金属性在增强，非金属性在减弱。四、元素周期表的意义元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具。它是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间的内在联系，是对元素一种很好的自然分类利用元素的性质、它在元素周期表中的位置和它的原子结构三者之间的密切关系来指导我们对化学的学习和研究，在自然科学、生产实践各方面都有重要意义。1.在自然科学方面，周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系，周期表为发展过渡元素结构、镧构理论，甚至为指导新元素的合成、预测新元素的结构和性质都提供了线索。元素周期律和周期表在自然科学的许多部门，尤其是化学、物理学、生物学、地球化学等方面，都是重要工具。2.由于在周期表中位置靠近的元素性质相似，这就启发人们在的区域内寻找新的物质。要学好化学，你得先理解元素周期表，元素周期表的每个格子、字母、数字都会对你怒目而视，令人望而生畏。但它只不过是成分表，只要你学译，它就能够成为你的盟友。参考文献[1]徐东梅：漫谈元素周期表的故事.-北京：现代出版社，