元素在周期表中位置、结构、性质规律总结

摘 要 根据元素的核外电子排布特点,结合元素的某些化学性质,如化合价,晶体特点等,确定元素在周期表中的位置,从而确定该元素.

关 键 词 核外电子排布；化合价；晶体

物质结构是化学基本理论的重点和难点之一,在历年高考中均占有一定的比重.特别是在新课程改革的方针下,选修3作为高考选修模块之一,更是不容忽视.笔者根据多年的教学经验,总结出以下规律,供大家参考和学习.

一、从电子排布规律推断元素

1.最外层电子数在3～7之间的元素一定是主族元素

主族元素与过渡元素的主要区别就在于主族元素的次外层电子达到了2电子或8电子的稳定结构（短周期元素）,以及8电子、18电子或32电子的稳定结构（长周期元素）,而过渡元素不仅次外层电子数,甚至倒数第3层电子数都未达到饱和状态（IB、IIB元素除外）.所以,在化学反应中,主族元素的价电子只是最外层电子,而过渡元素的最外层、次外层,甚至倒数第三层的电子都可能是价电子,但是,过渡元素的最外层电子数只在1～2之间变化.因此最外层电子数在3～7之间的元素一定是主族元素.如铬、锌、镓、溴的原子结构示意图分别如下：

但铬是VIB族元素,锌是IIB族元素,均是过渡元素,而镓是ⅢA族元素,溴是VIIA族元素,均是主族元素.

2最外层电子数在1～2之间的元素分情况讨论

⑴只有一层电子的且最外层是2个电子,该元素是氦.

⑵最外层电子数在1～2之间,次外层没有电子、2电子或是8个电子,该元素可能是ⅠA族元素（最外层1个电子）或ⅡA族元素（最外层2个电子,氦除外）,其他条件的次外层电子数一定是过渡元素.如钾、钙、铁、铜的原子结构示意图分别如下：

这四种元素的最外层电子数都在1～2之间变化,但钾是ⅠA族元素,钙是ⅡA族元素,都是主族元素,铁是VIII族元素,铜是ⅠB族元素,均是过渡元素.

3.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定在第2周期

第2周期元素次外层是2电子结构,最外层电子数在1～8之间变化,除锂以外,其他元素的最外层电子数都比次外层电子数多.

4.利用电子层结构进行判断

电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同一周期；若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期.如Na+、Mg2+、Al3+电性相同,都是第3周期元素,Cl-、S2-电性相同也是第3周期元素；而Ca2+与Cl-电性相反,Ca是第4周期元素,Cl是第3周期元素.

二、元素化合价变化规律归纳

1.最高正价规律

主族元素的最高正化合价等于其主族序数,等于主族元素最外层电子数（氟、氧元素无正价除外）.所以,可以根据元素的最高正化合价,就可以判断元素所处的主族.

2.化合价绝对值规律

大部分非金属主族元素的最高正化合价与最负化合价的绝对值之和等于8（氟、氧元素无正价除外,氢元素除外,氢元素化合价的绝对值之和等于2）；绝对值之差等于0、2、4、6的主族元素依次为ⅣA、ⅤA、ⅥA（氧元素除外）、ⅦA（氟元素除外）族.

3.化合价递变规律

元素正价变化随原子序数递增,化合价从+1价依次增加到+7价,短周期的同一周期内只有一个递变规律,ⅠA～ⅦA（第2周期元素的化合价变化是+1～+5,因氧、氟无正价,故没有+6、+7化合价）,长周期的同一周期内有两个递变规律,ⅠA族～VIII族、ⅠB族～ⅦA族.元素的负化合价只有从IVA族才能出现,从-4价依次递变到-1价.

4.形成离子规律：

非金属元素除氢以外,均不能形成简单阳离子.非金属元素形成的复杂阳离子主要以NH4+为主.因金属元素无负化合价,故金属均不能形成简单阴离子,而金属必须与其他元素组合,才能形成复杂阴离子,如Cr2O72-、[Al（OH）4]-等离子.

三、从元素周期表归纳元素形成单质的种类、状态、晶体类型

1.单质种类分布

非金属单质最多的是第2周期元素（B、C、C60系列、N2、O2、O3、F2）.非金属单质最多的主族是IVA族,也是形成化合物种类最多的主族,单质如金刚石、石墨、C60系列等,化合物主要是有机物.其次是零族元素（He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn）与ⅦA族（F2、Cl2、Br2、I2、At2）.

2.单质状态分布

常温下呈气态的单质主要有H2、O2、O3、F2、Cl2、N2、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等气体.

3.单质晶体类型

非金属元素一般分布在周期表的右上方（H除外）,单质的晶体类型以分子晶体为主,部分是原子晶体（金刚石、硼）及混合型晶体（石墨）；金属元素一般分布在周期表的左下方,单质的晶体类型为金属晶体.

四、对角线规律

1.规律

在元素周期表中,金属元素与非金属元素的分界线称为元素周期表的对角线.处在对角线及其两侧的元素及其化合物有很多具有.如铝、氧化铝、氢氧化铝都具有,而硅和锗常用来制作半导体材料.

2.对角线规则

与对角线平行的某些元素具有相似之处.如铍与铝,单质与氧化物及氢氧化物都具有.锂是ⅠA元素,但是其性质与碱金属的其他元素有很大的差异,而与镁具有相似之处,如LiOH的不溶,Li2CO3的分解等性质,都与镁相似.