由元素在周期表中的位置推断原子序数方法的巧用

邵斅农

摘    要： 巧用原子序数通过电子排布法和原子序数作差法确定元素在周期表中的位置，使学生很好地将元素周期表的表现形式和结构特点有机结合起来，进而对元素周期律加以理解和灵活应用，并且激发学生探究性学习兴趣和培养学生创新意识，有着潜移默化的作用。

关键词： 周期表    位置    原子序数    电子排布法    作差法

实际教学中发现，要使初学者系统学好高中化学课程，重要突破口之一就是让学生掌握好元素周期表，首要一个问题是如何准确推断出元素在周期表中的位置。而且元素在周期表中位置的推断问题一直是高考考查的重点，近年来新课标高考要求对元素在周期表中位置的推断的考查，无论是内容还是难度均趋于稳定，为此下面介绍两种以原子序数为基准的推断元素在周期表中位置的方法。

1.电子排布法确定元素在周期表中的位置

通过元素原子序数正确书写出对应原子的核外电子排布式，从而确定出最大能层序数，根据最大能层序数确定对应元素在周期表中所在的周期序数;再结合核外电子排布式确定出该原子外围电子排布式及外围电子数，由外围电子数进而确定出对应元素在周期表中所在的纵行;最后由纵行序数确定元素所在的族序数。

1.1元素在周期表中所在的周期

最大能层序数=周期序数

1.2元素在周期表中所在的族。

（s区或p区）外围电子数=主族序数【核外只有一层则外围电子数2，多层且外围电子数8个则为零族。】

（d区或ds区）外围电子数=该元素在周期表中所在的纵行序数（从左至右）。

例1： Br原子核外电子排布式：1S  2S  2p  3S  3p  3d  4S  4p

据上述 Br核外电子排布式可知，溴原子的最大能层序数为4，溴元素在周期表中的周期序数为4;由外围电子排布式为4S  4p ;可知溴为p区元素且外围电子数为7，则主族序数为7;因此，溴在周期表中的位置：第四周期、第VIIA族。

例2： Cr原子核外电子排布式：1S  2S  2p  3S  3p  3d  4S

据上述 Cr原子核外电子排布式可知， Cr原子的最大能层序数为4，则铬元素的周期序数为4;由外围电子排布式为3d  4S ;可知该元素属于周期表中ds区，且外围电子数为6;则在周期表中所在的纵行就是从左至右第6纵行即第VIB族。因此，铬在周期表中的位置：第四周期、第VIB族。

例3： Xe原子核外电子排布式：1S  2S  2p  3S  3p  3d  4S  4p     4d  5S  5p

根据上述 Xe原子核外电子排布式可知， Xe原子的最大能层序数为5;故氙的周期序数为5;由外围电子排布式为：5S  5p ;可知该元素属于周期表中p区且外围电子电子数为8，则为零族。因此，氙在周期表中的位置：第五周期、零族。

2.作差法确定元素在周期表中的位置

X    a-2-8-8-18-18-32-…=b    （-18

利用元素原子序数a减去各周期所含元素种类数，【即所减数字（2、8、8、18、18、32、32）分别是周期表中第一周期至第七周期所含元素的种类数】;根据b值的正负同时结合所减数字的个数，从而确定出元素在周期表中的位置。

2.1根据b值确定元素在周期表中所在的周期序数

2.2根据b值确定元素在周期表中所在的纵行

例1：

由于b=2>0;Ba元素所在的纵行是从左至右第2纵行即第IIA族，且所减数字的个数为5，故周期序数为5+1=6;因此，钡在周期表中的位置：第六周期、第IIA族。

例2：

由于b=-11<0;Re元素周期表中所在的纵行是从右至左第11纵行（从第17纵行数起）即第VIIB族;所减数字的个数为6，故周期序数为6;因此，铼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纵行是从右至左第1纵行（从第17纵行数起）即第VIIA族;所减数字的个数为7，故周期序数为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纵行从左至右第18纵行即零族，所减数字的个数为6，即周期序数为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个电子其中3d轨道中有6个电子，是推断：M元素在周期表中的位置。

解析：方法一电子排布法：M原子核外围电子排布式：解析：1S  2S  2p  3S  3p  3d   4S  可知最大能层序数=周期序数=4;外围电子数为8，故该元素在周期表中所在的纵行序数（从左至右）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：该离子所含的质子数为：24+2=26，26-2-8-8-18=-10;b=-10<0所减数字的个数为4故第四周期，M元素周期表中所在的纵行是从右至左第10纵行（从第17纵行数起）即第VIII族;即M元素在周期表中的位置：第四周期、第VIII族。

总之，新课标高考要求试题中凡涉及的有关元素在周期表中的位置推断问题，只要学生掌握好元素周期表的纵行数与周期序数同时灵活应用以原子序数为基准的电子排布法和作差法就可以轻易解决。不过无论是电子排布法还是作差法对于第六周期的镧系元素和第七周期的锕系元素并不适合。因此，元素在周期表中位置的推断是长期探索的过程，只有在不断探究下进一步熟悉元素周期表的结构，才能做到游刃有余，才能把最巧妙的方法应用到学习中解决实际问题。

参考文献：

[1]寸幈.主族元素族序数的快速推断法——元素周期律周期表教学一则[J].保山师专学报，2006（02）.

[2]杨国定.巧断元素在元素周期表中的位置[J].高中数理化，2009（03）.

[3]韩琼.由原子序数推测元素在周期表中位置的常用方法[J].数理化解题研究（高中版），2009（01）.

[4]孙彩华.如何由原子序数推断元素在周期表中位置.学知报，2011-4-11，第B05版.