周期表导言

自古以来，人们就知道碳和金等元素。这些元素不能用任何化学方法改变。每种元素都有唯一数量的质子。如果你检查铁和银的样品，你就不知道原子中有多少质子。但是，您可以区分这些元素，因为它们具有不同的属性。你可能会注意到铁和银之间的相似性比铁和氧之间的相似性要多。有没有一种方法可以组织这些元素，以便您一眼就能看出哪些元素具有相似的属性？

什么是元素周期表(the periodic table)？

德米特里·门捷列夫（Dmitri Mendeleev）是第一位创建元素周期表的科学家，该周期表与我们今天使用的元素周期表相似。你可以看到门捷列夫的原始表格（1869年）。该表显示，当元素按原子量增加的顺序排列时，元素的性质会周期性地重复出现一种模式。元素周期表是根据元素的相似性质对元素进行分组的图表。

为什么要创建元素周期表？

你认为为什么门捷列夫会制作元素周期表？许多元素在门捷列夫时代仍有待发现。元素周期表有助于预测新元素的性质。

门捷列夫表

比较现代元素周期表和门捷列夫的元素周期表。你注意到了什么？门捷列夫的桌子没有很多元素，是吗？他在元素之间有问号和空格，他预测未发现的元素将适合这些地方。

发现元素

记住，改变质子数会改变原子序数，原子序数是元素的数目。当你看现代元素周期表时，你有没有看到任何被跳过的原子序数是未被发现的元素？今天的新元素没有被发现。它们是手工制作的。你仍然可以使用元素周期表来预测这些新元素的性质。

周期性和趋势

元素周期表有助于预测元素之间的某些性质。原子大小在表中从左向右移动时减小，在列中向下移动时增大。从原子中移除电子所需的能量随着从左向右移动而增加，随着向下移动而减少。当你从左向右移动时，形成化学键的能力会增加，而当你向下移动一根柱子时，形成化学键的能力会减少。

今天的桌子

门捷列夫表和今天的表之间最重要的区别是，现代表是通过增加原子序数而不是增加原子量来组织的。为什么换桌子？1914年，亨利·莫斯利（Henry Moseley）学会了用实验测定元素的原子序数。在那之前，原子序数只是元素在原子量增加的基础上的顺序。一旦原子序数有了意义，元素周期表就被重新组织了。

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周期和组

元素周期表中的元素按周期（行）和组（列）排列。原子序数随行或周期的移动而增加。

时期

元素行称为句点。元素的周期数表示该元素中电子的最高未激发能级。周期中元素的数量随着元素周期表的下移而增加，因为随着原子能级的增加，每个能级有更多的子能级。

组

元素列有助于定义元素组。组中的元素共享多个公共属性。基团是具有相同外部电子排列的元素。外层电子称为价电子。因为它们具有相同数量的价电子，所以一组元素具有相似的化学性质。每组上面列出的罗马数字是通常的价电子数。例如，一个VA族元素将有5个价电子。

代表与过渡元素

有两组。A组元素称为代表元素。B组元素为非代表性元素。

什么是关于元素键(on the element key)？

元素周期表上的每个方块都给出了元素的信息。在许多印刷的元素周期表上，你可以找到元素的符号、原子序数和原子量。

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分类元素

元素根据其属性进行分类。元素的主要类别是金属、非金属和类金属。

金属

你每天都能看到金属。铝箔是一种金属。金和银是金属。如果有人问你一种元素是金属、类金属还是非金属，而你不知道答案，猜测它是金属。

金属的性质是什么？

金属有一些共同的特性。它们有光泽（有光泽），有延展性（可以锤击），并且是热和电的良导体。这些特性源于金属原子外壳中的电子能够轻易移动。

金属是什么？

大多数元素是金属。有这么多的金属，他们分为组：碱金属，碱土金属和过渡金属。过渡金属可分为较小的组，如镧系和锕系。

第1组：碱金属

碱金属位于周期表的IA组（第一列）。钠和钾就是这些元素的例子。碱金属形成盐和许多其他化合物。这些元素的密度低于其他金属，形成带+1电荷的离子，并且在其周期内元素的原子尺寸最大。碱金属的活性很高。

第2组：碱土金属

碱土金属位于周期表的IIA组（第二列）。钙和镁是碱土的例子。这些金属形成许多化合物。它们有带+2电荷的离子。它们的原子比碱金属的原子小。

第3-12组：过渡金属

过渡元件位于IB至VIIIB组中。铁和金是过渡金属的例子。这些元素非常坚硬，熔点和沸点都很高。过渡金属是良好的导电体，具有很强的延展性。它们形成带正电的离子。

过渡金属包含大部分元素，因此可以将其分为更小的组。镧系元素和锕系元素是一类过渡元素。另一种将过渡金属分组的方法是三元组，三元组是性质非常相似的金属，通常一起发现。

金属三位一体

铁三元组由铁、钴和镍组成。紧挨着铁、钴和镍的是钌、铑和钯的钯三元组，而在它们下面是锇、铱和铂的铂三元组。

镧系元素

当你看元素周期表时，你会看到在图表主体下方有一块由两行元素组成的块。第一行的原子序数在镧之后。这些元素被称为镧系元素。镧系元素是银金属，容易变色。它们是相对较软的金属，具有较高的熔点和沸点。镧系元素反应形成许多不同的化合物。这些元素用于灯、磁铁、激光器以及改善其他金属的性能。

锕系元素

锕系元素位于镧系元素下方的一行。它们的原子序数跟在锕之后。所有锕系元素都是放射性的，带有带正电的离子。它们是与大多数非金属形成化合物的活性金属。锕系元素用于医药和核装置。

第13-15组：并非所有金属

第13-15组包括一些金属、一些类金属和一些非金属。为什么这些群体是混合的？从金属到非金属的转变是渐进的。尽管这些元素的相似性不足以将组包含在单个列中，但它们共享一些公共属性。你可以预测完成一个电子壳层需要多少电子。这些族中的金属称为基本金属。

非金属及；类金属

不具有金属性质的元素称为非金属。有些元素具有金属的某些特性，但不是全部。这些元素称为类金属。

非金属的性质是什么？

非金属是热和电的不良导体。固体非金属易碎，缺乏金属光泽。大多数非金属很容易获得电子。非金属元素位于元素周期表的右上侧，通过一条对角线穿过元素周期表的线与金属隔开。非金属可分为具有相似性质的元素类别。卤素和惰性气体是两类非金属。

第17组：卤素

卤素位于周期表的第VIIA族。卤素的例子有氯和碘。你可以在漂白剂、消毒剂和盐中找到这些元素。这些非金属形成带-1电荷的离子。卤素的物理性质各不相同。卤素是高活性的。

第18组：惰性气体

惰性气体位于周期表第VIII组。氦和氖是惰性气体的例子。这些元素用于制作发光的标志、制冷剂和激光器。惰性气体不起反应。这是因为它们几乎没有获得或失去电子的倾向。

氢

氢和碱金属一样，只有一个正电荷，但在室温下，它是一种不象金属的气体。因此，氢通常被标记为非金属。

类金属的性质是什么？

具有某些金属性质和某些非金属性质的元素称为类金属。硅和锗是类金属的例子。类金属的沸点、熔点和密度各不相同。类金属是良好的半导体。类金属元素位于周期表中金属和非金属之间的对角线上。

混合群体的共同趋势

请记住，即使在混合元素组中，元素周期表中的趋势仍然成立。当你在桌子上来回移动时，可以预测原子的大小、移除电子的容易程度以及形成键的能力。

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通过回答以下问题，测试您对本周期表课程的理解：

复习问题

1. 现代元素周期表并不是元素分类的唯一方法。还有什么其他方法可以列出和组织元素？
2. 列出金属、类金属和非金属的特性。为每种类型的元素命名一个示例。
3. 在他们的团队中，你希望在哪里找到原子最大的元素？（顶部、中心、底部）
4. 比较和对比卤素和惰性气体。
5. 你能用什么性质区分碱金属、碱土金属和过渡金属？